Kivitelezett szekrénystruktúra kutatása és alkalmazása árammalastók magasfeszültségi szektorainál
A gazdasági fejlődés magasabb hatékonyságot kíván az átalakítóállomások építésében, ami vezet a előre gyártott kabinos átalakítóállomás technológiájának megjelenéséhez. Moduláris tervezéssel, a felszerelések összekötése, beállítása és előre gyártása a gyárban történik, csak "kockaösszeállítást" igénylő munkát hagyva a helyszínen. A 10 kV előre gyártott magasspanningű szobaként például a felszerelések és a kabin a gyárban kerülnek telepítésre, a helyszíni munkák pedig korlátozódnak a buszbár- és kabin-összeállításra. A fő transzformátor behajtása falból nyúló gumiizolált csatlakoztatási elemekkel történik, míg a kiinduló vezetékek a kabin alatti kábelrétegen keresztül hagyják el a kabinot, jelentősen rövidítve a szerelési időtartamot és csökkentve a költségeket.
A hagyományos átalakítóállomások magasspanningű szobái erősített beton szerkezeteket használnak, amelyek réteges betontömlésigényesek, és akár 6 hónapig tartanak a civilmunkától a telepítésig – nem teljesítve a hálózati építési igényeket. A magas anyag- és munkaerőköltségek is növelik az összköltséget. Ezenkívül az egyetlen szerkezetük nem biztosít pormentességet, hőtisztítást vagy környezeti ellenőrzést. A magas hőmérséklet gyorsítja a felszerelések izolációjának öregedését, míg a nedvesség az izolációs részekben elektrikus hibákat okozhat.
Ezen problémák megoldására ebben a tanulmányban egy előre gyártott magasspanningű szoba szerkezetet javasolunk. A gyárban való előre gyártás és beállítás lehetővé teszi a gyors helyszíni összeállítást, integrálva a környezeti ellenőrzést és a felszerelés-figyelést. Magasspanningű skálák egységekből, kábelhenger-egységekből stb. áll, optimalizálva a térhasználatot és megkönnyítve a felszerelés karbantartását.
1. Szerkezeti modulok alapvető működési elvei és funkciói
1.1 Előre gyártott kabin egység
Mint a legkisebb összeállítási egység, integrálja a felszerelések előzetes telepítését. A gyárban gyártott kapcsolóskálák és irányítópanelök telepítésre, beállításra és előre összeszerelésre kerülnek a kabinban, majd szétszerelésre kerülnek a szállításra. A hordozókhoz illeszkedő méretben, az egységek modulárisan összeszerelhetőek a helyszínen: skálák összekapcsolása, buszbár- és tápegység-buszbár összeköttetése, valamint a kabinok összeillesztése a magasspanningű szobát formálva.
1.2 Magasspanningű & kábelhenger egységek
1.3 Kommunikációs & irányítópanel egység
A középső kapcsolóskálák helyett irányítópanelöket használ, hogy elsődleges felszerelési adatokat gyűjtsen, és ezeket a kábelhengeren keresztül továbbítsa az irányítószobába távoli figyelésre.
1.4 Ajtóval ellátott egységek
A magasspanningű szoba végét tűzmenekülési ajtókkal zárja le. Dupla szigetelés (Lábjegyzet 2) pormentességet biztosít, a légkondicionáló ajtók könnyű GRP-poliuretán panelekből és rostfém szélekkel készülnek, hogy hosszú ideig megbízhatóak legyenek.
1.5 Előre gyártott kabin egység: Rács szerkezet és terhelésviselő tervezés
Az előre gyártott kabin egység rácsszerkezet, függőleges oszlopokból és falakból áll. A rács egy rácsszerű struktúra, amely H-szakaszú acélt használ, és szénácskolással lesz összevarázsolva, viseli a kabin saját súlyát és a belső felszereléseket (kapcsolóskálák, irányítópanelök stb.). Az acélrács szolgál az eszközök telepítésére szolgáló beágyazott alapnak, a kapcsolóskálák és panelök közvetlenül rajta vannak rögzítve stabil terhelésviselés érdekében.
1.6 Függőleges oszlopok: Mechanikai erősítés és felső támogatás
A függőleges oszlopok a kabin egység összekapcsolási szélei mentén helyezkednek el, minden oldalon 4 oszloppal, a kapcsolóskálák elől és mögött 4 oszloppal, összesen 8. Négyzetes acélrúdból készültek, és függőlegesen varázsolva vannak a kabin alján és tetején lévő acélrácson, átlós támogatókkal erősítve a mechanikai erősséget. Az oszlopok nemcsak megerősítik a magasspanningű szoba teljes merevségét, hanem megbízható támogatást nyújtanak a felső előre gyártott irányítószobának, biztosítva a hatékony terhelésátvitelt.
1.7 Falszerkezet: Hőtisztítás, vízimpermeabilitás és szerkezeti erősítés
A kabin falai duplaszerű kompozit szerkezetek (belső + külső fal), amelyek rögzítési típusú ötvözet acélpanelekből állnak, hőtisztító anyaggal töltve.
A panelek a belső oldali csavarkalapokkal vannak rögzítve a rögzítés után, a végek pedig a rácsra vannak varázsolva. A kereszteződő csatlakozás jelentősen megerősíti a falak deformációellenálló képességét, biztosítva a hőtisztítást és a szerkezeti stabilitást a külső erők ellen.
1.8 Kisállatok elleni modul
Integrál egy ajtón belüli kártyacsatornát (amely tartalmaz egy bárdát, amely akadályozza a rovarokat, amikor a kártya nyitva van) és fal-/sarokról rögzített pontokat ragyogó csapdákhoz, kialakítva egy dupla védelmet a kisállatok ellen.
1.9 Hőmérséklet- és páratartalom-ellenőrző modul
Összefonódik egy automatikus hőmérséklet-ellenőrzővel, ipari fűtővel (hosszú távú alacsony hőmérsékletű stabilitásért) és decentralizált klímaberendezéssel. A valós idejű adatok intelligens be- és kikapcsolásra irányítják a fűtés/lelőtést, hogy konzisztens kabin feltételeket fenntartsanak.
1.10 Decentralizált klímarendszer
Egy nagy teljesítményű ipari klímaegységet és a tetején található csöveket használ. A hideg levegő leereszkedik a talaj felé, létrehozva konvekciót egyenletes hőmérsékleti eloszlásért, megelőzve a helyi túlfűtést, így védve a felszerelést.
1.11 Őrszereplő robot modul
Kapcsolóskálák csatornáinak mentén halad; a robotok (befonódó detektorekkel) automatikusan pozicionálódnak navigációval. Végzik 360° vizsgálatokat (AI-felismerés, infravörös hőmérséklet, parciális kilövés), valós idejű adatokat küldve rejtett veszélyek diagnosztizálására – manuális ellenőrzések helyettesítésére.
1.12 Világítási modul
Kétképpen: Beágyazott LED-csatorna világítás (karbantartáshoz) + UPS-alimentált vészhelyzeti fények (kereszteződően telepítve, figyelmeztetésekkel) biztonságos láthatóságért kimaradás esetén.
1.13 Légszivattyúk/bejárók
A teteji bejárók + aljai kimenők konvekciót hoznak létre. Fenyőfaforma (Ábra 5) lefelé néző külső szivattyúkkal (előzetesen homokhálóval szűrve), labirintus csövekkel (ahhoz, hogy lassítsák a levegőt, és fogják a szennyezőanyagokat), és nagy védelmi szűrőkkel – egyensúlyozva a szellőztetést és a pormentességet.
1.14 Gyűrű alakú földelő buszsor tervezése
A gyűrű alakú földelő buszsor forróforráspusztított lapos acélból készült, és nyíltan elhelyezkedik a magasspanningű szoba falainak mentén. Kapcsolódik az elsődleges felszerelések földelőjéhez, a védelem földelőjéhez és a karbantartási földelőhöz, elegendő kézi földelő terminálokkal, hogy a "négy óvintézkedés" követelményeit teljesítse, és biztonságos karbantartási földelőt biztosítson. Négy puha rézvezeték (lederítve) a buszsorból áthalad a kabin padlón, megbízható kapcsolatot hozva létre a fő földelő hálóval, globális földelő rendszert kialakítva.
2. Kulcsfontosságú technológiák elemzése
Az előre gyártott kabinos magasspanningű szobák gyors átalakítóállomás-szerelést, környezeti optimalizálást és biztonságos működést biztosítanak három alapvető technológiával, támogatva a 10 kV kapcsolóskálák állandó működését:
2.1 Kábelréteg sűrű elrendezése
A civilmunka során csak a magasspanningű szoba alapját és a kábelréteget építik, ahol az előre gyártott kabinok közvetlenül a kábelrétegen alatt kerülnek összeszerelésre, miután a helyszínre érkeznek. Kifejezetten lépcsőket (kétoldalisan FRP esővédelmi fedéllel) adnak hozzá, ahol a talaj szintjén található szivattyúk csapadékot engednek át. Ez a tűzmenekülési szabványokat teljesíti, és megkönnyíti a működők hozzáférését a kábelréteghez.
2.2 Gyári előre gyártás és összeszerelés
Az előre gyártott kabin egységeket a gyárban konfigurálják és előre összeszerelik az elektromos felszerelés követelményei alapján, majd szétszerelésre kerülnek a helyszíni gyors összeszerelésre. A gyári telepítés elkerüli a helyszíni minőségi problémákat, amelyek környezeti vagy személyzeti tényezők miatt merülhetnek fel, lehetővé téve a "kabin-skála integrált" szállítást, csökkentve a szerelési munkaterhelést, alkalmazkodva összetett terephez, és jelentős idő- és költséghasznosultatokat nyújtva.
2.3 Térhasználat optimalizált kétszintű szerkezet
A magasspanningű szoba felett előre gyártott irányítószobát lehet építeni. A kétszintű tervezés kijelölt kapcsolóskálákat másodlagos kábelhengerbe alakít, lehetővé téve, hogy a kábelek áthaladják a felső irányítószobát, javítva a térhasználatot és csökkentve a kábel hosszát. A négyzetes acélrúdból készített függőleges oszlopok és átlós támogatók megerősítik a mechanikai erősséget, támogatva mind a kétszintes szerkezetet, mind az őrszereplő robotok pályáját a tér újrafelhasználásához.
3. Technológiai előnyök
3.1 Több funkciójú modul integrációja
A kisállatok elleni, hőmérséklet- és páratartalom-ellenőrző, valamint az őrszereplő robot modulok integrációja a magasspanningű szobának pormentességet, hőtisztítást, környezeti szabályozást és felszerelés-figyelést ad, létrehozva egy "intelligens hordozót" a villamosenergia felszereléséhez.
3.2 Teljes életciklusú környezeti biztosíték
Az automatikus hőmérséklet- és páratartalom-ellenőrzés, valamint a decentralizált klíma megőrzi a kabin konzisztens feltételeit, javítva a felszerelés megbízhatóságát és a működési kényelmet, miközben megelőzi a hőmérséklet miatti izolációs öregedést és rövidzárlat kockázatát.
4. Alkalmazási eset
A Dél-Kínai Villamosenergia Hálózat 2018-as Új Technológiai Pilotalkalmazási Tervének keretében a Zhongshan Elektromos Szolgáltató Iroda előre gyártott technológiát alkalmazott a 110 kV Tongfu Átalakítóállomásban, 6 hónapon belül befejezve a szerelést (civilmunkát, telepítést és beállítást) – megoldva a hagyományos ütemtervi problémákat. A szerelési anyagköltségek 25%-kal csökkentek. A 10 kV előre gyártott magasspanningű szoba megbízható szerkezet, racionális felszerelés-elrendezést és tökéletes környezeti rendszereket kínál, a villamosenergia felszerelések és a kabinok organikus integrációját valósítva meg hosszú távú stabil működés érdekében.
A működés után csökkentek a felszerelési kockázatok, optimalizálták a környezetet, és javították a villamosenergia szolgáltatás megbízhatóságát, csökkentve a vészhelyzeti javítási költségeket, biztosítva a 10 kV kifutó hálózat ellátását, és jelentős gazdasági és társadalmi előnyöket hozva.
5. Következtetés
A hagyományos erősített beton magasspanningű szobák "hosszú szerelési időtartama, rossz környezete és gyenge intelligens O&M" problémáira ebben a tanulmányban egy előre gyártott kabinos megoldást javasolunk: a kabin és a felszerelés gyári beállítása, majd a szétszerelés után a helyszíni "kockaösszeállítás". A rögzítési típusú hőtisztított kabin, a henger kábel elrendezése és a többmodul integrációja lehetővé teszi a hatékony szerelést és a környezeti optimalizálást.
Ez a szerkezet támogatja a felszerelések teljes életciklusú biztonságát, egyszerűsíti az O&M-t, és széles kiterjesztési értéket kínál, innovatív útvonalat nyújtva a smart átalakítóállomások építéséhez.
