预制舱
一、产品概述
新能源预制舱式并网开关站比土建变电站使用灵活方便,被广泛用于户外、工业园区，空港、车站码头、工矿企业等场所。新能源预制船式并网开关站是由预制舱体、二次设备屏柜(或机架)、高压柜、舱体、空调、通风除湿、消防等辅助设施组成,在工厂内完成制作、组装、配线、词试等工作,并作为一个整体运输至工程现场,就位于安装基础上。预制舱及其内部的设备实现整套设备由厂家集成,实现工厂化加工,减少现场二次接线,减少设计、施工、调试、工作量,简化检体堆护工作,缩短建设周期,有效支撑了电网快速建设。它主要用于电力系统的发电、输电、配电等环节，具有高效、环保、安全、可靠等优点，同时具有标准化、横块化、预制化的技术特点。
二、标准规范
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ISO 18186-2011 |
集装箱-RFID货运标签系统 |
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GB 6420-1986 |
货运挂车系列型谱 |
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GB 4208-1993 |
外壳防护等级（IP代码） |
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GB 1413-2008 |
集装箱分类、尺寸和额定重量 |
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JTJ01-1995 |
公路工程技术标准 |
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GB 50009-2012 |
建筑结构荷载规范 |
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GB 50011-2010 |
建筑抗震设计规范 |
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GB 50016-2006 |
建筑设计防火规范 |
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GB 50034-2013 |
建筑照明设计标准 |
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GB 17945 |
消防应急照明和疏散指示系统规范 |
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GB 50046-2008 |
工业建筑防腐蚀设计规范 |
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GB 50191-2012 |
构筑物抗震设计规范 |
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GB 50017-2003 |
钢结构设计规范 |
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GB 50007-2011 |
建筑地基基础设计规范 |
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GB 50205-2001 |
钢结构工程施工质量验收规范 |
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CECS102-2002 |
门式刚架轻钢结构技术规程 |
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GB 8923-1988 |
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 |
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GB/T 4797-2008 |
电工电子产品自然环境条件 |
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GB/T 4798-2008 |
电工电子产品应用环境条件 |
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GB/T 11804-2005 |
电工电子产品环境条件术语 |
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GB/T 17626-2008 |
电磁兼容试验和测量技术 |
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GB/T 18663-2008 |
电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验 |
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GB/T 19183-2003 |
电子设备机械结构户外机壳 |
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GB 8702-1998 |
电磁辐射防护规定 |
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GB 50217-2007 |
电力工程电缆设计规范 |
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DL/T 5136-2012 |
火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 |
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DL/T 5149-2001 |
220-500kV变电所计算机自动化系统设计技术规程 |
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DL/T 5155-2002 |
220kV～500kV变电所所用电设计技术规程 |
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GB 50059-2011 |
35kV～110kV变电所设计规范 |
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GB 50054-2011 |
低压配电设计规范 |
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GB 50116-2013 |
火灾自动报警系统设计规范 |
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DL/T 5390-2007 |
火力发电厂和变电站照明设计技术规定 |
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DL/T 5457-2012 |
变电站建筑结构设计技术规程 |
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DL/T 965-2005 |
变电站运行导则 |
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DL/T 1146-2009 |
DL/T 860实施技术规范 |
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DL 860-2008 |
变电站通信网络和系统 |
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DL/T 890-2009 |
能量管理系统应用程序接口 |
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电监安[2006]34号文 |
电力二次系统安全防护总体方案 |
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Q/GDW 273-2009 |
继电保护故障信息处理系统技术规范 |
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Q/GDW 396-2009 |
IEC 61850工程继电保护应用模型 |
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Q/GDW 561-2010 |
输变电设备状态监测系统技术导则 |
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Q/GDW 624-2011 |
电力系统图形描述规范 |
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标准配送式智能变电站建设技术导则（征求意见稿） |
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Q/GDW 11157-2014 |
预制舱式二次组合设备技术规范 |
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GB/T 19001-2015 |
质量管理体系要求（征求意见稿） |
所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均遵守国际标准化组织（ISO）和国际单位制（SI）的标准。
三、技术指标
我司预制舱的组成部分包括舱体、二次设备模块、二次设备屏柜（机架）和舱体辅助设施。其中，舱体框架、照明设备、配电系统、电源插座、通讯设施、采暖通风设备、消防安全设备等都被包括在内。预制舱的舱体采用标准钢结构集装箱式构造，舱体尺寸综合考虑舱内设备数量、设备尺寸、舱体维护通道、方便运输和安装等，同时也方便进行维护和检修。
舱体主要技术指标：
a）舱体防护等级：≮IP55；
b）舱体墙板耐火极限：3h； 舱门耐火极限：1h；
c）舱体荷载能力：地面活载4kN/m2，不上人屋面荷载不低于0.5kN/m2，最大雪压不低于0.85kN/m2（相当于平均积雪厚度0.35米）；
d）舱体防腐蚀要求：中性盐雾试验≮1000小时，盐雾试验后无金属基体腐蚀现象；
e）舱体内部环境控制目标温度：10℃～30℃（无人）、18℃～25℃（有人/二次舱）；
f）舱内相对湿度：不大于75%，任何情况下无凝露；
g）舱内单台空调噪音：≯55dB；
h）舱体使用寿命：≮30年。
（1）预制舱舱体总体结构设计符合现行国家标准、设计规范要求，并结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装过程中满足强度、稳定性和刚度要求及防水、防火、防腐、耐久性等设计要求。
（2）预制舱内设备安装布置满足相关规程规范要求。
（3）舱体的重要性系数根据结构的安全等级设计，设计使用年限按30年考虑。
（4）钢结构舱体宜采用钢结构体系，集装箱结构，型材采用Q235B钢材。外墙面板材为1.6mm SPA-H耐候钢，瓦楞板形式。瓦楞板采用平板拼接满焊处理，要求焊缝焊透。舱顶四周采用矩形管（≮100*100*3mm），顶盖采用厚度≮2.0mm的五浪踏花板/冷轧钢板（喷砂处理后）。底座框架及主承重梁宜采用16#b/20#a热轧普通槽钢或工字钢、辅承重梁宜采用12#热轧槽钢或折弯板（120*40*3mm）整体焊接成型。角柱板材厚度≮6mm；门板厚度≮2mm（上差板），底板厚度≮4mm钢板。底板之间要求采用满焊处理。舱体设计长度≥13m时，需增加立柱（4根）。
（5）结构自重、检修集中荷载、屋面雪荷载和积灰荷载等，按现行国家标准GB 50009的规定采用，悬挂荷载应按实际情况取用。
（6）舱体的风荷载标准值，按GB 51022的规定计算。
（7）地震作用符合现行国家标准GB 50011的规定。设防烈度不高于8度（0.3g）地区，舱体按照设防烈度8度（0.3g）进行地震设计，其他地区按照设防烈度不低于9度要求设计。舱体抗震性能按下列方法评估：
舱体抗震性能试验按照GB 50260—2013中6.4抗震试验的方法进行。在设计的地震作用下，按规定方法试验后，舱体防护性能不降低、舱体外立面装饰构件不应脱落、舱内辅控设备完好、舱门无损坏；
对于由于尺寸原因不具备试验条件的舱体，舱体框架本身的抗震性能可采用仿真分析验证。
（8）钢结构舱体骨架应整体焊接，保证足够的强度与刚度。舱体在起吊、运输和安装时不应产生永久变形、开裂或覆盖件脱落。舱体的吊点应能满足上部/底部吊装的要求，吊点应根据舱内设备荷载分布经详细计算后确定吊点位置及吊点数量，确保安全可靠。
（9）舱门设置应满足舱内设备运输及巡视要求，舱体长度≤9米设一个舱门，舱体长度＞9米两侧各设一个舱门，满足GB/T 50229-2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》要求。开门位置应与总平面布置协调，设置有外楼梯的预制舱应在相关部位设置与楼梯相连接的连接钢板。舱体不宜设窗户（辅助舱除外），采用风机及空调实现通风。高风沙地区预制舱入口处可配置防沙门斗。
（10）舱体宜采用双坡屋顶结构，屋面坡度≮5%，北方地区可适当增大屋面坡度，预防积水和积雪。
（11）舱体屋面通常采用散排排水。若要求采用有组织排水，排水槽与落水管应与舱体配套提供。空调设置PVC排水管，并于舱体外表面预留埋件固定排水管支架（可拆卸）。
（12）二次设备舱、监控舱应设置线缆走线夹层，净高度宜为200mm～300mm；开关舱舱内线缆走线夹层净高度宜为150~200mm。舱内巡检通道标高与室外场坪之间高差不低于450mm。
（13）内部结构件材料与箱体主体的焊接（连接）相容性良好、可靠性高，表面美观不锈蚀。
（14）舱体与基础应牢固连接，宜焊接于基础预埋件上，焊后对焊接部位实施防腐措施。舱体下场地应具备排水、防潮措施。舱体若采用支腿与基础固定，舱体与支腿连接处应设置连接钢板，连接钢板应与舱体牢固焊接，连接钢板的位置由设计人员根据要求合理布置。
（15）预制舱保证良好的密封性能，为确保舱体内的设备的可靠运行，并实现、防尘、防潮、防凝露的功能，舱体密封需采用硅橡胶或三元乙丙胶材料密封条，线缆进出孔洞处由现场施工设置防火板、防火墙封堵。有舱体拼接的连接处，拼接处应设置密封胶条，密封胶条外侧填充压缩比为3%的密封胶，拼接处防水设计采用外翻式防水结构，防水法兰采用焊接固定，外部防雨罩和防水法兰采用螺栓连接，防雨罩和墙体接缝处采用耐候性硅酮密封胶处理。有使用寿命限制的密封材料需制定合理的更换方案，提供相应的备品备件。
（16）舱体制作尽可能少用外露紧固件，以免螺钉穿通外壳使水导入壳内；对穿通外壳的孔，均应采取相应的密封措施，若实在无法避免使用外露紧固件，则必须选用304不锈钢紧固件，防止紧固件生锈。
（17）逃生门门板安装铰链和门轴等活动部件必须采用304不锈钢，门应采用不锈钢包边，包边应采用沉头螺钉固定（不凸出），门密封条采用三元乙丙D型密封条（压缩量30%至50%），应配推杆式逃生锁（门外可直接用门把手打开）；检修类门门板锁杆铰链则必须采用热镀锌材料制作，保证在舱体的使用年限内，活动处不生锈。门上方应设置防雨檐，长度为凸出门宽两侧各50mm，深度为60mm，往上方折30mm，焊接位置距门外上边缘25mm。
（18）舱内应设置门禁系统和紧急逃生门，此门可装设电子门锁与门禁系统联动，且在任何情况下都可以紧急启动，厂家需按照整体设计要求预留门禁控制系统的接口设计。
（19）必须安装于舱体外壁的设备（控制开关、门禁读卡器、声光报警器等）需配备焊接在舱壁上的防雨罩，防雨罩要求美观大方。
（20）便于预制舱舱顶检修，舱体短边合适位置安装一组集装箱用方舱踏步，方舱踏步采用304不锈钢材质；爬梯与舱体连接处需考虑加固措施保证连接强度，并在舱顶设置攀爬拉手及安全绳扣；其中采用母线出舱设计的一次设备舱爬梯应设置防爬门，并挂警示牌。
（21）采用双层结构舱体应设置登舱梯，登舱梯顶部踏板与舱体的底部框架上表面齐平，脚踏为钢网板或彩钢板材料，坡度≯55°，脚踏宽度≮250mm，脚踏间高度差≯300mm。登舱梯单侧或两侧设置扶栏等防护措施，立体建站模式的二层舱体需设置防护围栏。围栏高1100mm，围栏外框采用20X50*2钢管焊接而成，焊缝≥6mm。楼梯整体采用热镀锌工艺，并注意防滑要求。楼梯主体与地面接触处加适当大小的钢板，钢板上开孔，与地面基础之间用地脚螺栓固定。每组楼梯都必须接地；在楼梯一侧焊接接地模块，距地面50~100mm。楼梯上挂警示牌。
（22）当母线/高压电力电缆进入预制舱体时，预制舱应采取可靠的防涡流措施。固定母线/高压电力电缆用金属夹件应采用304不锈钢/环氧树脂板非磁性材料，并保证三相均在同一进线口内，以保证母线/高压电力电缆进入预制舱时不形成导磁回路。
（23）舱体吊装点处应有明显的吊装标识，标识采用黄色油漆喷涂，色号为RAL1003。
（24）舱体底部根据设计要求宜设置2套高度为200mm的电缆爬梯支架，便于进出舱体电缆的绑扎。支架与舱体底部采用M12镀锌螺栓连接。
（25）对于长度12m及以下的预制舱，底部框架（单侧长边）设置3个固定绑扎点；对于长度12m以上的预制舱，底部框架（单侧长边）设置4个固定绑扎点。
（26）对于拼舱类的预制舱，设置运输时舱体断口处防雨遮挡，防雨布固定绑扎点；拼舱螺丝孔配备防雨塞；
（27）预制舱根据不同功能舱具体要求，应在门上、侧面等相应位置设置安全警示标识牌，标识牌等需满足电网及运维部门的要求。
（28）对于开关柜设备或保护屏柜设备上方设置有小母线，应保证设备顶部至吊顶净高≮300mm的检修空间。
（29）舱体内设备安装支架或安装平板，应保证水平度，整个设备安装面水平高度误差应≯5mm。
（1）舱体采取有效的防腐蚀措施，构造上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水。经过防腐处理的零部件，在中性盐雾试验最少336h后无金属基体腐蚀现象（C4环境 ISO 12944:1998《钢结构涂层防腐蚀规范第 2 部分对腐蚀环境的分类》）。
（2）预制舱舱体整体焊接成型之后进行清理焊渣、除锈、喷砂抛丸、清洗处理。
（3）预制舱油漆处理遵循ISO 12944《色漆和清漆 防护漆体系对钢结构的腐蚀防护》标准，采用多道防腐工艺，包括前处理、锌含量不小于80%的环氧富锌底漆（≥60μm）、环氧云铁中间漆（≥40μm）、丙烯酸聚氨酯面漆（≥60μm）等多重处理工艺。
舱体logo应采用喷涂的方式，具体logo的样式及尺寸由设计人员根据实际项目需求确定。
前处理对钢材表面处理的一般要求是：
a）抛丸清洁度等级为 Sa2.5；
b）表面灰尘等级不高于3；
c）表面粗糙度为 Rz25～50μm；
d）漆膜附着力拉力试验不小于5Mpa。
（4）预制舱外表面焊缝处处理：清理焊渣、打磨平整、清洗干净、喷锌。再按照5.1.3.3条例油漆处理。
（5）舱体底部采用高压沥青喷涂，厚度≮2mm；若不具备沥青喷涂条件，可采用聚氨酯沥青漆替代，干膜厚度≮75μm。
（1）舱体四周及顶部保温材料先采用聚氨酯发泡，厚度≮10mm，再敷设50mm岩棉成品板。岩棉成品板的内饰板厚度≮0.7mm。舱内装饰板原则上不得采用明钉固定，宜采用卡槽或焊接的方式，并于拼接处采用30*3的角铝固定。
（2）舱体内设置自动温控系统，并加装工业型加热装置，具备长时间加热功能，不得采用民用电暖气或暖风机，以保证舱体内的运行环境的稳定性。
（3）高低压舱体同时具有自动启停空调系统，在各个隔室温度达到设定温度值时自动启动空调，调节向内温度，当箱内相对湿度高于80%，自动启动空调除湿功能，确保各个隔室内设备，尤其是自动化设备可靠运行，温度、湿度控制器的返回门限为启动值－6。
（4）空调：为保证设备可靠运行环境，舱体内装设工业一体式空调机，空调制冷面积按照匹/15m2配置。
（5）舱体内空调可设置为保持舱体温度恒定。满足设备正常运行温度下，舱体温度保持在-5~35度。
（6）舱内配置双套空调时，空调之间设置双机联动控制接线。
（1）舱体密封均采用硅橡胶或三元乙丙材料制作的密封条，使用寿命（保证10年以上的使用寿命，并需制定更换方案）。
（2）舱体内设置SF6电气设备时，设置SF6监测以及自动排风系统，控制舱体上设置的电动进风风阀和强制排风轴流风机的启停开关，开关安装在舱体进门处外部，电动风阀及轴流风机的总通风量需保证每小时将舱体内空气换气一次，进风风阀和轴流风机必须设置良好的除尘过滤装置，确保舱体防尘，进出风口外需设置防雨措施。
（3）解决好舱体密封和自动排风的矛盾，排风要进行多道防尘处理，防尘网应方便拆装和清洗。
（4）排风的风机采用优质、长寿命、免维护轴流式风机；风机的数量满足排风的要求。
（1）预制舱及其内部设备在站内完成防雷接地、二次等电位接地和专用接地设置。预制舱的接地系统符合 DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》的要求。
（2）预制舱采用屏蔽措施，满足二次设备抗干扰要求。
（3）舱外四个直角拐角处设置专用接地模块(详见下图)，型材采用热镀锌槽钢。该接地块与主接地网连接，接地块使用镀铜且需进行防氧化处理，表面禁止喷漆。
（4）在预制舱静电地板下层，按屏柜布置的方向敷设100mm2的专用铜排，将该专用铜排首未端连接，铜排连接处采用2根以上M8热镀锌螺栓压接，压接面长度≥50mm，铜排最小拐弯半径≥25mm。形成预制舱内二次等电位接地网。屏柜内部接地铜排采用50mm2的铜带（缆）与二次等电位接地网连接，连接处采用M8热镀锌螺栓压接。舱内二次等电位接地网采用 4根以上截面积不小于50mm2的铜带（缆）与舱外主接地网一点连接。连接点处需设置明显的二次接地标识。
（5）在预制舱静电地板下层，按屏柜布置的方向敷设60x6热镀锌扁钢接地干线，将该扁钢首未端连接，扁钢连接处应采用2根以上M12热镀锌螺栓压接，扁钢最小转弯半径≥60mm，压接面长度不小于120mm，形成预制舱内的接地网。屏柜内部接地铜排采用50mm2的铜带（缆）与该接地网连接，连接螺栓采用M12热镀锌螺栓。该接地网采用60x6热镀锌扁钢与舱外专用接地模块两点连接，连接点处需设置明显的接地标识。
（6）舱内设置临时接地点，临时接地点采用60x6热镀锌扁钢与舱体底框相连，接地点暗装预留一颗M12螺栓，配不锈钢或者铜制盖板。
（1）舱内照明满足《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390、《建筑照明设计标准》GB50034、《低压配电设计规范》GB50054、《消防应急灯具》GB17945等相关规程规范的要求。舱内0.75米水平面的照度不小于300lx。灯具宜采用嵌入式LED灯，均匀布置在走廊及屏后顶部。舱内应设置配电盒、开关面板、插座等。配电盒安装于门口处，底部距地面高度为1.3m；开关面板采用嵌入式安装，设置于门口处，方便控制，面板底部距地面1.3m，侧边距门框0.2m，面板间距不小于20mm；插座底边离地0.3m，其他应满足相关规程规范要求，相关走线均应采用暗敷方式。
（2）预制舱内照明系统由正常照明、事故照明和应急照明组成，正常照明采用220V交流站用电源。应急照明灯具采用自带蓄电池，应急时间不小于60min，出口处设自带蓄电池的疏散指示标志。事故照明采用站用DC220V直流电源系统电源。
（3）提供舱体内的照明配电箱、检修配电箱，并提供舱体内集中端子综合转接箱，转接箱的尺寸及内部端子接线要求以设计要求为准，嵌入式安装在舱壁内，内部设置专用接地排和接地端子。照明配电箱内总控开关、照明电源空开、空调开关电源均应带辅助触点，且总控开关应配置励磁脱扣功能，电源采用AC220V/DC24V（具体以设计要求为准）。空调电源在空调电源口设置三相电源插座，空调配置电源插头，走线采用暗敷保持美观。
（4）舱内照明灯具选用内嵌式灯具，灯具安装螺丝应采用沉头式螺钉，安装螺钉选用不锈钢材质避免生锈。整体安装应保证美观。
（1）预制舱内根据设备运行和维护需求，以及巡检需要配置有智能辅助控制系统设备，含视频监控系统、环境监测设备、灯光控制、门禁控制等子系统设备，预制舱内需预留设备的安装位置和预埋穿线路径防护管，具体布置位置以设计要求为准。
（2）预制舱内需根据火灾控制要求，安装火灾报警探测器、声光报警器及手动报警按钮以及模块箱等火灾监控系统设备，具体安装位置和数量需要根据设计院图纸预留安装孔和预埋穿线管。舱内配置手提式灭火器并配置灭火器箱。
（3）舱内每个控制开关、插座等安装位置均应预留一根直径≥25mm的防护管至电缆夹层内。
（4）预制舱巡视门应设置挡鼠板安装槽，并配置对应挡鼠板。
