kV模块化变电站可行性研究报告Word文件下载.doc
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2、产业关联度分析 5
（1）产业链构成 5
（2）上下游行业分析 6
（3）产业关联度分析 9
3、市场分析 10
三、项目的技术基础和技术可行性 16
1、成果来源及知识产权情况 16
2、已完成的研究开发工作 17
3、技术特点，与现有技术比较所具有的优势和劣势 17
4、有关重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用 18
四、项目实施情况 18
1已投运试点工程情况 18
2、目前各省项目实施情况 18
①66KV及110KV模块化站实施情况 18
②35KV模块化站及一体化站实施情况 20
3、项目实施过程中碰到的问题及解决方式 23
五、工艺技术路线、设备选型及主要技术经济指标 23
1、工艺技术路线及设备选型：
23
2、经济技术分析 27
六、经济效益和社会效益分析 29
1、经济效益 29
2投资回报 29
3、社会效益 29
七、结论及建议 29
一、项目简介
110kV及以下模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式，它是将110kV及以下变电站划分为高压开关、主变压器、中压开关、综合自动化、中压配套设备五个功能模块：
高压开关功能模块为进出线采用拔插式电缆接头连接的气体绝缘封闭式组合电器；
主变压器模块的变压器高压进线采用拔插式电缆接头结构，中压出线采用多股电缆或硬母线桥架方式；
中压开关模块内采用以永磁机构真空开关为基础的紧凑型开关柜；
综合自动化模块根据用户要求选用相应产品；
中压配套装置模块包括无功补偿装置、接地变压器、消弧线圈等配套设备。
中压开关、综合自动化、中压配套设备等模块中的主要设备均安装在增强型玻璃纤维水泥箱体或其它材料箱体内。
各功能模块在工厂中预制完成，并分别进行调试。
现场安装时，将高压开关、主变压器、中压开关及中压配套设备等模块采用一次电缆进行连接，并将综合自动化模块与其它模块采用二次电缆及通讯线路进行连接，然后进行整体调试，即可完成变电站的建设。
采用此种模式可以减小现场的施工及调试的工作量，缩短变电站的施工周期；
变电站整体全绝缘、全密封，提高运行的可靠性，并与周围环境协调，容易选择建设地点；
节省变电站的占地面积；
降低变电站的整体造价。
符合国家电网公司2007年2月提出的“两型一化”变电站建设发展方向，即强调电力建设应朝着节约资源、环境友好、工业化的方向努力。
二、项目的意义和必要性
1、国内外现状和技术发展趋势
从国内110kV及以下变电站的建设上来看，由于各地区经济发展情况的差别，110kV及以下变电站建设规模及方式各有不同。
为统一变电站建设标准、统一设备规范、方便设备招标、方便运行维护、提高工作效率、降低变电站建设和运行成本，国家电网公司于2005年12月推出了《国家电网公司输变电工程典型设计》（以下简称典型设计），在典型设计中将110kV及以下变电站按布置方式分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站三大类。
Ø
户外型变电站：
此模式变电站高压开关设备采用户外中型或半高型等布置形式，变压器放置在户外，10kV设备采用户内开关柜布置在开关室中，各电气设备采用敞开式（AIS）连接方式，即各电气设备之间采用裸露导线或母排，利用户外架构的支撑进行连接。
此种变电站由于高压绝缘对空间的需要，使电力设备的体积和设备间距比较大，因此占用土地较多。
且由于高压设备及其连接直接暴露在户外，对环境及绝缘配合要求较高。
另外按此方式建设的变电站通常时构架高耸，高压线如网，与周边环境很不协调，经常遇到选择变电站建设地点的困难。
但由于此种方式在我国有多年的建设经验，设备供应厂家众多，故建设成本较低。
户内型变电站：
为解决户外型变电站占用土地多，环境不协调等造成选择变电站建设地点困难的问题，出现了户内型变电站，其电气设备全部或部分安装在户内。
为有效地节约空间，其高、中压开关设备仍然按常规设备布置，各电气设备之间的连接多采用电缆方式。
但此种方式需要现场建房，且安装、调试工作量较大，施工周期长，导致建设成本较高。
总体造价约比户外变电站高出一倍多，此模式适用于城市中心区变电站的建设，可较大程度的节约土地资源。
半地下变电站：
该模式设备全部或部分安装在地下，高压开关设备采用封闭式组合电器，设备之间通过电缆连接，这种模式建设成本、运行费更高，优点是占地更少，适合在城市密集负荷中心建设。
但同样需要进行现场建房，存在现场安装、调试工作量大，施工周期长等缺点。
此三种模式为现阶段变电站建设的基本模式，适用于城市农村等不同场所，其建设模式均为分散将各种电气设备运抵现场后，再分别进行安装调试，使得现场施工周期较长、工作量较大。
从技术发展趋势来看，高压开关设备正在向紧凑型、高可靠性的方向发展，气体绝缘封闭式开关设备GIS的应用越来越广泛，但GIS需现场安装并进行充放气，使现场施工及调试量增加。
新型气体绝缘开关设备--PASS（PlugAndSwitchSystem即接插式开关装置）以其独有的优势逐渐被用户认可，PASS将连接至单母线或双母线系统的套管或电缆附件、一项断路器功能、单个或多个组合隔离开关/接地开关功能及一项电流互感器功能集成在一个模块中，现场无需进行充放气，大大节省了现场安装及调试的时间，此种设备的出现使实现工厂预制式模块化变电站成为可能。
而且现阶段国内部分GIS生产厂家也对其产品进行了相应改进，部分接线方案也采用了拔插式电缆附件或油气套管连接，使得模块化变电站高压开关部分有了更多的选择。
变压器设备进出线套管采用插拔式电缆附件或油气套管可以方便的实现全绝缘全密封的连接。
10kV一体化变电站及永磁机构断路器技术已经成熟，并已有多年的实际运行经验，采用此类设备可以将10kV开关设备集成在防潮保温的非金属箱体中，实现工厂预制。
从近年来电力设备技术的发展趋势看来，变电站建设正向工厂预制式模块化发展，自98年10kV集装箱式变电站投入市场以来，简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。
现阶段110kV及以下配网化的趋势逐渐明显，110kV及以下变电站建设数量越来越多，简单、可靠、建站快速的模块化变电站建设方式势必会引起用户的关注并成为今后变电站建设的主流。
2、产业关联度分析
（1）产业链构成
从110kV及以下模块化变电站建设方式上来看，其要求将高压开关、变压器、中压开关、综合自动化等模块实现工厂预制，故其上述关联产业均要为模块化变电站提供适合的产品。
同时模块化变电站的广泛应用也会影响其相关产业的技术改进，推动相关产业的进步。
从产业链的构成上来看，包括了高压开关产业、变压器产业、中压开关产业、综合自动化产业、电缆及电缆附件产业等，各产业间为提供适用于模块化变电站的产品又相互影响。
具体产业链构成见下图。
从图中可以看出，模块化变电站所需高压开关模块要求高压开关产业结合电缆及电缆附件产业产品共同设计，实现高压开关产品工厂预制及现场插拔结构；
变压器模块同样也需要变压器产业与电缆及电缆附件产业共同设计，实现变压器产品的工厂预制及现场插拔结构；
中压开关模块结合了中压开关产业及自动化产
模块化变电站产业链构成
业的技术，实现工厂预制，现场安装简便。
各功能模块在各关联产业的技术支持下，完成工厂内预制，现场通过电缆及电缆附件产业的产品，实现方案的连接安装，共同完成模块化变电站的建设。
（2）上下游行业分析
从产业功能上看，模块化变电站属最终产品，其下游产业为最终供电用户，其产业关系及发展已经有较详细的论述，且其只关系到模块化变电站的市场应用层面，属市场调研范围，故在此不再赘述。
从模块化变电站产业链构成可以看出，其上游产业包括了高压开关制造产业、中压开关制造产业、综合自动化制造产业、电缆及电缆附件制造产业等，下面针对市场调研中掌握的信息，分别对各关联产品进行分析：
①高压开关产业
模块化变电站中高压开关模块是以各种封闭式组合电器为基础的，从高压开关产业的技术发展方向来看，SF6气体绝缘金属封闭式组合电器是高压开关的发展方向，近年来国内外厂家纷纷投入力量研制生产此类产品。
但从市场调研中发现，大多数厂家仍然采用现场制作电缆连接套管的方式实现组合电器的进出线，这样会增加封闭电器现场工作量，同时工作质量难以达到工厂生产的水平，因此套管仓尺寸一般比较大，对运行也是有一定的质量风险。
拔插式电缆附件的出现为解决以上问题提供了一个很好的选择，现阶段国内此类电缆附件主要采用的有德国、意大利、日本及台湾的技术，产品质量比较稳定。
国内部分高压开关厂家已经将此类电缆附件应用到封闭式组合电器中，也有少量厂家实现了高压开关模块的工厂预制。
另外，国外相关标准也在推荐组合电器与变压器直接连接，即组合电器通过母线筒与变压器油气套管互连，此方式可较大程度减小变电站体积，增加变电站运行的可靠性，但会相应增加变电站现场安装工作量。
从以上分析可以看出，SF6气体绝缘金属封闭式组合电器在技术方面已经成熟，通过简单的技术改进（实现电缆插拔式进出线结构或与变压器直接连接）即可有效的实现工厂预制。
电缆及电缆附件产业的技术进步极大的支持了高压开关模块的设计。
故在高压开关产业技术进步的前提下，实现变电站模块化建设是完全可行的。
②变压器产业
我国变压器行业技术发展十分成熟，各电压等级及容量的变压器均有标准设计，国内相应标准对变压器的控制也较规范。
对于模块化变电站中采用的变压器模块，只需对标准变压器产品的进出线端子进行改进即可，与高压开关产业相同，利用电缆及电缆附件产业的技术支持，将变压器高压进线端子更改为电缆插拔方式或通过油气套管与高压开关模块直接连接。
变压器中压出线部分由于电流较大，现有国产电缆附件无法满足要求，可以考虑采用常规电缆出线或硬母线桥架方式。
总之，利用现有变压器产业技术，结合电缆及电缆附件产业的发展，实现变压器模块的工厂预制是完全可行的。
③中压开关模块
中压开关模块的实现方式考虑采用工厂预制箱体，将中压开关设备及相应控制保护装置安装在此箱体内，在工厂内完成安装调试，简化现场工作，缩短变电站建设周期。
现阶段出线模块有两种模式，一种是拼装式，最初是采用常规的中置式、手车式或固定式户内开关柜，由于常规开关柜体积大而造成整体模块的体积庞大，运输、吊装困难，箱体内的维护通道也比较狭窄，厂家和用户都感到不便；
近几年来，出线模块开始采用以永磁机构真空开关为基础的紧凑型开关柜，由于体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便等优点，提高了这种模式的可行性，已大量应用在35kV变电站；
随着永磁开关参数的提升，这种模块已扩大应用到66kV和110kV变电站。
另一种模式是户外共箱式，将开关设备装在充气箱体内，电缆接头作为进出线连接，并兼隔离断口功能，外边再加防护壳体。
这种模式专为户外电力设备设计，结构紧凑，体积小，维护少，布局简捷，使变电站的建设和运行更加简化，工厂化特点更加突出。
其实现的技术关键点有两个，一是开关设备免维护，二是大电流参数的电缆接头。
美国十多年前已开始采用这种模式，以此为基础的全绝缘、全密闭型变电站，设计方案灵活，占地非
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