随着社会经济发展,能源尤其电能需求越来越大,电网全面推广基于科技创新降低资源消耗、减少环境污染的模块化建设模式,而预制舱式二次组合设备能满足电网中500kV及以上电压等级的变电站模块化建设需求。保证预制舱式二次组合设备安全可靠、稳定运行的关键在于其舱体结构与舱内温度环境控制。针对以上关键问题,本文研究如下:(1)舱体结构。本文经过调查分析及仿真计算,确定II型舱体骨架全部采用开口型钢,底部四周采用HM250×175型钢,材料采用Q235B,实现全面防腐处理,满足安全寿命需求;舱体围护材料采用FC板;将机架式结构系统应用于预制舱内屏柜设计,确定机架单元宽度700mm、深度600mm,优化柜内元器件及端子排、免熔光配等的布置,满足各类标准化装置灵活配置。(2)舱内温度环境控制。本文提出新型“外反内隔”双重隔热保温方案:主动式的外反射和被动式的内隔热,外反射隔热采用热反射隔热涂料,内隔热采用VIP无机真空绝热板。经仿真计算,II型及以下预制舱配置制冷量为4kW柜机工业空调、400m~3/h排风扇及排气过滤器,保证舱内微正压。舱内智能环境控制系统实现自动检测舱内、外各种环境变量,控制舱内温度环境稳定,满足运维工作人员舒适和二次设备安全可靠运行。(3)创新设计500kV变电站二次系统模块化全预制方案:500kV系统以串为单元设模块,并配置II型预制舱;主变及35kV以主变为单元设模块,并配置II型预制舱;220kV系统二次设备采用就地化分散布置及预制舱相对集中布置的设计方案,单间隔保护与测控装置采用就地化分散布置于一次设备场地,全站220kV系统公共部分按母线分段配置II型预制舱。主要通过此方案的建设周期与节地节材分析,验证了预制舱式模块化建设在实际工程应用中的可行性和优越性。