110kV及以下模块化变电站可行性研究报告
备制造业开创了广阔的发展空间。
我国电力设备行业从2002年开始，已经保持了连续5年的较快增长。高增长的热点又经历了由发电设备向输变电设备转移，主要原因就在于电力建设的重点由电源建设向电网建设转移，以弥补以往电力输出（电网建设）投资低于电源（发电厂）投资的不足。有利于改善电力供需平衡。发电设备2004年增速达到了最高峰，近二年增幅开始趋于平缓，而电网建设仍处于持续高速增长期，因而带动“十一五”高压开关设备等输变电设备的持续高速发展。
“十一五”期间国家还开展重点城市新一轮电网改造和电气化铁道等领域的建设，以及2008年北京奥运会，2010年上海世博会和广州亚运会的筹建，都给输配电设备制造业提供可观的电气设备市场。
总之，由于“十一五”我国电网建设和国民经济的持续快速发展，为输配电设备制造业创造了极好的发展机遇。
? 技术环境分析
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66kV及110kV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，其意图是推动变电站建设的标准化和模块化。2007年2月国家电网公司又提出建设“两型一化”变电站，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。110kV及以下模块化变电站项目完全符合变电站建设的标准化、模块化及“两型一化”的基本精神。
从变电站模块化建设发展趋势上看，变电站的模块化技术是逐步发展、逐渐清晰的，相关行业的技术进步也不断使模块化概念更加可行，如在户内式变电站的推广过程中，为避免高电压绝缘空间需求造成的变电站建筑物过大，出现了气体绝缘封闭式的高压组合电器，首先实现了高压母线的模块化，但其价格是敞开式电器的3-4倍。再如，电子技术和单片机技术使变电站综合自动化装置的体积大大缩小，分布式智能又替代了部分集中智能，使综合自动化需要的有效空间大大减少，因此出现了工厂预制的综合自动化模块；而少维护、紧凑型开关柜的出现，提高了变电
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站出线模块工厂预制的可实施性。因此，变电站的模块化技术是先从局部模块开始，逐渐扩展的。目前，变电站建设的模块化正在不断扩大应用范围，国际市场上已经出现不少变电站建设的模块化产品，包括车载移动式变电站。
变电站模块化技术的发展，也推动了全绝缘、全封闭型整体模块化变电站的发展。美国在80年代中期就已经出现了整体模块化的33kV变电站，日本在90年代出现了整体模块化的66kV变电站。2006年在美国举行的 IEEE/PES展览会上，35-110kV等级的车载式变电站、一体化集成的变电站控制室，甚至其控制室建筑材料等设备，都已经成为标准化产品。这种模式突破了传统户内站、户外站的局限性，在综合考虑减少土地占用、降低变电站造价、缩短建设周期、与周围环境协调、提高运行可靠性、减少设备维护等诸多因素时，提供了更多选择，尤其适用于污秽地区、高原地区、临时型站及某些不易选择变电站建设地点的场合。可以预见，变电站建设的模块化今后将成为一个国际性的趋势。
②市场微观环境分析：
国内90年代后期即有厂家生产和应用变电站出线模块的，目前大约有20多个企业生产不同类型的10kV出线模块和35kV进线模块，每年生产约1100套各种模块，虽然产品名称不够统一，有一体化站、预装式变电站、组合式变电站、各种前缀的箱式变电站等。
根据高压开关行业年鉴和有关调研数据，目前国内生产变电站模块化产品的主要企业及35kV及以下进线模块、出线模块和综合自动化模块的年产量大体如下：
模块化产品年产量统计表
序号 1 2 3 4 5 主要生产企业 泰开电气集团有限公司 耐吉科技股份有限公司 北京科锐配电自动化股份有限公司 宁波天安股份有限公司 许继电气 2006年 产量 260 180 100 90 80 市场 份额 23% 16% 9% 8% 7% 12
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6 7 8 9 10 11 12 浙宝电气 正泰集团 成都科星电力电器 中国·东盟电力 乐山一拉得 河南思达 其他 合计 70 50 40 40 30 30 150 1120 6% 4% 4% 4% 3% 3% 13% 100% 以上产品的生产和应用呈现以下特点：
? 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。
? 模块化产品主要应用在农村35kV变电站和城市10kV配电网的开闭站，在110kV及以下变电站的应用刚起步。
以上问题也是今后几年变电站模块化发展中需要解决和完善的地方，需要制造企业和电网系统用户共同努力，探讨更加具有实用价值的解决思路。
国家电网公司2006年出台的一系列变电站设计典型方案，反映了电网建设对变电站建设模块化、标准化的渴望。但是这些典型设计的汇集和整理有些仓促，许多技术内容不够先进，不够全面，需要不断地丰富和完善，这也是技术、设计和制造企业的工作方向。
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（2）产品市场定位分析： ①产品的生命周期分析：
近年来，变电站的工厂化建设方案已经逐渐被用户接受，国内外大部分电力设备生产厂家均在投入力量研制开发新型的工厂预制式变电站产品，如集装箱式变电站、接插式开关装置等。也有部分厂家考虑了变电站整体工厂预制化的方案，简化了现场施工的工作量。国家电网公司也对变电站整体解决方案提出了相应的科研项目，在国网公司“十一五”科技规划中将“35kV变电站成套集成方案研究”（组织单位是安徽省电力公司）和“变电站小型化紧凑化技术研究与实施”（组织单位是浙江与上海电力公司）列为“十一五”重点科技项目，可见变电站整体工厂预制、工业化生产已经成为今后变电站建设的重点选择方式。但通过此次市场调研发现，各用户及生产厂家提出的解决方案千差万别，成套性及工业化程度相对较低，总结起来有如下几条：
? 在设计思路上对变电站整体设计考虑较少，多数厂家根本没有考虑到变电站的整体工厂化预制的建设方式。只提出了变电站中压系统的解决方案，对于高压进线和变压器仍然要求用户设计采购，并进行现场施工，集成化工业化程度相对较低。
? 在设备选择上没有针对工厂预制化设备的特点进行选择，中压系统多数厂家仍然选择常规的开关柜，导致中压系统体积庞大，且部分厂家生产的中压系统需要在现场进行二次组装，导致现场施工工作量加大。对于高压系统一般用户采用户外敞开式布置（AIS），使得占地面积较大、现场施工周期长、工业化程度较低。
? 在建设方式上用户较倾向于自行采购组装，对工厂预制式的模块化变电站接受程度较慢，对于国网公司的典型设计依赖性较强，尚需要有一定时间的接受过程。
综上所述：
? 模块化变电站产品现阶段尚无其它厂家进行研制生产，属于新技术产品，市场容量相对较大，有利于后续市场开拓。
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? 对于工厂预制式的变电站建设方式，多数厂家还停留在中压开关部分即集装箱式变电站，对变电站整体设计考虑较少。由于模块化变电站相对的整体设计及技术先进性，比较容易被用户接受。
? 通过模块化变电站的大量应用，势必会带动相关产业的技术进步，并更加促进模块化变电站的研发力度，为电力系统提供一种良好的变电站建设方式。
2产品在市场上占据的市场地位： ○
通过市场调研了解到，国内各地110kV变电站的建设量较大，特别是金融危机，国家为拉动内需，各地区在变电站建设项目上，投入了大量的资金。但现阶段变电站的建设模式一定程度的影响了变电站的建设速度，现建设的模式一般为由供电部门进行申请并经多层上报审批，后经设计院进行设计，再进行设备的招标，然后才进行变电站的土建工作，最后待设备到达现场后进行安装，经以上各步后变电站建设时间已经很紧张，再经过较长时间的设备试验及调试，通常会导致变电站建设的延期，常规变电站从申报到建成通常需要一年的时间，而模块化变电站可以做到快装式，在设计完成后即可进入设备的工厂预制，在土建完成设备到达现场后，经简单的安装及调试即可完成变电站建设，此优势是十分明显的。此模式的变电站整体造价介于全户外变电站和户内变电站之间，但其实现了变电站的全绝缘全密封，且无高耸的架构，达到了户内站的效果，对于用户来说也有一定的吸引力。
3现有产品及厂家情况分析： ○
我们的模块化变电站思路国内乃至国际上尚未有此种方式，但作为模块化变电站的型式，已有厂家进行了尝试，如许继的110KV变电站方式，此方式是将变电站35kV及10kV部分安装在箱体中分别在工厂中预制完成，110kV开关设备推荐用户采用COMPASS，用户在现场制作高压开关及变压器，待35kV和10kV箱体到达现场后进行安装调试。此种方式不是完整的模块化的概念，其仅将110kV及以下变电站的两个电压等级在工厂中预制成模块，其余部分仍由用户进行制作，且仍有架空构架部分，现场施工量相比较大。所以对于完整的模块化变电站的思路，现今还没有厂家实现，市场竞争较小。
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