Forskning og Anvendelse af Forfabrikeret Omgivelsesskabelse til Højspændingsafdelinger i Transformerstationer

Økonomisk udvikling kræver højere effektivitet i bygning af transformatorstationer, hvilket har ført til teknologien med forhåndsmonterede kabintransformatorstationer. Med modulær design bliver udstyr kablingsforbindelser, indstilling og forhåndsmontering udført på fabrikker, og det er kun nødvendigt at "bygge kuber" sammen på stedet. Tag en 10kV forhåndsmonteret højspændingsrum som eksempel: Udstyr og kabin monteres på fabrikken, med arbejde på stedet begrænset til busbar- og kabinmontage. Hovedtransformatorens indgang forbinder gennem vægtrubiner, og udgående ledninger går ud gennem kabellag under kabinen, hvilket betydeligt forkorter konstruktionscyklussen og reducerer omkostninger.

Traditionelle højspændingsrum i transformatorstationer bruger armeret betonkonstruktion, der kræver lagvis betonnedlæggelse, hvilket tager op til 6 måneder fra anlægsarbejde til installation - og opfylder ikke behovene for netværkskonstruktion. Høje material- og arbejdskraftomkostninger øger også den samlede kost. Desuden mangler deres enkle struktur støvafvisning, varmeisolering og miljøkontrolfunktioner. Høje temperaturer forårsager hurtig aldring af udstyrisolation, mens fugt i isolationsdele kan forårsage elektriske fejl.

For at løse disse problemer foreslår denne artikel en forhåndsmonteret højspændingsrumkonstruktion. Forhåndsmontering og justering på fabrikken gør hurtig montage på stedet mulig, integreret med miljøkontrol og overvågning af udstyr. Bestående af højspændingskabinetenheder, kabelskaktenheder osv., optimerer det rumbrug og gør vedligeholdelse af udstyr nemmere.

1.Kernete knogprincipper og funktioner af strukturelle moduler
1.1Forhåndsmonteret kabinenhed

Som den mindste montagerhed integrerer den forhåndsinstallerede udstyr. Fabrikkproducerede skakke og kontrolelementer installeres, indstilles og forhåndsmonteres i kabinen, derefter demonteres de til transport. Størrelsen passer til trailer, enheder monteres modularisk på stedet: splicer kabinet, forbinde busbars og strømledninger, og samle kabiner for at danne højspændingsrummet.

1.2 Højspændings- & kabelskaktenheder

• Højspændingsenhed: Dobbelt rækkeopstilling for 6 skakke med en vedligeholdelsesgang.

• Kabelskaktehed: Konverterer midterrummet til et lodret skakt for sekundære kabler, der forbinder nederste kabellag med det øvre kontrolrum. Skaktdeklen sikrer æstetik, mens busbars er indkapslet i baggrube for sikkerhed.

1.3 Kommunikation- & Kontrolelementenhed

Udskifter midterste skak med kontrolelementer for at indsamle primære udstyrdata, sender dem via kabelskaktet til kontrolrummet for fjernovervågning.

1.4 Døre-udstyrede enheder

Lukker enderne af højspændingsrummet med brandsikre døre. Dobbelt forseglet (Fig. 2) for at blokere støv, bruger døre lette GRP-polyuretanpaneler med rustfrit stålkanter for holdbarhed.

1.5 Forhåndsmonteret kabinenhed: Ramme-struktur og belastningsbærende design

Den forhåndsmonterede kabinenhed består af en ramme, lodrette stolper og vægge. Rammen er en gittertype struktur, der er svaret sammen af H-profilstål gennem grovesveld, bærer kabinens egen vægt og internt udstyr (skakke, kontrolelementer osv.). Stålfremmen fungerer også som indbygget fundament til udstyrinstallation, hvor skakke og elementer direkte monteres på den for stabil belastningsbæring.

1.6 Lodrette stolper: Mekanisk forstærkning og øvre støtte

Lodrette stolper er placeret langs splicer kanterne af kabinenheden, med 4 stolper hver med 4 på front- og bagsiden af skakke på splicerfladen, i alt 8. Lavet af firkantede stålrør, er de vertikalt svarede mellem bund- og topstålrammen af kabinen, forstærket med diagonale støtte for at forbedre mekanisk styrke. Udover at forstærke den samlede rigiditet af højspændingsrummet, giver stolper pålidelig støtte til det øvre forhåndsmonterede kontrolrum, og sikrer effektiv lastoverførsel.

1.7 Vægsystem: Varmeisolering, vandtæthed og strukturel forstærkning

Kabinvæggene er dobbeltlaget kompositstrukturer (indervæg + ydervæg), sammensat af snap-type kompositstålplader fyldt med varmeisoleringsmaterialer.

• Indervæg: Vertikal interlocket fra top til bund med horisontale forbindelsesseam, forbedrer interiøræstetik og fugtbestandighed.

• Ydervæg: Horisontal interlocket fra venstre til højre med vertikale forbindelsesseam, vejleder regnvandets strøm for at forhindre vandakkumulation (se fig. 3-4).

Plader fastgøres med indsidebolte efter splicing, med ender svaret til rammen. Krydsforbindelsen forbedrer vægens evne til at modstå deformation betydeligt, og sikrer både varmeisolering og strukturel stabilitet til at modstå eksterne kræfter.

1.8 Mod-smådyrmodul

Integrerer en dør-integreret kortslot (holder en skydedør til at blokere pestdyr, når den åbnes) og væg/hjørne fastpunkter for klæbetræppe, danner dobbeltbeskyttelse mod små dyr.

1.9 Temperatur- & Fugtighedskontrolmodul

Kombinerer en automatisk termostat, industriel varmespids (til langvarig lavtemperaturstabilitet) og decentraliseret AC. Realtiddata driver smart tænd/sluk af opvarmning/køling for at opretholde stabile kabinforhold.

1.10 Decentraliseret luftkonditioneringssystem

Bruger en høj effekt industrielt AC-enhed + topmonterede rør. Kold luft synker ned til bunden, skaber konvektion for jævn temperaturfordeling, forebygger lokal overophedning for at beskytte udstyr.

1.11 Patruljerobotermodul

Følger langs skakkekanaler; robotter (med retrækbare detektorer) autoplacering via navigation. Gennemfører 360° inspektioner (AI-genkendelse, IR-temperatur, partielt afladning), sender realtiddata for skjulte farer diagnosticering - erstatter manuelle checks.

1.12 Belysningsmodul

Dobbelttilstand: Indbyggede LED-kanallys (til vedligeholdelse) + UPS-drevne nødbelysninger (krydsmonterede, med advarsler) til backup under strømafbrydelser, sikrer sikker synlighed.

1.13 Luftind- og -udtager

Topindtager + bundudtager danner konvektion. Træstokformet (Fig. 5) med nedadvendte eksterne ventilatorer (forfiltrerede af sandnet), labyrint-rør (for at sænke luft, fanget affald), og højbeskyttelsesfiltre - balancerer ventilation og støvkontrol.

1.14 Design af ringformede jordforbindelsesbusbar

Ringformede jordforbindelsesbusbar, lavet af varmelegemet fladstål, er åbent lagt langs væggene af højspændingsrummet. Den forbinder primærudstyr jordforbindelse, beskyttelses jordforbindelse og vedligeholdelses jordforbindelse, med tilstrækkelige manuelle jordforbindelses terminaler for at opfylde "fem-forsvar" krav og sikre sikker vedligeholdelses jordforbindelse. Fire bløde kobberledninger ledt ud fra busbar passerer gennem kabinens gulv for at danne pålidelige forbindelser med hoved jordnet, opbygger et globalt jordsystem.

2 Analyse af nøgleteknologier

Forhåndsmonterede kabin-højspændingsrum opnår hurtig transformatorstationskonstruktion, miljøoptimering og sikkert drift gennem tre kerne-teknologier, der understøtter stabil 10kV-skakke-drift:

2.1 Intensiv layout af kabellag

Under civil konstruktion bygges kun højspændingsrumfundamentet og kabellaget, med forhåndsmonterede kabine direkte monteret oven på kabellaget, når de ankommer. Dedikerede trapper (bilateralt konfigureret med FRP-regnoverdæk) tilføjes, med dræneringsbrønd i bunden forbundet til pumpesump for stormvandsløsning. Dette opfylder brandevakuationsstandarder og letter operatørers adgang til kabellaget.

2.2 Fabriksforhåndsmontering og -montage

Forhåndsmonterede kabinenheder konfigureres og forhåndsmonteres på fabrikken baseret på elektriske udstyrsbehov, derefter demonteres de til hurtig montage på stedet. Fabrikinstallation undgår kvalitetsproblemer på stedet som følge af miljø- eller personalfaktorer, gør "kabin-skakke-integreret" levering mulig for at reducere konstruktionsarbejdet, tilpasse sig komplekse terræn, og tilbyde betydelige tid- og omkostningsfordele.

2.3 Rumoptimeret dobbeltlaget struktur

Et forhåndsmonteret kontrolrum kan bygges oven på højspændingsrummet. Dobbeltlaget design omdanner valgte skakkepositioner til sekundære kabelskaktkabler, tillader kabler at passere igennem til det øvre kontrolrum, forbedrer rumbrug og reducerer kabellængde. Firkantede stålrør lodrette stolper med diagonale støtte forbedrer mekanisk styrke, understøtter både dobbeltlag og inspektionsrobotspor for rumgenbrug.

3 Tekniske fordele
3.1 Multi-funktional modulintegration

Integration af mod-smådyr, temperatur-fugtighedskontrol og patruljerobotermoduler giver højspændingsrummet støvafvisning, varmeisolering, miljøregulering og udstyrsovervågning evner, skaber en "intelligent carrier" for strømudstyr.

3.2 Fuldt livscyklus miljøgaranti

Automatisk temperatur-fugtighedskontrol og decentraliseret luftkonditionering opretholder stabile kabinforhold, forbedrer udstyrsholdbarhed og driftsbehag, mens det forebygger isolation aldring og kortslutningsrisici fra høje temperaturer.

4 Anvendelseseksempel

Under China Southern Power Grids 2018 Ny teknologi pilotanvendelsesplan anvendte Zhongshan Strømforsyning Byrå forhåndsmonteringsteknologi i 110kV Tongfu Transformatorstation, fuldførte konstruktion (inklusiv civil konstruktion, installation og indstilling) inden for 6 måneder - løste traditionelle tidsplanproblemer. Konstruktionsmaterialomkostninger blev reduceret med 25%. 10kV forhåndsmonteret højspændingsrum har en pålidelig struktur, rationel udstyr-layout og perfekte miljøsystemer, opnår organisk integration af elektriske udstyr og kabine for langsigtede stabil drift.

Efter drift, reducerede udstyrfarer, optimeret miljø, og forbedret strømforsyningssikkerhed, skar ned på akutreparationomkostninger, sikrede 10kV feederbelastning forsyning, og leverede betydelige økonomiske og sociale fordele.

5 Konklusion

Med henblik på traditionelle armeret beton højspændingsrum "lang konstruktionsperiode, dårlig miljø, og svag intelligent O&M", foreslår denne artikel en forhåndsmonteret kabinløsning: fabrikjustering af kabin og udstyr, derefter på stedet "bygge kuber" montage efter demontering transport. Snap-fit-isoleret kabin, skakt kabellayout, og multi-modulintegration muliggør effektiv konstruktion og miljøoptimering.

Denne struktur understøtter fuldt livscyklus udstyr sikkerhed, forenkler O&M, og tilbyder bred promotionsværdi, giver en innovativ vej for smart transformatorstationskonstruktion.