集裝箱式變電所在EPC工程項目中的應用
隨著EPC工程總承包模式在國內外工程項目上的推廣,業主對這種模式普遍有了好的接受度。越來越多的小型,甚至是改造項目,也采用了EPC模式。相對于大中型項目來說,小型或改造項 目投入的人力和物力有限,如何在保證質量的前提下,減少現場工作量,提高安裝效率是一個值得深入探索的課題。集裝箱式變電所又稱戶(hu)外(wai)成套變電站,也稱作組(zu)(zu)合式(shi)變電站,因(yin)其(qi)具有組(zu)(zu)合靈活、便于(yu)運(yun)輸、遷移、安(an)裝(zhuang)方(fang)便、施工(gong)(gong)周期短(duan)、運(yun)行費用(yong)低、占地面積小(xiao)、無(wu)污染(ran)、免維護等優點。某國(guo)外(wai)建(jian)材項目,項目工(gong)(gong)期緊張(zhang),且因(yin)當地勞工(gong)(gong)政策的(de)原因(yin)造(zao)成施工(gong)(gong)安(an)裝(zhuang)人力(li)成本過高(gao)。經(jing)過多(duo)輪商談,我公司技術人員確定采用(yong)集裝(zhuang)箱(xiang)變電所的(de)方(fang)案。下面以其(qi)中車間變電所為(wei)例,來介紹(shao)實施的(de)具體過程。
一、集裝(zhuang)箱變電所的設計(ji)選型思路
該項目車間設備裝機容量為1368kW,計算有功1067kW,補償后功率因數為0.95,視在功率為10123.2kVA。根據富余量的要求,選用1600kVA的變壓器。由于油浸式配電變壓器過負荷能力強,但是體積過大。干式變壓器體積小,但是過負荷能力弱。限制于集裝箱的尺寸,本項目采用干式變壓器方案,同時兼顧散熱的問題,變壓器室采用強制負壓通風措施,門下部開格柵用于進風,對向頂部裝有軸流風機用于排風。同時,選擇變壓器時,應嚴格控制其負荷率,并對變壓器溫度進行實時監控。低壓配電柜采用MNS2.0型抽屜柜,帶側接線(xian)(xian)柜。考慮到大(da)容量斷(duan)路器的(de)厚(hou)度,進線(xian)(xian)柜和同側布置(zhi)的(de)補償柜以及其(qi)它柜體均統一為(wei)700mm深度。對(dui)面布置(zhi)的(de)配(pei)(pei)電柜使用(yong)常(chang)見的(de)600mm深度。集(ji)裝箱(xiang)內配(pei)(pei)電柜雙側布置(zhi)后(hou),中間有1.1m以上的(de)空間,滿足檢(jian)修(xiu)和更換抽屜模塊的(de)需(xu)要。對(dui)于(yu)發熱量大(da)的(de)柜子,如進線(xian)(xian)、電容器等(deng),設置(zhi)專用(yong)通風風道對(dui)外散(san)熱。集(ji)裝箱(xiang)在(zai)配(pei)(pei)電柜后(hou)位置(zhi)設置(zhi)檢(jian)修(xiu)門,以便進行較(jiao)大(da)的(de)檢(jian)修(xiu)工作(zuo)。
變頻器室
低壓室
高壓室
變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)線設(she)(she)(she)置(zhi)負荷(he)開關柜,帶(dai)電(dian)動(dong)操(cao)作(zuo)機(ji)構(gou)。UPS給負荷(he)開關和低壓(ya)進(jin)線斷(duan)路器(qi)提供操(cao)作(zuo)電(dian)源。配電(dian)室、操(cao)作(zuo)室設(she)(she)(she)置(zhi)空調,變(bian)壓(ya)器(qi)等(deng)發熱量大的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)室采(cai)用(yong)強制通風或(huo)者專(zhuan)用(yong)通風風道外排,不設(she)(she)(she)空調。變(bian)壓(ya)器(qi)、配電(dian)室設(she)(she)(she)置(zhi)消防(fang)探頭(tou),與全廠消防(fang)報警(jing)聯(lian)網。配電(dian)室安(an)裝(zhuang)監控(kong)攝像(xiang)頭(tou),與廠區安(an)防(fang)系統(tong)聯(lian)網。集(ji)裝(zhuang)箱地面采(cai)用(yong)防(fang)靜電(dian)地膠(jiao),內(nei)飾(shi)均采(cai)用(yong)高阻燃材(cai)料。集(ji)裝(zhuang)箱體在電(dian)氣設(she)(she)(she)備(bei)布置(zhi)設(she)(she)(she)計完(wan)成后(hou)訂貨,所有安(an)裝(zhuang)設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi),根(gen)據設(she)(she)(she)備(bei)要(yao)(yao)(yao)求考(kao)慮(lv)承重、安(an)裝(zhuang) 留孔、通風風管、檢修和進(jin)出門(men)(men),箱體需要(yao)(yao)(yao)考(kao)慮(lv)保溫板材(cai),同時為滿(man)足運輸的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求,需要(yao)(yao)(yao)考(kao)慮(lv)結構(gou)加強。集(ji)裝(zhuang)箱由生(sheng)產廠家根(gen)據提資要(yao)(yao)(yao)求設(she)(she)(she)計和制造。根(gen)據海關的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求,為安(an)全起見(jian),集(ji)裝(zhuang)箱變(bian)電(dian)所在發運前,還要(yao)(yao)(yao)用(yong)鐵皮將(jiang)所有孔洞封閉,包括用(yong)于(yu)通風的(de)(de)(de)百葉窗和門(men)(men)。
集(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱(xiang)變(bian)電(dian)所采用箱(xiang)底(di)進(jin)出線(xian)(xian)(xian)的方式,箱(xiang)底(di)留有進(jin)出線(xian)(xian)(xian)孔,箱(xiang)底(di)基礎高度不(bu)低于1000mm。土(tu)建(jian)設計只需要在集(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱(xiang)的承重(zhong)點(dian)布(bu)置(zhi)混凝土(tu)支柱,地面硬(ying)化(hua),防止(zhi)積水即(ji)可(ke)。線(xian)(xian)(xian)纜可(ke)以采用電(dian)纜溝(gou)或者橋架(jia)等靈活方式敷設到(dao)(dao)各用電(dian)設備。集(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱(xiang)變(bian)電(dian)所運(yun)至現場后(hou),打開封閉包裝(zhuang)(zhuang)后(hou),吊裝(zhuang)(zhuang)到(dao)(dao)預先施工(gong)好的基礎上,即(ji)可(ke)進(jin)行(xing)接線(xian)(xian)(xian)工(gong)作(zuo)。省卻了變(bian)電(dian)所建(jian)造(zao)施工(gong)、電(dian)氣設備安裝(zhuang)(zhuang)方面的工(gong)作(zuo),節省了工(gong)期。
二、現場使用(yong)中發現的問題及解決
(1)因項目所在(zai)地(di)(di)早晚溫(wen)差大,白天太陽直射下,溫(wen)度升(sheng)高很快(kuai),尤其(qi)是午后時(shi)間(jian)段,地(di)(di)表溫(wen)度甚至達到70℃以(yi)上。配(pei)電(dian)室(shi)內空調全速運轉下,溫(wen)度仍然超(chao)過40℃。隨后在(zai)集裝(zhuang)箱頂(ding)部增加了遮陽棚,配(pei)電(dian)室(shi)內溫(wen)度降至30℃以(yi)下,問題得以(yi)解決。
(2)空調(diao)運(yun)行過程(cheng)中,出風(feng)口有(you)(you)凝(ning)(ning)露現(xian)象,且(qie)凝(ning)(ning)露直(zhi)接滴落在電氣柜柜頂(ding)。后與(yu)空調(diao)廠家(jia)(jia)共同協(xie)商改造(zao),將原位于柜頂(ding)的出風(feng)口更改至(zhi)(zhi)無配(pei)電柜位置,且(qie)空調(diao)廠家(jia)(jia)承諾只有(you)(you)在停(ting)機(ji)至(zhi)(zhi)開機(ji)的短(duan)時(shi)間內會有(you)(you)凝(ning)(ning)露產生,運(yun)行過程(cheng)中此(ci)問題(ti)未再出現(xian)。
(3)為最大化的完成安裝項目(mu),空調外機采(cai)用
內嵌式(shi)(shi)安(an)(an)裝于(yu)集(ji)裝箱(xiang)(xiang)(xiang)內,現場實際使用情(qing)況不佳(jia),一是該方(fang)式(shi)(shi)影響(xiang)空(kong)(kong)調(diao)外(wai)機散(san)熱(re),再者,影響(xiang)了(le)(le)集(ji)裝箱(xiang)(xiang)(xiang)內本就不富裕的(de)(de)空(kong)(kong)間。現場將(jiang)空(kong)(kong)調(diao)外(wai)機由箱(xiang)(xiang)(xiang)內安(an)(an)裝方(fang)式(shi)(shi),改進為在(zai)箱(xiang)(xiang)(xiang)體外(wai)部設立支(zhi)架(jia)安(an)(an)裝空(kong)(kong)調(diao)外(wai)機的(de)(de)方(fang)式(shi)(shi),即解(jie)決(jue)了(le)(le)空(kong)(kong)調(diao)外(wai)機散(san)熱(re)的(de)(de)問題,也加大了(le)(le)集(ji)裝箱(xiang)(xiang)(xiang)內的(de)(de)可用空(kong)(kong)間。
(4)集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)內(nei)空(kong)(kong)間相對狹(xia)小,對于有些(xie)檢修(xiu)空(kong)(kong)間需求大的柜型,明顯檢修(xiu)空(kong)(kong)間不足(zu)(zu)。后在集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)外,加裝(zhuang)與(yu)集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)內(nei)地面平齊平的鋼平臺(tai),用作(zuo)檢修(xiu)平臺(tai)。這(zhe)樣在配電(dian)柜需要(yao)檢修(xiu)時,有足(zu)(zu)夠的空(kong)(kong)間。
(5)對于超過20尺的集裝箱(xiang),直接安放(fang)于地(di)面,會有輕微變(bian)形的現(xian)象。為(wei)防止變(bian)形造成電氣設備損(sun)壞,現(xian)場存放(fang)和安裝時先(xian)布置好(hao)槽鋼做(zuo)基(ji)礎支撐(cheng),這(zhe)種(zhong)現(xian)象得以解決(jue)。
(6)消防用(yong)各箱體(ti)內的子模塊(kuai),與(yu)中控箱體(ti)內的總模塊(kuai)之間,采(cai)用(yong)的無(wu)(wu)(wu)線(xian)傳輸模塊(kuai),現場使用(yong)過程中發現,因在集(ji)裝箱是全(quan)金屬(shu)結構(gou),具有很(hen)強(qiang)的電(dian)信號(hao)屏蔽作用(yong),無(wu)(wu)(wu)線(xian)信號(hao)難以(yi)傳輸,設備無(wu)(wu)(wu)法正(zheng)常工作。可以(yi)采(cai)用(yong)硬接線(xian)或者將天(tian)線(xian)引(yin)出至(zhi)集(ji)裝
箱外的方式。
三、集裝箱變電所設計制作(zuo)中需要注意的事(shi)項
(1)散熱(re)是(shi)集裝箱變電所(suo)設計制造中(zhong)考慮的(de)重(zhong)中(zhong)之重(zhong),也是(shi)實(shi)際投(tou)入使用后遇到最多的(de)問題。在設計之初(chu)盡量預留(liu)較多的(de)散熱(re)富余,避(bi)免使用時(shi)帶來的(de)困(kun)難(nan),甚至降容使用。
(2)通(tong)(tong)風散熱(re)(re)(re)是發熱(re)(re)(re)量(liang)大的(de)設備的(de)主(zhu)要散熱(re)(re)(re)方式。通(tong)(tong)風管(guan)道,尤(you)其(qi)是附設在集裝箱體上的(de)管(guan)道后期更改不(bu)易(yi),這點在設計(ji)時就要考慮。
(3)集(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱(xiang)內(nei)部空間有(you)限(xian),且用電設(she)備集(ji)中,安全措施(shi)考慮必須(xu)充分(fen)。電氣(qi)設(she)備頂(ding)部不要安裝(zhuang)(zhuang)有(you)可能出現冷凝(ning)水的裝(zhuang)(zhuang)置。
(4)集裝(zhuang)箱變電所(suo)一般(ban)采用20或40英尺(chi)(1英尺(chi)=0.3048 m)高(gao)柜(ju)型標(biao)準(zhun)集裝(zhuang)箱,所(suo)有的設備布置和人員(yuan)活動空(kong)間都需要按(an)此設計。因為(wei)空(kong)間利用率(lv)高(gao),也造(zao)成了容(rong)錯能力(li)小,且不宜調(diao)整解決。
四、總結
根據本次使(shi)用的(de)經驗,集裝箱式變電所具有以下(xia)優點:
(1)單元設(she)計模塊(kuai)化,組(zu)合(he)方式靈活多樣(yang);
(2)采用集裝(zhuang)(zhuang)箱形式,可移動、吊(diao)裝(zhuang)(zhuang),便(bian)于運輸、遷移;
(3)集裝箱(xiang)可以充當變電所建筑物,占地(di)面積小(xiao),無(wu)需地(di)基(ji),節省土建施工;
(4)主要電氣設備均已就位,降(jiang)低了(le)現場(chang)電氣安裝的工(gong)作量(liang);
(5)已(yi)組裝完成的(de)電控設備,在(zai)工廠(chang)就可(ke)以(yi)進行調試檢驗(yan),大大縮短了(le)現場的(de)調試時(shi)間。
(6)集裝箱采用耐侯鋼結構,具(ju)有防風、防震能力;
(7)集裝箱鋼板外壁做防腐噴涂(tu),耐腐蝕、耐酸性,高耐候使用年限在20年以上;
目前,得潤電氣生(sheng)產的集裝(zhuang)箱式變(bian)電站適應(ying)于各種工礦和(he)電力行(xing)業,如建(jian)材、石油、化工、鉆井平臺、城區、農村(cun)10~110kV中小型變(bian)(配)電所、廠礦及流動作(zuo)業用變(bian)電所的建(jian)設與(yu)改造。
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