מחקר ויישום של מבנה סגור מותך לחדרי מתח גבוה בתחנות כוח

הצמיחה הכלכלית מחייבת יעילות גבוהה יותר בבניית תחנות כוח, מה שמביא לטכנולוגיית תחנת כוח מזויפת. עם עיצוב מודולרי, החיבורים, ההתקנה והבניה מתבצעים במפעלים, ודורשים רק "רכישת בלוקים" באתר. למשל, חדר מתח גבוה מזויף ב-10kV: המתקנים והכרכור מותקנים במפעל, עם עבודה באתר מוגבלת לאספוף וקַבִּינָה. קו הכניסה של הממריץ הראשי מחובר דרך קירות, וקווים יוצאים דרך שכבה של כבלים מתחת לכרכור, מה שמפחית משמעותית את זמן הבנייה ומפחית עלויות.

חדרי מתח גבוה מסורתיים משתמשים במבנה מבטון מזוין, הדורש יציקת בטון בשכבות, שמתארכת עד 6 חודשים מהעבודות האזרחיות ועד להתקנה - ולא עונה על צרכי בניית הרשת. עלויות חומרים ועלויות עבודה גבוהות גם מגברות את העלויות הכוללות. בנוסף, המבנה היחיד שלהם חסר פונקציות אטימות לבקבקים, מבודד תרמי ואויר מותאם לסביבה. טמפרטורות גבוהות מאיצרות את העידוש של המבודדים של המתקנים, בעוד לחות במבודדים יכולה לגרום לקישוטים חשמליים.

כדי להתמודד עם בעיות אלו, המאמר הזה מציג מבנה חדר מתח גבוה מזויף. בניית מודולים והתקנה במפעל מאפשרים אספוף מהיר באתר, מותגבים בקרה סביבתית ובקרה על המתקנים. מורכב מאיחודי מקררים, יחידות כבישה וכדומה, זה ממקסם את השימוש במרחב ומאפשר תחזוקה קלה של המתקנים.

1. עקרונות טכנולוגיים מרכזיים ודרכים של מודולי המבנה
1.1 יחידת הקַבִּינָה המזויפת

כתת-יחידה מינימלית, היא משלבת התקנה מקדימה של מתקנים. גפי מעבר ולוחות בקרה שנבנו במפעל מותקנים, מופעלים ומוכנסים לתוך הקַבִּינָה, ואז מתפרקים להובלה. הגודל מתאים למשאיות, היחידות מותקנות באופן מודולרי באתר: חיבור משולבים, חיבור אספוף וקווי כוח, והצטרפות לקַבִּינָה כדי ליצור חדר מתח גבוה.

1.2 יחידות מתח גבוה וכבישה

• יחידה מתח גבוהה: תצורה בשתי שורות עבור 6 גפי מעבר עם מסדרון תחזוקה.

• יחידה כבישה: ממירה את החלל האמצעי לצינור אנכי לשני כבלים, המקשר בין שכבה תחתונה של כבלים לחדר הבקרה העליון. כיסוי הצינור מקל על יופי, בעוד שאספוף מוגן בקירות אחוריים לבטיחות.

1.3 יחידת תקשורת ולוח בקרה

מחליף גפי מעבר אמצעיים בלוחות בקרה כדי לאסוף נתונים של מתקנים ראשוניים, ושילוח אותם דרך הצינור לכיתה הבקרה לעדכון מרוחק.

1.4 יחידות עם דלתות

סוגרים את סוף חדר המתח הגבוה עם דלתות חילוץ. סגור פעמיים (תמונה 2) כדי למנוע בקבוקים, הדלתות משתמשות בלוחות GRP-פוליאורתאניים קלים עם קצוות נחושת בלתי רעילה לשיפור יציבות.

1.5 יחידת הקַבִּינָה המזויפת: מבנה מסגרת ועיצוב נשיאה

יחידת הקַבִּינָה המזויפת מורכבת מסגרת, עמודים אנכיים וקירות. הסגרת היא מבנה רשת הנמסרת באמצעות פלדה בצורת H דרך ניווט, נושאת את המשקל העצמי של הקַבִּינָה ואת המתקנים הפנימיים (גפי מעבר, לוחות בקרה וכו'). המסגרת המתכתית גם משמשת כתשתית מוטמעת להתקנת המתקנים, בגפי מעבר ובלוחות המותקנים ישירות עליה לנשיאה יציבה.

1.6 עמודים אנכיים:ngthening מכני ותמיכה עליונה

עמודים אנכיים מסודרים לאורך שוליים של יחידת הקַבִּינָה, עם 4 עמודים בכל אחד עם 4 בחזית ובחזית גפי המעבר על פני השטח, בסך הכל 8. עשויים מצינור פלדה מרובע, הם מותקנים אנכית בין המסגרת התחתונה והעליונה של הקַבִּינָה, מוזנקים על ידי משענות אלכסוניות כדי להגביר חוזק מכני. בנוסף לחיזוק הגמישות הכוללת של חדר המתח הגבוה, העמודים מספקים תמיכה בטוחה לחדר הבקרה העליון המזויף, ומבטיחים העברה יעילה של עומסים.

1.7 מערכת קירות: מבודד תרמי, מבודד למים והגבהה מבנית

הקיר של הקַבִּינָה הוא מבנה כפול (פנים + חוץ), מורכב מפלדות מצטלבות עם מילוי מבודד תרמי.

• קיר פנימי: מתחבר אנכית מלמעלה למטה עם קווי חיבור אופקיים, משפר את היופי הפנימי והעמידות בפני לחות.

• קיר חיצוני: מתחבר אופקית משמאל לימין עם קווי חיבור אנכיים, מכוון את זרימת מי הגשם למנוע הצטברות (ראו תמונות 3-4).

הלוחות מוצמדים על ידי ברגים מהצד הפנימי לאחר החיבור, עם קצות מותקנות למסגרת. החיבור הצולב מגביר משמעותית את יכולת ההתנגדות לשינויי צורה של הקיר, תוך שמירה על מבודד תרמי ויציבות מבנית כדי להתנגד לכוחות חיצוניים.

1.8 מודול אנטישקציה

מכליל סלולת כרטיס מותאמת לדלת (מחזיקת מחיצה כדי למנוע פסטים כאשר הדלת פתוחה) ונקודות קבועות לקירות/פינות למגנטים, יוצרים הגנה כפולה נגד בעלי חיים קטנים.

1.9 מודול בקרה טמפרטורה ולחות

משלב תרmostat אוטומטי, מתחמם תעשייתי (עבור יציבות טמפרטורה ממושכת), ומערכת מיזוג אוויר מפוזרת. נתונים בזמן אמת מפעילים חכם את ההדלקה/הכיבוי של חימום/קירור כדי לשמור על מצבים יציבים של הקַבִּינָה.

1.10 מערכת מיזוג אוויר מפוזרת

משתמשת במזגן תעשייתי חזק + צינורות מותקנים בראש. אוויר קר יורד למטה, יוצר סחרור כדי להפיץ את הטמפרטורה באופן אחיד, למנוע חימום מקומי כדי להגן על המתקנים.

1.11 מודול רובוט פטרול

עקבות לאורך ערוצים של גפי מעבר; רובוטים (עםendetectors מתכווצים) ממקמים את עצמם באופן אוטומטי באמצעות ניווט. מבצע בדיקות 360° (זהות AI, טמפרטורה IR, הפרעת חשמל חלקית), שולח נתונים בזמן אמת לאלגוריתם אבחון סיכונים - מחליפים בדיקות ידניות.

1.12 מודול תאורה

דו-מצב: תאורה LED משולבת (לתחזוקה) + תאורה חירום המופעלת על ידי UPS (מתקינה בהצלבה, עם אזהרות) כגיבוי במהלך תקלות, כדי להבטיח ראות בטוחה.

1.13 פתחי אוויר

פתחים עליונים + פתחים תחתונים יוצרים סחרור. צורת עץ (תמונה 5) עם פתחים חיצוניים הפוכים כלפי מטה (בעמסות חול), צינורות מעוותים (לכדי האטת האוויר, איסוף פסולות), ומסננים מוגנים - מאוזנים בין אויר ו ifdef.

1.14 עיצוב אספוף קרקעי מעגלי

אספוף קרקעי מעגלי, עשוי מפלדה שטוחה מגלפת, מונח באופן פתוח לאורך הקירות של חדר המתח הגבוה. הוא מחבר אספוף קרקע של מתקנים ראשונים, אספוף הגנה ואספוף תחזוקה, עם מספיק נקודות אספוף ידניות כדי לעמוד בדרישות "חמשת ההגנות" ולהבטיח אספוף בטיחותי. ארבעה חוטי נחושת רכים being led out (מוצאים) מהאספוף עוברים דרך רצפה של הקַבִּינָה כדי ליצור קשרים אמינים עם הרשת הארצית הראשית, ומקימים מערכת אספוף גלובלית.

2 ניתוח טכנולוגיות מפתח

חדרי מתח גבוה מזויפים מסוג קַבִּינָה מצליחים לבנות תחנות כוח במהירות, לשפר את הסביבה ולפעול בצורה בטוחה באמצעות שלוש טכנולוגיות עיקריות, לתמיכה בפעילות יציבה של גפי מעבר ב-10kV:

2.1 תכנון צפוף של שכבה של כבלים

במהלך הבנייה האזרחית, רק בסיס חדר המתח הגבוה ושכבה של כבלים מוקמת, עם קַבִּינָה מזויפת מונחת ישירות מעל שכבה של כבלים עם הגעה. מדרגות מוקדשות (ממוקמות בילטרלית עם מיטות גשם FRP) מוסיפות, עם בארות ניקוז בתחתית המחוברות לפחי ניקוז לשחרור מי גשמים. זה עומד בתקנים של חילוץ אש ומקל על גישה של מפעילים לשכבה של כבלים.

2.2 בניית מודולים והרכבה במפעל

יחידות קַבִּינָה מזויפות מותאמות ומכינים מראש במפעל בהתאם לדרישות המתקנים החשמליים, ואז מתפרקות להרכבה מהירה באתר. התקנה במפעל מונעת בעיות איכותיות באתר עקב גורמים סביבתיים או אישיים, מאפשרת "שילוב קַבִּינָה-шкаף" כדי להפחית את כמות העבודה בבנייה, להתאים לשטחים מורכבים ולספק יתרונות משמעותיים בזמן ועלויות.

2.3 מבנה כפול מותאם למרחב

ניתן לבנות חדר בקרה מזויף מעל חדר המתח הגבוה. התכנון הכפול משנה מיקומי גפי מעבר מסוימים לצינורות כבלים משניים, מאפשר לקבלים לעבור לחדר הבקרה העליון, משפר את השימוש במרחב ומפחית את אורך הקבלים. עמודי פלדה מרובעים אנכיים עם משענות אלכסוניות מגבירים חוזק מכני, לתמיכה בשני שכבות ומסלולים של רובוטי פטרול לשימוש חוזר במרחב.

3 יתרונות טכנולוגיים
3.1 אינטגרציה של מודולים רב-תכליתיים

אינטגרציה של מודולים אנטישקציה, בקרה טמפרטורה ולחות, ורובוטי פטרול מצוידים את חדר המתח הגבוה ביכולות אטימות לבקבקים, מבודד תרמי, בקרה סביבתית ובקרה על המתקנים, יצירת "נשא חכם" לציוד החשמל.

3.2 הבטחת סביבה לכל מחזור החיים

בקרה אוטומטית של טמפרטורה ולחות ומערכת מיזוג אוויר מפוזרת שומרות על מצבים יציבים של הקַבִּינָה, משפרות את האמינות של המתקנים והנוחות של הפעלה, ומנעות את הזדקנות המבודדים והסיכונים של קצר-مدار מטמפרטורות גבוהות.

4 מקרה שימוש

תחת תוכנית הwendung טכנולוגית חדשה של  2018 של חברת החשמל של דרום סין, הלשכה להספקת חשמל בצ'ונגשאן השתמשה בטכנולוגיה מזויפת בתחנת כוח Tongfu ב-110kV, השלימה את הבנייה (כולל עבודות אזרחיות, התקנה ובדיקה) בתוך 6 חודשים - פתרה את בעיות הזמנים המסורתיות. עלויות חומרים לבנייה ירדו ב-25%. חדר המתח הגבוה המזויף ב-10kV כולל מבנה אמין, תכנון מתקנים הגיוני, ומערכות סביבתיות מושלמות, מגדיר אינטגרציה אורגנית של ציוד חשמלי וקַבִּינָה לפעילות יציבה ארוכת טווח.

לאחר ההפעלה, סיכונים מופחתים של המתקנים, סביבה מופתמת, ובטיחות תספק חשמל מופחתת עלויות תיקון חירום, מבטיחה אספקת עומס לפסי 10kV, ומגיעה להישגים כלכליים וחברתיים משמעותיים.

5 סיכום

במטרה להתמודד עם "זמן בנייה ארוך, סביבה גרועה, ותחזוקה חכמה חלשה" של חדרי מתח גבוה מסורתיים מבטון מזוין, המאמר הזה מציע פתרון מסוג קַבִּינָה מזויפת: בדיקה במפעל של הקַבִּינָה והציוד, ולאחר מכן אספוף "בלוקי בניה" באתר לאחר פירוק והובלה. הקַבִּינָה המבודדת בתאameleon, תכנון כבישה בצינור, ואינטגרציה רב-מודולית מאפשרות בניית יעילה והשגת אופטימיזציה סביבתית.

המבנה הזה תומך באבטחת ציוד לכל מחזור החיים, מפשט תחזוקה, ומציע ערך פריסה רחב, מספק דרך חדשנית לבניית תחנות כוח חכמות.