110kV及以下模块化变电站可行性研究报告
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
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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
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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，占地非常少；国家电网公司已将共箱式开关设备，及箱式小型化农村变电站作为今后5-10年重点推广的新技术产品，预计这种模式将有更多应用。
从上可以看出，利用现有技术实现变电站中压开关模块在技术上是可行的，同时也能看出：多数产品采用传统的开关柜，体积过大，运输和吊装不便，运行中的维护工作量大，采用紧凑型开关柜的产品还不多；多数生产企业属于开关设备制造企业，其他配套设备主要采取外部采购配套，对变电站综合性技术的把握能力不够强，模块设计技术缺乏创新和特点；采用免维护或少维护设备（如永磁机构真空开关）还不多，户外共箱式模块也刚开始出现，只有个别企业能够生产制造；全绝缘、全屏蔽的模块化变电站刚刚起步，核心元件的配套性还不能满足技术发展需要。故在今后的模块化变电站研究过程中，应关注此方面产业技术的发展，提高此产业的技术水平，为模块化变电站的推广提供更加适合的产品。
④综合自动化产业
综合自动化产业在我国经历了较长时间的发展历程，从最初的电磁式继电器保护到集成电路保护，最终发展成微机型保护装置，技术水平上已经相当成熟。在实现模块化变电站功能上，现有综合自动化系统完全可以满足要求，将成熟的综合自动化装置与中压开关装置结合，形成中压开关模块，可以有效的实现中压开关及综合自动化的工厂预制。随着新产品新技术的发展，基于IEC61850协调的新型数字式开放型自动化系统已经应用到数字化变电站中，其网络化的二次设备及智能化的
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一次设备，为中压开关模块提供了新的选择，可以预测今后模块化建设、数字型设备的变电站建设方式，将是今后变电站发展的主要方向。
⑤其它相关产业
模块化变电站的其它相关产业包括无功补偿、接地装置等，随着国网公司及供电用户对供电质量要求的不断提高，变电站中配置无功功率补偿装置、接地消弧装置等附属设备，已经成为标准设计。经过市场调研，此类附属设备的技术发展已经相当成熟，例如：已有厂家生产出SVC型电能质量调节装置，利用电容投切、变压器分接头调节等方法改善电能质量。模块化变电站中利用现有成熟的相关产业技术，实现相关产品的工厂预制，在技术上是完全可行的。
（3）产业关联度分析
从以上分析可以看出，随着高压开关设备技术的不断发展，气体绝缘封闭式开关设备GIS技术逐渐成熟并应用到110kV及以下变电站的建设中，且在电力电缆及其附件技术进步的前提下，使变压器及GIS实现全绝缘全封闭成为现实，同时自动化技术的不断进步提高了变电站系统的稳定性和可靠性。正是依靠以上几个产业技术的不断进步，使实现模块化变电站成为可能。
110kV及以下模块化变电站的实现要求高压开关设备在工厂内预制，无需现场充放气及烦琐的试验调试，要求GIS设备必须实现电缆插拔式连接结构，所以在110kV及以下模块化变电站逐渐被用户承认的同时，势必会引起电缆插拔式气体封闭式开关设备的研发的热潮，推动高压开关设备产业技术的进步；现阶段110kV及以上电力电缆附件大部分依赖于进口，随着110kV及以下模块变电站的实现及电力系统电缆化应用的不断普及，会较大程度推动电缆附件技术的进步，改变此类产品部分依赖进口的局面，同时电缆产业技术的发展又可以保证变压器的全绝缘全封闭，推动了变压器连接技术的进步；在模块化变电站技术的推动下，自动化产业技术也将有较大程度的进步，变电站的数字化程度会有较大的提高。
此项目所关联的产业较多，正是因为关联产业技术的不断进步和逐渐成熟，使实现110kV及以下模块化变电站的思路可以实现，同时此项目的实现又可以推动关
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联产业技术的不断发展，可以说110kV及以下模块化变电站的开发依赖于高压开关设备、变压器、电力电缆及其附件、自动化行业等产业技术的共同发展，同时此项目的成功开发又推动了相应产业技术的进步。 3、市场分析 （1）市场环境分析： ①市场宏观环境分析 ? 经济环境分析
我国“十一五”科技发展规划把能源装备业列为“十一五”及未来国家重中之重的发展产业，明确提出了建设远距离、大容量、安全可靠灵活输电的坚强国家电网，电力部门也具体提出了“十一五”~2020年将形成结构合理、安全可靠、灵活高效的坚强国家电网的建设规划及其电网设备的选型原则。这些既是对输配电设备制造业技术进步的挑战，更是为电网设备制造业的技术发展提供了极好机遇。
国家对重大装备业特别强调自主创新，并把自主创新作为“十一五”及今后我国科技发展战略主线和产业结构调整的主旋律，提出了重大装备自主创新、立足国内的指导方针，开创了我国自主创新的新时代，并对促进国内企业自主开发研制，营造了前所未有的良好发展环境。
从世界电力市场看，有资料显示，全球2005年总的电力市场规模约为560亿美元，过去的几年，年均增长4%~5%（其中欧洲市场基本为零增长，主要依靠中国在内的亚太地区市场拉动）；我国近几年电力增长速度在35%左右，到2005年我国创造了约占全球14%的电力市场。
我国“十一五”期间，电网建设又处于快速发展期。“十一五”~2020年，将建设以特高压交直流为骨干输电网架、各级电网协调发展的国家电网。就电网建设总投资容量而言，经国家电网与省市地方协商、调整后的“十一五”国家电网投资规模将达到1万亿左右，这相当于我国2005年以前整个国家电网的建设规模。换而言之，在“十一五”期间要再建一个国家电网。巨大的电网建设规模，为输变电设
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