Staðbundin greining á fábríkaðum skýrsluhúsum í hágamloflögum
Undir stærð viðföngs brottmælingar heimsins, stendur alpine orkustofn fyrir tækni- og umhverfisvandamál. Yfirborðaleg loftslag, flókn hugrúna, langvarandi lágvörumerki á vetrarnum, sínu, snjall og stormar leggja ofaná orkurafbúnað og byggingu orkustofna (tímalínu, kostnað, viðhald). Heimildarstofnir á staðnum, með langa byggingartíma og slæma anpassun, geta ekki fullnægt hratt og örugg orkuþarfir alpínlega svæða.
Frambúin búsetustofn, sem eru samsett af efnisbúnaði (hárspenna skiptingar, spennubreytir, stýringarkerfi), leyfa flott samsetningu á staðnum eftir flyttingu. Þeir minnka hagnýtan á umhverfinu, sýna unika gildi í harðum, tímaþrautum alpínlegum svæðum. Rannsókin er ætluð að bæta uppfærslu á alpínlegum orkuskerifum og orkudeild í sama umhverfis á öllum svæðum.
Yfirlit yfir verkefni
Verkefnið er staðsett í suðvestur Kína alpínlegu svæði: - 8°C meðaltal ársloftslag, - 30°C vetra lágmark, 5+ mánuðir af sínu, yfir 1m jarðfrystingur. Á 3600m hæð, þekjur 6000m2(1200m2) byggð svæði, með ¥55 milljónir heildarauðlendar (¥33 milljónir fyrir tæki, ¥22 milljónir fyrir bygging).
Það er 2×120MVA aðal spennubreytir (til að mæta vetra hámarksþörfum), 8×10kV dreifiskáp (fyrir orkudreifingu), og 3km lágreykja, frostvarða snertill (viðeigandi fyrir köld). Með 8 mánuða hönnunar- og byggingatímabil, er markmiðið að tryggja örugga og stöðug orku undir yfirborðalegum skilyrðum.
Lög frystingarvarnarjarðla
Alpine köld og frystingar-lósunar gangar geta valdi frystingi í jarðvegi, endurtekið grunn stofnun og búsetur. Til að takast á móti þessu, er notuð GCL (hittindur < 0.5W(m·K), góð varming). 0.8m þykk layer hindrar frystingarhefð.
Fyrir yfirborðalega köld: fyrst tekur CAT 336E dragari fryst/órennan efstu jarðveg. Síðan er 5–20mm steinaður settur í staðinn (300mm þykkt) til að auka bærumæki og dreifingu. Fylgir 400mm þykkt tvölagð GCL (≥200mm lap, athugað fyrir bil). Að lokum er sett 100mm þykkt, 5–15mm steinaður verndarskiki til að vernda GCL á meðan notuð er. Á meðan bygging fer fram, er lagin rullað í 200mm þykkt hlutir, með ≥6 ferðir. Gæðastönd eru í töflu 1
Aðalskilgreiningar við byggingu frystingarvarnarjarðla
Á meðan byggingu á frystingarvarnarjarðla fyrir forsenda búsetustofn í alpínlegum svæðum, þurfu eftirtöld aðalskilgreiningar að vera strengt stjórnaðar:
Varmkynningargerð búsetu
Undir alpínlegu köldum, getur hitinn innan búsetunnar fallið yfir -30°C, sem myndar mikilvæg áherslu á örugga virkni tækja. Því er nauðsynlegt að hafa samsett varmkynningargerð til að halda stöðugum innskili búsetunnar:
Aðalskilgreiningar við byggingu frystingarvarnarjarðla
Á meðan byggingu á frystingarvarnarjarðla fyrir forsenda búsetustofn í alpínlegum svæðum, þurfu eftirtöld aðalskilgreiningar að vera strengt stjórnaðar:
Varmkynningargerð búsetu
Undir alpínlegu köldum, getur hitinn innan búsetunnar fallið yfir -30°C, sem myndar mikilvæg áherslu á örugga virkni tækja. Því er nauðsynlegt að hafa samsett varmkynningargerð til að halda stöðugum innskili búsetunnar:
(1) Val og skipulag varmkynningarefna
(2) Bætta uppsetningargerð
Notuð er beinlaus dry-hanging teknología til að tengja FC ytri plötuna, steinavatn plötuna og fernstaðarkerfið. Sérstök hengjanir og fasteningar eru notaðar til að fást varmkynningaskikin með stillingakerfi. Þetta aðgerð býður upp á ósamstillanlegt samfelldni varmkynningaskikis, býður upp á varmkynningarbryggu (hitafleyting gegnum hitafleytileg hluti eins og metal kerfi), og bætir heildar varmkynningagerð.
(3) Lokaður meðalbein
Fyrir tunga og glugga steinavatn sandwich plötunnar, er notuð ≥30kg/m³ þéttleiki polyurethan til að fylla og loka. Með eiginleikum plastísk, luftþéttr, sterkur og ekki vatnsteinn, þetta efni býður upp á hágildi lokaður umhverfi á báðum endum sandwich plötunnar (með hittind ≤0.024W/(m·K)), mikilvæg minnka hitafleyting við samþætt, tryggja varmkynningagerð búsetunnar í alpínlegu umhverfi, og setja grundvelli fyrir örugga virkni forsenda búsetustofn í yfirborðalegum loftslagum.
Hitasnaranir
Þegar rafstraum fer yfir hitasnarana, breytist rafmagns motstandur í hita, sem heldur næru umhverfi. Fyrir forsenda búsetustofn í alpínlegum svæðum, er valið 20–30W/m hitasnarar. Þetta aflastigi tryggir nægjanlegt hita útflutning til að halda innskili búsetunnar innan öruggs virknissviðs rafmagnstækja.
Áður en uppsetning, er gerð nánar hita greining með Fourier's Law of Heat Conduction til að reikna hita þarfir fyrir mikilvægir hlutar og leiðir. Stærðfræðiformúlan er eftirfarandi:
Í hitaflutningsreikningum:
Fyrir hitasnarar uppsetning:
Fastening: Nota hægsterk klampar (t.d. rustfri stalhlutar, plast band) til að fastna snaranir við tækjasamþætti/leiðir, með klampar bil ≤ 30 cm til að forðast færslu og tryggja stöðug hitaflutning.
Uppsetningarþéttleiki: Setja snaranir á 10 cm bil í gölgur og á mikilvæg tækja til að veita nægjanlegt hita og forðast frysting.
Hitastjórnun: Nota K tegund thermocouples til að skoða snaranir í rauntíma. Parra með PID (proportional-integral-derivative) algoritmar til að sjálfvirkt stjórna aflastigi, halda hita innan nauðsynlega marka. PID formúlan er sýnd í jöfnu (2).
Loftstræðurgerð
Í alpínlegum svæðum, geta yfirborðalegar vetra köld áhrif á orkustofntækja (t.d. spennubreytir, skiptingar) og heildarstöðugleika. Því eru 4 axial viftur (1.5 kW, (2000 m3/h) settar samhverfandi á side walls til að tryggja jafn dreifingu lofts og forðast dreifingu.
Fyrir forsenda búsetustofn, er notuð "top intake, bottom exhaust" loftstræðurgerð. Flatarmál innkomandi og útgangsbils er 1:1.5 til að tryggja nægjanlega loftdreifingu. Þéttu rútar (50 mm steinavatn, 0.035 W/(m·K) hittind) með 0.5 mm aluminium foil sveppa minnka hitafleyting og halda stöðugum innskili.
Tvövirkt rafmagn
Til að passa alpínlega loftslag, eru notuð tvö S13-M-100/10 olíuvafn (100 MVA, 10/0.4 kV) sem aðal spennubreytir. Tengdir við óháð rafmagn, keyra þeir samhverfandi (50% hlaða prósent undir staðal skilyrðum) til að minnka tap og lengja notkunartíma. SCADA kerfi skoða og jafna hlaðu í rauntíma.
Á misserum (t.d. einn spennubreytir missar), fullnægir ATS skipting á milli rafmagns innan 0.1 sek, tryggja óhætt hlaðu yfirfærslu og stöðugt rafmagn. Eftir GB 50052-2009, tveir DKSC-100/10 reaktorar (100 A, 6% reactance) takmarka short-circuit straum til ≤ 20 kA, forðast ofstraum skemmun.
Niðurstöður
Alpínlega svæða yfirborðalegar skilyrði (lága hita, vind, snjall) krefja hærri staðla fyrir forsenda búsetustofn virkni og viðhald. Hönnun og bygging skal innihalda viðeigna varmkynning, hita, fuktvarn og vind-snjall varnir tækja.
Framtíðar framvinda í tækni og praxis mun bæta þessum stofn. Intelligent skoðun og skiptingarkerfi mun bæta fjarskoðun og anpassun á yfirborðalegum loftslagum, tryggja stöðugt og öruggt rafmagn.
