Forskning og anvendelse av forhåndsmontert omslutningsstruktur for høyspenningskamre i transformasjonsstasjoner
Økonomisk utvikling krever høyere effektivitet i bygging av transformerom, noe som fører til forhåndsmontert kabin-teknologi. Med modulær design er utstyrsoppkobling, innretting og forhåndsmontering fullført på fabrikken, og det trengs bare "byggekloss"-montering på stedet. Som et eksempel kan 10kV forhåndsmontert høyspenningsrom nevnes: utstyr og kabin monteres på fabrikken, med arbeid på stedet begrenset til kobling av busbarer og kabin. Hovedtransformatorforbindelsen kobles via veggbusser, og utgående ledninger går gjennom kabinskabelag, noe som kortfrister konstruksjonsperioden betydelig og reduserer kostnader.
Tradisjonelle høyspenningsrom i transformerom bruker armert betongkonstruksjon, som krever lagvis betonggjøring som tar opp til 6 måneder fra anleggsarbeid til installasjon - noe som ikke dekker nettverksbygningsbehov. Høye material- og arbeidskostnader øker også totalkostnaden. I tillegg mangler den enkle strukturen støvbestandighet, varmesekking og miljøkontrollfunksjoner. Høye temperaturer fremskynder aldring av utstyrisolering, mens fuktighet i isolerende deler kan føre til elektriske feil.
For å løse disse problemene foreslår denne artikkelen en forhåndsmontert høyspenningsrom-struktur. Forhåndsmontering og justering på fabrikken muliggjør rask montering på stedet, integrert med miljøkontroll og utstyrsovervåking. Bestående av høyspenningskabinettenheter, kabinskapsenheter osv., optimiserer den rombruk og forenkler vedlikehold av utstyr.
1. Kjerne tekniske prinsipper og funksjoner av strukturelle moduler
1.1 Forhåndsmontert kabin-enhet
Som den minste monteringsenheten, integrerer den forhåndsinstallerte utstyr. Fabrikkproduserte brytere og kontroller monteres, justeres og forhåndsmonteres i kabinen, deretter demonteres for transport. Størrelsen passer til slæp, enheter monteres modularisert på stedet: kobling av kabinetter, kobling av busbarer og strømledninger, og kobling av kabiner for å danne høyspenningsrommet.
1.2 Høyspennings- & kabinskap-enheter
1.3 Kommunikasjons- & kontrollpanel-enhet
Erstatter midtre brytere med kontrollpaneler for å samle primært utstyrdata, overfører dette via kabinskapet til kontrollrommet for fjernovervåking.
1.4 Dørutstyrt enheter
Lukker endene av høyspenningsrommet med brannslukningsdører. Dobbelt-lukket (Fig. 2) for å blokkere støv, dører bruker lette GRP-polyuretan-paneler med rustfrie stålkanter for holdbarhet.
1.5 Forhåndsmontert kabin-enhet: Ramme-struktur og lastbærer-design
Forhåndsmontert kabin-enhet består av en ramme, vertikale stolper og vegger. Rammen er en gittertype struktur som er svartet sammen av H-profiler gjennom spalte-svarting, bærer kabinnens egenvekt og internt utstyr (brytere, kontrollpaneler osv.). Stålrammen fungerer også som inbygd fundament for utstyrsmontasje, med brytere og paneler direkte montert på den for stabil lastbæring.
1.6 Vertikale stolper: Mekanisk forsterkning og øvre støtte
Vertikale stolper er plassert langs sammenspenningskantene av kabinenheten, med 4 stolper hver med 4 foran og bak brytere på sammenspenningsflaten, totalt 8. Laget av kvadratiske stål-rør, er de vertikalt svartet mellom bunnen og toppen av stålrammen i kabinen, forsterket med skrå støtter for å øke mekanisk styrke. I tillegg til å forsterke den totale rigiditeten av høyspenningsrommet, gir stolpene pålitelig støtte for det øvre forhåndsmonterte kontrollrommet, og sikrer effektiv lastoverføring.
1.7 Vegg-system: Varmesekking, vannavstand og strukturell forsterkning
Kabinveggene er dobbeltskall-kompositt-strukturer (inne + ytre vegger), sammensatt av klikk-type kompositt stålplater fylt med varmesekkingmateriale.
Plater fastsettes med bolter på innsiden etter sammenspenning, med ender svartet til rammen. Krysskoblingen forsterker vesentlig veggens deformasjonsmotstand, sikrer både varmesekking og strukturell stabilitet mot eksterne krefter.
1.8 Små-dyrbeskyttelsesmodul
Integrerer dør-integrasjon med kortspor (holder en barriere for å blokkere pest når døren åpnes) og veggvinkelfaste punkter for klebetrapp, former dobbelt beskyttelse mot små dyr.
1.9 Temperatur- & fuktighetskontrollmodul
Kombinerer automatiske termostat, industriell varmekilde (for langvarig lavtemperaturstabilitet) og desentralisert AC. Sanntid-data driver smarte av/på av varme/kjøling for å opprettholde stabile kabinforhold.
1.10 Desentralisert luftkondisjoneringssystem
Bruker en høyeffektiv industriell AC-enhet + top-monterte ventilasjonskanaler. Kalde luft synker til bunnen, skaper konveksjon for jevn temperaturfordeling, unngår lokal overoppvarming for å beskytte utstyr.
1.11 Patruljerobottmodul
Følger langs brytere-kanaler; roboter (med trekkbare sensorer) autoplaserer seg via navigasjon. Utfører 360° inspeksjoner (AI-gjenkjenning, IR-temperatur, delvis utslipp), sender sanntid-data for skjulte farer-diagnose - erstatter manuelle inspeksjoner.
1.12 Belysningsmodul
Dobbeltmodus: Innebygde LED-kanalbelysninger (for vedlikehold) + UPS-støttede nødbelysninger (krysstilt, med advarsler) for backup under strømtap, sikrer trygg synlighet.
1.13 Luftinntak/uttak
Toppinntak + bunnuttak danner konveksjon. Trunkformet (Fig. 5) med nedoverrettet eksterne uttak (forhåndsfiltrert av sandnett), labyrint-kanaler (for å senke luft, fanget partikler) og høybeskyttelsesfiltre - balanserer ventilasjon og støvkontroll.
1.14 Design av ringformed jordforbindelsesbusbar
Ringformed jordforbindelsesbusbar, laget av varmelagd galvanisert flatstål, er åpent lagt langs veggen av høyspenningsrommet. Den kobler primært utstyr jording, beskyttende jording og vedlikeholds-jording, med nok manuelle jordforbindelseskontakter for å oppfylle "fem-forsvar" krav og sikre trygg vedlikeholds-jording. Fire myke kobbertråder ledet ut fra busbaren passerer gjennom kabinens gulv for å danne pålitelige forbindelser med hovedjordnettet, etablerer et globalt jordsystem.
2 Analyse av kjerne teknologier
Forhåndsmonterte kabin-høyspenningsrom oppnår rask konstruksjon av transformerom, miljøoptimalisering og sikker drift gjennom tre kjerne teknologier, støtter stabil drift av 10kV-brytere:
2.1 Intensiv layout av kabellag
Under anleggsarbeid, bygges kun grunnlaget for høyspenningsrommet og kabellaget, med forhåndsmonterte kabiner direkte montert over kabellaget ved ankomst. Dedikerte trapper (bilateralt konfigurert med FRP-regnhyller) legges til, med draineringsbrønn nederst koblet til pumpesump for nedbørssporing. Dette dekker brannevakueringstandarder og forenkler operatørtilgang til kabellaget.
2.2 Fabrikkforhåndsmontering og montering
Forhåndsmonterte kabinenheter konfigureres og forhåndsmonteres i fabrikken basert på elektriske utstyrskrav, deretter demonteres for hurtig montering på stedet. Fabrikkinstallasjon unngår kvalitetsproblemer på stedet fra miljø- eller personalfaktorer, muliggjør "kabin-kabinet-integrasjon" levering for å redusere konstruksjonsarbeid, tilpasse seg komplekse terrener, og tilby betydelige tid- og kostnadsmessige fordeler.
2.3 Romoptimalisert dobbeltskall-struktur
Et forhåndsmontert kontrollrom kan bygges over høyspenningsrommet. Dobbelt-skall-designet transformerer valgte brytere-posisjoner til sekundære kabinskap, lar kabler passere gjennom til det øvre kontrollrommet, forbedrer rombruk og reduserer kabellengde. Kvadratiske stål-rør vertikale stolper med skrå støtter forsterker mekanisk styrke, støtter både dobbeltskall og inspeksjonsrobotspor for romgjentagelse.
3 Tekniske fordeler
3.1 Multifunksjonell modulintegrering
Integrering av små-dyrbeskyttelse, temperatur- og fuktighetskontroll, og patruljerobottmoduler gir høyspenningsrommet støvbestandighet, varmesekking, miljøregulering og utstyrsovervåking, skaper en "intelligent bærer" for strømutsyr.
3.2 Full livssyklus miljøgaranti
Automatisk temperatur- og fuktighetskontroll og desentralisert luftkondisjonering opprettholder stabile kabinforhold, forbedrer utstyrsreliabilitet og driftskomfort, samtidig unngår isoleringsaldring og kortslutningsrisiko fra høye temperaturer.
4 Anvendelseseksempel
Under Kina Sørstrøm-netts 2018 Ny teknologi pilot anvendelsesplan, brukte Zhongshan strømforsyningbyrå forhåndsmontert teknologi i 110kV Tongfu-transformerom, fullførte konstruksjon (inkludert anleggsarbeid, installasjon og justering) innen 6 måneder - løste tradisjonelle tidsplanproblemer. Byggekostnader sank med 25%. 10kV forhåndsmontert høyspenningsrom har en pålitelig struktur, rasjonell utstyrsplassering og perfekte miljøsystemer, oppnår organisk integrasjon av elektriske utstyr og kabiner for langvarig stabil drift.
Etter drift, reduserte utstyrshendelser, optimalisert miljø og forbedret strømforsyningssikkerhet, reduserte akuttreparasjonskostnader, sikret 10kV-lednings belastningssypply, og ga betydelige økonomiske og sosiale fordeler.
5 Konklusjon
Med mål om tradisjonelle armert betong høyspenningsroms "lang konstruksjonsperiode, dårlig miljø og svak intelligente O&M", foreslår denne artikkelen en forhåndsmontert kabinløsning: fabrikkjustering av kabin og utstyr, deretter "byggekloss"-montering på stedet etter demonteringstransport. Klikk-fit isolerte kabin, skap kabellayout, og multi-modul integrering muliggjør effektiv konstruksjon og miljøoptimalisering.
Denne strukturen støtter full livssyklus utstyrssikkerhet, forenkler O&M, og tilbyr bred fremmefordel, gir en innovativ vei for smart transformerom-konstruksjon.
