Srovnávací analýza 500 kV předvystavěných podstanic a tradičních podstanic
V sekundární oblasti tradičních transformačních stanic se používají zesílené betonové nebo předvýrobené ocelové konstrukce, které čelí problémům jako dlouhé výstavby, nerozumné rozvržení funkčních zón, přísné environmentální hodnocení, prach, hluk a rušivé vlivy. Primární a sekundární zařízení lze nainstalovat až po dokončení stavebních prací a vnitřního vybavení, což snižuje efektivitu výstavby.
Předvýrobené kabinové transformační stanice integrují modularitu, inteligenci a nákladovou efektivitu, nabízejí ekologické, energeticky úsporné a efektivní výhody. Řeší problémy tradičních transformačních stanic, jako jsou vysoké náklady, dlouhé časové rámce, obtížná údržba, nadměrné zatěžování a nízká kvalita.
Kabina 500 kV předvýrobené transformační stanice používá nové vakuumové tepelně izolační panely a fázové změny energie-uchovávací materiály. Tyto materiály zajišťují spolehlivý provoz zařízení a zároveň snižují spotřebu energie. Tento článek studuje rozvržení kabiny, odolnost proti vodě, HVAC systémy a ochranné systémy proti požárům, srovnává je s funkcionalitami tradičních transformačních stanic a poskytuje parametry pro budoucí strategie provozu a údržby.
1 Celkové rozvržení
1.1 Rozvržení v rovině
V 500 kV transformační stanici jsou ochrana linky 220 kV, diferenciální ochrana sběrnice, ochrana segment-sběrnice-spouštěcího přepínacele a měřicí a kontrolní panely integrovány a umístěny ve sekundární předvýrobené kabině (pro specifické rozvržení panelů viz obrázek 1). Tato sekundární předvýrobená kabina je umístěna poblíž oblasti zařízení GIS 220 kV.
Ve srovnání s tradičním sekundárním místem reléové ochrany umožňuje sekundární předvýrobená kabina současnou výstavbu, spuštění a dokončení panelů ochrany a měření-kontrol a osvětlovacích a HVAC (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) systémů, což výrazně zkracuje dobu výstavby.
1.2 Struktura předvýrobené kabiny
Exteriér předvýrobené kabiny používá cementové vláknité (FC) panely. Ocelové rámové stěny mají H-tvaré ocelové sloupy ve vzdálenosti 3 metrů, s C-tvarovou ocelí pro klimatické podmínky nebo U-tvarovou ocelí pro oporu. Vrstvy stěn, od vnější k vnitřní, jsou: 12 mm FC panely, polyethylenové těsnění, 2 mm hladké ocelové plechy, skálová vlna v pláštích a 4 mm hliníkové-plastové panely. Střecha ze nerezové oceli je spojena s rámem šikmo, s integrovaným dvojitým odpadem vody na střeše. Pod střechou je izolační strop ze skálové vlny.
Oblouk používá vakuumové tepelně izolační panely a fázové změny materiálů (PCM). Vakuumové panely snižují letní spotřebu chladicí energie o 25% a zimní spotřebu o 50%. Fázové změny materiálů vyvažují teploty, absorbuje teplo během dne a uvolňuje ho v noci.
1.3 Vnitřní vedení v předvýrobené kabině
Předvýrobená kabina používá skryté vedení uvnitř. V dolní vrstvě kabiny je uspořádán vazebný drátový síť nebo kanálová struktura, používaná pro fixaci a vazbu kabelů a optických kabelů. Kanálová struktura má horní a dolní vrstvu, umožňující oddělené položení kabelů a optických kabelů. Spodní struktura předvýrobené kabiny je znázorněna v
1.3 Vnitřní vedení v předvýrobené kabině
Předvýrobená kabina používá skryté vedení uvnitř. V dolní vrstvě kabiny je uspořádán vazebný drátový síť nebo kanálová struktura, používaná pro fixaci a vazbu kabelů a optických kabelů. Kanálová struktura má horní a dolní vrstvu, umožňující oddělené položení kabelů a optických kabelů. Spodní struktura předvýrobené kabiny je znázorněna v Obrázku 2.
Kromě toho jsou v mezivrstvách kolem kabiny blízko stěn také nastaveny kanály pro elektrické kabely, což umožňuje fyzické oddělení silného a slabého proudu. Výrobce kabiny musí přesně dodržovat specifikované typy kabelů při položení všech kabelů od terminálů do distribučních boxů, zajistí tak standardizaci a konzistenci vedení.
Kromě toho jsou v mezivrstvách kolem kabiny blízko stěn také nastaveny kanály pro elektrické kabely, což umožňuje fyzické oddělení silného a slabého proudu. Výrobce kabiny musí přesně dodržovat specifikované typy kabelů při položení všech kabelů od terminálů do distribučních boxů, zajistí tak standardizaci a konzistenci vedení.
2 Odolnost proti vodě a uzavření
2.1 Tradiční transformační stanice
Odolnost proti vodě střechy tradičních transformačních stanic závisí na tvaru střechy a vybraných materiálech pro odolnost proti vodě. Tvary střech jsou hlavně rozděleny na ploché střechy a šikmé střechy; existují dva hlavní typy řešení pro odolnost proti vodě:
2.2 Předvýrobené kabinové transformační stanice
Ve srovnání s tradičními transformačními stanicemi používají předvýrobené kabinové transformační stanice cementové vláknité panely. Nahoře je nerezová herringbone šikmá střecha (se sklonem 5%), a šikmá střecha je celistvě svařena s rámem kabiny. Jako nový stavební materiál mají cementové vláknité panely vynikající odolnost proti ohni a nízkou hořlavost, jsou snadno instalovatelné, efektivní při instalaci a pohodlné pro pozdější údržbu.
Odpad vody z vrcholu předvýrobených kabinových transformačních stanic je rozdělen do dvou forem: centralizovaný odpad a přirozený odpad:
3 HVAC systém
3.1 Tradiční transformační stanice
Reléové ochranné místnosti tradičních transformačních stanic používají stěnové/split klimatizační jednotky s vyfukačnými zařízeními. Požární akce aktivují zapnutí interlocku, který vypne HVAC, které se automaticky restartuje po obnovení napájení pro kontinuitu.
3.2 Předvýrobené kabinové transformační stanice
Zařízení ve sekundární předvýrobené kabině má tyto vlastnosti:
Husté a vysoké teplo : Mnoho panelů ochrany, měření-kontrol a elektrických panelů generuje nepřetržité teplo, což zvyšuje teplotu kabiny.
Časté výměny vzduchu : Běžné 2-3denní inspekce (podle “Pěti unifikací”) znamenají, že personál často vstupuje a opouští, což ruší vnitřní vlhkost.
Nerovnoměrné teplo : Koncentrované teplo z ochranných zařízení/přepínačů způsobuje rozdíly v teplotě a vlhkosti, což vyžaduje ventilaci.
Řešení:
4 Požární bezpečnost
Požární odolnost budovy závisí na komponentech jako jsou stěny/sloupy/trámy. Požární odolnost je čas, po který materiály zachovávají nosnou schopnost a požární izolaci pod standardní teplotní křivkou. Budovy musí splňovat Tvorba požární ochrany budov; specifikace materiálů (tloušťka atd.) určují toto.
4.1 Tradiční transformační stanice
Jejich sekundární místnosti reléové ochrany/kontrol používají zesílený beton, s minimální požární odolností třídy II a požární nebezpečí kategorie Wu (nespalné související). Jsou vybaveny zralými požárními zařízeními, splňují požadavky. Nosné stěny: netěsné porézní cihly (navrženo 5,5h, minimálně 2,5h). Sloupy: zesílený beton (navrženo 3h, minimálně 2,5h).
4.2 Předvýrobené kabinové transformační stanice
Kabiny používají ocelové svaření, stěny vyplněné nespálenými materiály, předinstalované požární poplachy/probíhající zařízení. Při teplotách nad 500°C ocel ztrácí tuhost a sílu, deformuje se, což zvyšuje riziko zhroutení. To způsobuje, že jejich požární výkon je horší než u tradičních transformačních stanic.
5 Závěr
Tradiční transformační stanice mají zralé standardy (návrh, izolace, požární kontroly), ale čelí problémům stavebních prací, dlouhých cyklů a sezónních vlivů. Předvýrobené kabiny s malým rozměrem, krátkým cyklem a flexibilním rozvržením jsou klíčové pro modulární návrh.
Stále ve stadiu raného vývoje, předvýrobené kabiny nemají plnou verifikaci (vlhkost, požár) a národní inspekční standardy, což představuje požární rizika. Proto je třeba se zaměřit na jejich požární návrh, inspekci a provoz/údržbu.
