張 浩， 田國(guó)軍

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司， 廣東 廣州 510663）

1 預(yù)制艙輔助設(shè)備現(xiàn)狀

智能變電站預(yù)制艙內(nèi)需配置消防、安防、暖通、照明和視頻監(jiān)控等輔助設(shè)備，其環(huán)境應(yīng)滿足變電站二次設(shè)備運(yùn)行條件及變電站運(yùn)行調(diào)試人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。現(xiàn)階段，預(yù)制艙輔助設(shè)備已基本成標(biāo)準(zhǔn)配置，但也存在以下問(wèn)題：

1）各廠家對(duì)輔助設(shè)備的配置、功能、規(guī)格不統(tǒng)一，存在非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件多、建設(shè)周期長(zhǎng)、未形成工業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題；

2）視頻監(jiān)控、安防、火災(zāi)報(bào)警、采暖通風(fēng)、照明等子系統(tǒng)基本相互獨(dú)立，采用分散設(shè)計(jì)、獨(dú)立上傳，且各子系統(tǒng)通信規(guī)約不兼容，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理與系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)控制。

為解決上述問(wèn)題，需對(duì)預(yù)制艙輔助設(shè)備進(jìn)行合理標(biāo)準(zhǔn)化配置，對(duì)各輔助設(shè)備的配置、參數(shù)、功能、安裝位置以及二次布線等方面進(jìn)行細(xì)化研究，確定標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制艙輔助設(shè)備配置方案，并配置智能輔助控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備的整體聯(lián)動(dòng)與控制。

2 預(yù)制艙輔助設(shè)備配置

2.1 照明系統(tǒng)配置

預(yù)制艙照明燈的選擇、控制、布置、敷設(shè)方式直接影響預(yù)制艙的工業(yè)化加工、檢修及運(yùn)維，應(yīng)根據(jù)預(yù)制艙尺寸與屏柜布置方式，對(duì)照明燈的參數(shù)、功能、布線等方面進(jìn)行統(tǒng)一。

2.1.1 照明系統(tǒng)配置原則

預(yù)制艙采用工廠裝配和整體運(yùn)輸，壽命不少于25 a，因此艙內(nèi)照明系統(tǒng)應(yīng)遵循以下原則：壽命和維護(hù)周期長(zhǎng)；抗振動(dòng)和沖擊性強(qiáng)，不易破碎；較穩(wěn)定的發(fā)光；光效高、性?xún)r(jià)比高且節(jié)能環(huán)保。根據(jù)以上原則，艙體內(nèi)照明統(tǒng)一采用LED照明燈，且遵循以下布置原則：

1）艙內(nèi)照明燈具共分2路，一路為正常照明，一路為應(yīng)急照明。艙內(nèi)照明燈應(yīng)注意不要安裝在設(shè)備正上方，且屏正面和背面均需布置燈具。

2）結(jié)合預(yù)制艙內(nèi)二次屏柜單列布置和雙列布置兩種布置方案。

3）預(yù)制艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立應(yīng)急照明，當(dāng)正常照明失效時(shí)，啟動(dòng)應(yīng)急照明，應(yīng)急照明自帶蓄電池，應(yīng)急時(shí)間不小于60 min。

4）照明燈開(kāi)關(guān)數(shù)量按艙體門(mén)口進(jìn)行配置，照明燈按兩組獨(dú)立控制，線纜采用暗敷方式。

2.1.2 照明系統(tǒng)配置方案

根據(jù)規(guī)范要求，艙內(nèi)0.75 m水平面的照度不小于300 lx，經(jīng)計(jì)算，艙體照明燈具的配置及參數(shù)如表1所示。

表1 預(yù)制艙體照明燈具配置及技術(shù)參數(shù)表

為減少巡視人員操作輔助設(shè)備工作量，照明系統(tǒng)應(yīng)配置燈光控制器，并接入智能輔助控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

2.2 消防報(bào)警系統(tǒng)配置

預(yù)制艙消防報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警控制器、感煙探測(cè)器、聲光報(bào)警器、手動(dòng)報(bào)警按鈕等設(shè)備組成。艙內(nèi)需配置手動(dòng)報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器及手提式滅火器，頂部配備感煙探測(cè)器。

2.2.1 火災(zāi)探測(cè)器配置

火災(zāi)探測(cè)設(shè)備種類(lèi)繁多，需根據(jù)其環(huán)境、應(yīng)用場(chǎng)所、類(lèi)型等合理選擇。由于預(yù)制艙內(nèi)設(shè)備均為電氣電子類(lèi)產(chǎn)品，其火災(zāi)探測(cè)器可選擇感溫感煙復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器及吸氣式感煙探測(cè)器兩種。考慮安裝方式及價(jià)格成本，吸氣式感煙探測(cè)器比點(diǎn)型感煙探測(cè)器安裝復(fù)雜且價(jià)格貴，還需要增加控制主機(jī)，不建議采用；而點(diǎn)型感溫感煙復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器采用電子編碼方式，現(xiàn)場(chǎng)編碼簡(jiǎn)單，安裝方便，推薦采用。

結(jié)合預(yù)制艙面積及二次屏柜布置，預(yù)制艙火災(zāi)探測(cè)器配置及數(shù)量布置如表2所示。

表2 預(yù)制艙火災(zāi)探測(cè)器配置及布置表

2.2.2 消防聯(lián)動(dòng)控制配置

按照無(wú)人值守變電站要求，預(yù)制艙內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)聯(lián)切空調(diào)、風(fēng)機(jī)、照明等艙內(nèi)輔助設(shè)備電源，需通過(guò)配置輸入/輸出模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，并與照明動(dòng)力箱的總進(jìn)線開(kāi)關(guān)勵(lì)磁脫扣器配合使用。

2.3 視頻監(jiān)控設(shè)備配置

預(yù)制艙內(nèi)設(shè)置攝像機(jī)主要監(jiān)視門(mén)口、走道、艙內(nèi)人員活動(dòng)等，為艙體的安全生產(chǎn)與運(yùn)行提供輔助管理手段，并實(shí)現(xiàn)安防功能。通過(guò)智能輔助控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)、消防系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。

站內(nèi)設(shè)置視頻及環(huán)境監(jiān)控屏，含主通信控制器、環(huán)境采集裝置、交換機(jī)、電源和硬盤(pán)等設(shè)備，艙體內(nèi)攝像機(jī)接入站內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)交換機(jī)。預(yù)制艙根據(jù)艙體尺寸及屏柜布置設(shè)置1～2臺(tái)攝像機(jī)，當(dāng)預(yù)制艙內(nèi)屏柜雙列布置時(shí)，攝像機(jī)需安裝在艙體短邊并保證對(duì)著走廊中間的方向；當(dāng)預(yù)制艙內(nèi)屏柜單列布置時(shí)，攝像機(jī)布置在屏柜前后，攝像機(jī)安裝在艙體短邊處。視頻監(jiān)控設(shè)備配置如表3所示。

表3 預(yù)制艙視頻監(jiān)控設(shè)備配置表

2.4 采暖通風(fēng)系統(tǒng)配置

為滿足預(yù)制艙內(nèi)設(shè)備工作環(huán)境要求，預(yù)制艙配置可調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度的采暖通風(fēng)系統(tǒng)?，F(xiàn)采暖通風(fēng)系統(tǒng)不具備遠(yuǎn)方啟停功能，且對(duì)空調(diào)的運(yùn)行狀況缺少監(jiān)測(cè)手段，設(shè)備的啟停依靠的是自身的溫濕度測(cè)量元件，缺少外部依據(jù)，可靠性不高；室外溫濕度變化時(shí)不能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行方式，造成空調(diào)運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，提高了運(yùn)行成本。

通過(guò)空調(diào)、通風(fēng)等設(shè)備的合理配置及布置，并結(jié)合環(huán)境狀態(tài)采集系統(tǒng)的信息，對(duì)室內(nèi)溫濕度、有害氣體濃度的監(jiān)測(cè)及采暖通風(fēng)設(shè)備的智能化控制，可實(shí)現(xiàn)在無(wú)人值守的狀態(tài)下，各艙內(nèi)采暖通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)啟停、溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)、故障報(bào)警等功能，滿足智能控制需求。

2.4.1 預(yù)制艙內(nèi)空調(diào)設(shè)備配置

預(yù)制艙空調(diào)有民用分體式空調(diào)及一體式工業(yè)空調(diào)兩種配置方案。民用分體式空調(diào)設(shè)備不能直接與站內(nèi)智能輔助系統(tǒng)通信，遠(yuǎn)程控制需通過(guò)增加遠(yuǎn)程空調(diào)控制器或溫濕度控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)；一體化工業(yè)空調(diào)為空熱一體機(jī)，預(yù)制艙內(nèi)在一定范圍的環(huán)溫情況下可自動(dòng)保持設(shè)定的溫度，并具備通訊與遠(yuǎn)程控制一體功能。

民用分體空調(diào)需加裝第三方設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)啟?？刂?，對(duì)空調(diào)主機(jī)存在不利因素，大大降低空調(diào)的使用壽命；而一體式工業(yè)空調(diào)能真正實(shí)現(xiàn)啟停和遠(yuǎn)程控制功能，在性能及遠(yuǎn)程控制上優(yōu)于民用分體空調(diào)，因此推薦預(yù)制艙內(nèi)空調(diào)設(shè)備采用一體式工業(yè)空調(diào)。

2.4.2 預(yù)制艙內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)配置

由于預(yù)制艙空間狹小，且日常工作時(shí)處于無(wú)人值守狀態(tài)，艙內(nèi)環(huán)境狀況不利于人員活動(dòng)。因此，當(dāng)進(jìn)入艙內(nèi)進(jìn)行運(yùn)維前，需對(duì)艙內(nèi)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)配合，在預(yù)制艙內(nèi)溫度升高時(shí)，先啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排風(fēng)，排出熱氣；若艙內(nèi)溫度降不到指定溫度，再啟動(dòng)空調(diào)，降低空調(diào)運(yùn)行時(shí)間并提高空調(diào)使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)該功能，預(yù)制艙內(nèi)應(yīng)配置溫濕度傳感器及溫濕度控制系統(tǒng)。同時(shí)保證艙內(nèi)空調(diào)、換氣扇、加熱器等設(shè)備均需受溫控系統(tǒng)控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。

3 預(yù)制艙輔助設(shè)備二次布線

預(yù)制艙二次布線一般采用PVC線槽明敷與艙壁內(nèi)穿暗敷。線纜明敷后期維護(hù)、檢修方便，但影響艙內(nèi)美觀；線纜暗敷則不利于后期運(yùn)維和檢修。二次布線時(shí)，結(jié)合預(yù)制艙結(jié)構(gòu)型式，可利用艙底部留有20 cm以上的空間走線和頂部天花吊頂內(nèi)頂部走線，豎向的線纜在艙壁內(nèi)穿管暗敷，在保證美觀前提下有效減少日后維護(hù)和檢修難度。

預(yù)制艙二次管線需根據(jù)艙內(nèi)輔助設(shè)備的配置及布置提前做好布局和定位，并注意不要暴露在外影響美觀。預(yù)制艙墻板在工廠內(nèi)完成預(yù)留孔洞加工，并同步完成各類(lèi)埋管、動(dòng)力、照明、采暖通風(fēng)、安防、圖像監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、接地件、配電箱和插座等的安裝定位，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需開(kāi)孔埋管，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)管線全部暗敷。艙內(nèi)埋管及布線應(yīng)遵循如下原則：

1）線纜埋管應(yīng)按“走豎不走橫，橫走頂和底”。即嵌墻安裝輔助設(shè)備的埋管應(yīng)豎向敷設(shè)，避免橫向敷設(shè)破壞艙體墻的應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

2）布線設(shè)計(jì)須滿足強(qiáng)弱電纜分開(kāi)，各線路走向分明，避免線路交叉和碰撞，布線要留有余量，減少迂回往復(fù)。

3）墻內(nèi)及吊頂內(nèi)穿鍍鋅鋼管敷設(shè)，底部走線需利用槽盒敷設(shè)。

4）消防線纜應(yīng)獨(dú)立穿鍍鋅鋼管敷設(shè)，不與其它線纜穿管共敷。

4 結(jié)論

結(jié)合智能變電站無(wú)人值守的需求，對(duì)預(yù)制艙內(nèi)視頻監(jiān)控、安全警衛(wèi)、照明、消防、暖通等輔助設(shè)備的配置、參數(shù)、功能、安裝位置以及二次布線等方面進(jìn)行細(xì)化研究，選擇可靠、合理、智能化高的輔助設(shè)備配置，并配置智能輔助控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輔助系統(tǒng)的整體聯(lián)動(dòng)與控制。遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟(jì)性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則，總結(jié)出預(yù)制艙內(nèi)電氣輔助設(shè)備配置與智能控制方案，有效地提高了預(yù)制艙的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平和工藝質(zhì)量，促進(jìn)了智能變電站預(yù)制艙的“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”。