预装式配电站在LNG接收站应用的关键技术要求

摘要 ：本文分析了预装式配电站在LNG接收站户外使用时的要点和难点，为延长预制舱配电站在LNG接收站的使用年限，延缓元器件衰老速度，提出了预装式配电站在LNG接收站户外应用的几点关键技术要求，仅供参考。

关键词：预装式配电站；LNG接收站；关键技术；要求

1、预装式配电站在LNG接收站应用的重要意义

预装式变配电站具有体积小巧、结构紧凑的特点，无需占用大块土地面积，十分适用于空间有限的区域。与传统设计建造新的混凝土的变配电室方案相比，可节省大量成本费用，显著降低土建施工环节存在的风险隐患[1]。LNG属于危险化学品，在已投产的LNG接收站现场施工作业危险系数大、施工作业手续繁多、管控严格，因此，预制舱式的配电站十分适应于LNG接收站。

LNG接收站是通过码头接卸、管线运输、储罐存储、气化器气化、高压泵加压外输的液化天然气接收站。由于资源主要依托海洋进口，为减少运输成本、提高经营利润，因此，接收站大多位于沿海地区依海而建。海边普遍存在空气湿度大、盐雾多发、风浪大的情况，极易出现锈蚀、损坏等问题，因此预装式配电站在LNG接收站的户外运行使用时，必须要求其防破坏能力强、防腐蚀能力强、防凝露能力强、防雷效果强等。根据LNG接收站的上述环境特点，针对性提出预装式配电站在LNG接收站户外应用的关键技术要求[2]。

2、预装式配电站在LNG接收站应用的关键技术要求

2.1舱体有足够的机械强度和刚度

预装式配电站在预制舱内进行了设备设施的高度集成，在现场只需进行简单的安装和调试，因此这要求舱体在运输和安装过程中应避免发生运输及操作不当的问题，防止出现舱体损坏和变形的情况。并且，由于预装式配电站长期放置于户外环境，海边风大，极易发生物体碰撞。除此以外，户外环境时常伴有小动物出没。因此，为保障预制舱的经久耐用，避免因外界环境带来的不利影响，预制舱的舱体必须要有足够坚硬的外表，以应对户外随时可能发生的突发状况。在进行舱体的设计时，应采用内扣板外墙式的结构形式[3]，此形式更适应于码头区域，具有比波纹钢板焊接更优秀的抗震和隔热保温表现，且便于舱体的直接吊装。

2.2良好的防腐性能

由于海边环境的盐雾浓度大，大量的氯化钠经电解会产生氯离子，氯离子对混凝土、钢结构等具有强腐蚀作用，因此为保证预制舱整体完好，减少强腐蚀带来的破坏性，延长使用期限，可从舱体的选材和舱体防护两个方面进行研究。

（1）选用非腐蚀性材料和镀锌工艺[4]等方式实现舱体的经久耐用。由于镀锌工艺是利用金属本身的活动性，通过置换反应原理，先腐蚀锌、再腐蚀铁的方式实现对舱体的保护，因此，此方式需定期对表层的锌含量进行检测，当含量较低时应及时进行更换。

（2）经过对腐蚀机理进行研究，采用防腐手段对舱体进行防护，在舱体表面形成一层坚固的保护屏障，使腐蚀因素与舱体彻底隔离，因此，这种方式要求在舱体表面进行全方位细致的防腐处理。在处理过程中，首先对钢结构表面的预处理，预处理旨在将表面附着物进行清理，并加大摩擦力，增强涂层的附着力，处理完成后应根据GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的要求进行验收。然后对打磨后的表面及时进行喷涂，避免因灰尘大等原因带来的影响底漆附着的情况。最后，当底漆彻底干燥后，再喷涂防腐蚀涂料。喷涂方式及验收可参照《建筑钢结构防腐蚀技术规程》执行。

2.3良好的隔热保温性能

由于预装式配电站直接放置于户外环境，空气的温度和湿度对舱体内部电气元器件的影响较大，一般来说，配电站的温度应控制在20～25度之间，湿度应控制在75%以下。因此，为使元器件维持在正常稳定运行状态，避免因温度和湿度超出正常范围导致的元器件寿命缩短的情况，本文下面将从保温材料、空调、密封、除湿等几个方面进行分析。

（1）应用保温措施及工艺

LNG接收站属于易燃易爆区域，并且电气设备的适宜温度为20～25度之间，因此预制舱在设计时必须考虑防火及保温的要求。在结构上，预制舱舱体内部通过填充保温材料进行保温，保温材料导热系数不大于0.04W/（m.K），厚度应大于120mm。防火设计主要从以下两个方面进行考虑：在舱体上增加防火层或喷涂防火涂料，保证预制舱内外侧起火时，耐火时长达2个小时以上；在配电站内部设计火灾警报系统及监控系统，当舱内发生火灾时，火灾系统能够第一时间发出报警，便于值班人员及时发现异常情况。除此以外，根据规范要求，舱内也应配备相应的灭火器材，例如二氧化碳灭火器等，降低火灾带来的损失。

（2）选择合适的空调

由于舱体放置于外部环境中，受季节影响大，冬季温度较低，夏季温度偏高，为不影响电气元器件的正常使用，在预制舱中应根据舱体的尺寸大小选择相匹配的工业性空调匹数及数量，空调需在箱体长度方向均匀布置，使舱内温度处于均匀的稳定可控状态。

（3）做好密封及配备除湿机

由于海边空气中存在大量的氯离子会加快腐蚀缩短柜内元器件，破坏表面的保护膜，缩短元器件的使用寿命，进而增加供电中断的可能性，为接收站的安全平稳生产带来十分严重的影响。因此，为保证电气设备的安全稳定性能，可通过除湿机将配电室内的相对湿度应控制在75%以下，确保在任何环境状况下无凝露情况发生，避免因漏电导致的安全事故。除此以外，舱体应保证做好密封防潮措施，在进行密封时应采用硅橡胶或三元乙丙材料密封条，进出舱体的电缆存在的缝隙也应采用密封胶圈、密封件等进行封堵，确保舱体整体处于密封状态。对进出舱体的电缆缝隙进行封堵不仅可以防凝露产生，还可以有效防止户外小动物误入配电室，给供电系统带来的不安全隐患。

2.4良好的防雷接地性能

根据电气设备的接地要求，预装式配电站必须进行可靠接地，且设备接地设计应符合GB T50065《交流电气装置的接地设计规范》的要求，预制舱的舱体底架外侧应设置4个以上的均匀分布的专用接地端子，并应有明显的接地标志，各接地端子应与舱体内的环形接地母线可靠连接，再与配电站主接地网进行可靠连接。

预制舱舱体的所有金属部分应首先做好等电位连接，舱内的金属设备支架及构件均应有符合规范的接地端子，并与专用接地导体可靠地连接在一起。接地导体也应注意进行防腐。

3结束语

综上所述，本文主要依据LNG接收站的外在环境特点，分析得到预装式配电站在LNG接收站应用的关键技术要求，主要从舱体强度、防腐、隔热保温、防雷接地四个方面进行论述。预装式配电站的模块化程度高，一般来说所有功能模块、调试等工作在出厂前已经准备完毕，在现场只需进行通电、通网操作即可，节省了大量现场施工的工期。因此，预制舱配电站也特别适用于空间有限的改造项目中，未来也必定会适用于更加广泛的领域。

参考文献：

[1]陈就，刘文平，廖伟全.预制舱变电站智能监测系统研究与应用[J].宁夏电力，2023，（06）：22-27.

[2]陶仁杰，魏华栋，杨朝晖.预制舱式升压站在海上风电中的应用研究[J].电工技术，2024，（05）：146-148.

[3]刘伯夫，刘永军，周青媛，等.110 kV模块化预制舱变电站在轨道交通行业中的研究与应用[J].电力勘测设计，2023，（02）：62-67.

[4]郭翔，王世忠，赵亮亮.预装式变电站设计及应用要点浅析[J].现代建筑电气，2019，10（05）：26-30.