Дослідження та застосування передвиготованих огорожевих конструкцій для високовольтних секцій підстанцій

Економічний розвиток вимагає більшої ефективності при будівництві підстанцій, що призводить до появи технології модульних кабінетів. З модулярним дизайном, обладнання, проводка, налагодження та виготовлення завершуються на заводі, і необхідно лише "кубик-рубік" зборки на місці. Наприклад, 10кВ модульна високовольтна кімната: обладнання та кабінет встановлюються на заводі, а роботи на місці обмежуються зборкою шинопроводу та кабінета. Вхідний лінійний вузол головного трансформатора з'єднується через стінні вводи, а вихідні лінії виходять через кабельний шар під кабінетом, що значно скорочує терміни будівництва та зменшує витрати.

Традиційні високовольтні кімнати підстанцій використовують залізобетонні конструкції, які потребують послідовного заливання бетону, що займає до 6 місяців від цивільних робіт до встановлення - не відповідаючи потребам будівництва мереж. Високі витрати на матеріали та працю також збільшують загальні витрати. Крім того, їх одинарна конструкція не має функцій захисту від пилу, теплоізоляції та контролю середовища. Високі температури прискорюють старіння ізоляції обладнання, а вологість у частині ізоляції може спричинити електричні аварії.

Для вирішення цих проблем, у цій статті пропонується конструкція модульної високовольтної кімнати. Попереднє виготовлення та налагодження на заводі дозволяють швидку зборку на місці, інтегровану з контролем середовища та моніторингом обладнання. Складена з блоків високовольтних шаф, кабельних шахт тощо, вона оптимізує використання простору та сприяє обслуговуванню обладнання.

1.Основні технічні принципи та функції структурних модулів
1.1Модуль модульного кабінету

Як найменша збірна одиниця, вона інтегрує попереднє встановлення обладнання. Заводське вироблене комутаційне обладнання та панелі управління встановлюються, налаштовуються та попередньо збираються в кабінеті, потім розбираються для транспортування. Розмір підходить для причепів, одиниці модульно збираються на місці: склеювання шаф, з'єднання шинопроводів та силових шин, та з'єднання кабінетів для формування високовольтної кімнати.

1.2 Блоки високого напруги та кабельних шахт

• Блок високого напругу: подвійний ряд для 6 комутаційних пристроїв з коридором для обслуговування.

• Блок кабельної шахти: перетворює середній простір на вертикальну шахту для вторинних кабелів, що з'єднують нижній кабельний шар з верхньою кімнатою управління. Кришка шахти забезпечує естетичний вигляд, а шинопроводи закриті в задніх каналах для безпеки.

1.3 Блок комунікацій та панелей управління

Замінює середні комутаційні пристрої панелями управління для збору даних первинного обладнання, передачі його через кабельну шахту до кімнати управління для віддаленого моніторингу.

1.4 Одиниці з дверима

Закривають кінці високовольтної кімнати дверима для евакуації. Подвійно запечатані (див. Фігура 2) для забезпечення захисту від пилу, двері використовують легкі панелі GRP-поліуретану з нержавіючими краями для довговічності.

1.5 Модуль модульного кабінету: рамова конструкція та проектування несучості

Модуль модульного кабінету складається з каркасу, вертикальних стоїк та стін. Каркас є сітчастою конструкцією, звареною з H-профілю через шлицеве зварювання, що несе власну вагу кабінету та внутрішнє обладнання (комутаційні пристрої, панелі управління тощо). Стальний каркас також служить як вбудований фундамент для встановлення обладнання, з комутаційними пристроями та панелями, які прямо монтується на ньому для стабільного несіння.

1.6 Вертикальні стоїки: механічне посилення та верхній підтримка

Вертикальні стоїки розташовані вздовж сполучних кромок модуля кабінету, з 4 стоїками кожен з 4 на передній та задній стороні комутаційних пристроїв на поверхні сполучення, загалом 8. Виготовлені з квадратних стальних труб, вони вертикально зварюються між нижнім та верхнім стальними каркасами кабінету, посилені діагональними стойками для підвищення механічної міцності. Окрім посилення загальної жорсткості високовольтної кімнати, стоїки надають надійну підтримку для верхнього модульного кабінету управління, забезпечуючи ефективне перенесення навантаження.

1.7 Стенова система: теплоізоляція, гідроізоляція та структурне посилення

Стіни кабінету є двошаровою композитною конструкцією (внутрішня + зовнішня стіна), складеною з складних композитних сталевих пластин, заповнених теплоізоляційними матеріалами.

• Внутрішня стіна: вертикально перехресна від верху до низу з горизонтальними швами, покращуючи внутрішній вигляд та відпорність на вологу.

• Зовнішня стіна: горизонтально перехресна зліва направо з вертикальними швами, що керує потоком дощу, щоб запобігти збиранню води (див. Фігури 3-4).

Плати фіксуються болтами з внутрішньої сторони після склеювання, з кінцями, звареними до каркасу. Перехресне з'єднання значно підвищує здатність стін до протистояння деформації, забезпечуючи теплоізоляцію та структурну стабільність для протистояння зовнішнім силам.

1.8 Модуль захисту від малих тварин

Інтегрує слот картоприймача (що тримає бар'єр для заблокування шкідників при відкритті) та фіксаційні точки на стінках/кутках для липких пасток, формуючи подвійний захист від малих тварин.

1.9 Модуль керування температурою та вологістю

Поєднує автоматичний термостат, промисловий нагрівач (для довготривалої стабільності при низьких температурах) та децентралізований кондиціонер. Реальні дані вмикають/вимикають нагрівання/охолодження для підтримки стабільних умов в кабінеті.

1.10 Децентралізована система кондиціонування повітря

Використовує промисловий кондиціонер високої потужності + канал на верху. Холодний повітря опускається вниз, створюючи конве