Vergelijkende analyse van 500 kV prefab stations versus conventionele stations
De secundaire uitrusting van traditionele transformatorstations gebruikt gewapend beton of prefab staalconstructies en stuit op problemen zoals lange bouwcycli, onlogische indeling van functionele zones, strikte milieu-evaluaties, stof, geluid en verstoring. Primaire en secundaire apparatuur kan pas worden geïnstalleerd na de voltooiing van de civiele werken en de inrichting, wat de constructie-efficiëntie verlaagt.
Prefab kabinetransformatorstations integreren modulariteit, intelligentie en kosteneffectiviteit, met groene, energiebesparende en efficiënte voordelen. Ze bieden oplossingen voor de problemen van traditionele transformatorstations zoals hoge kosten, lange tijdschema's, moeilijk onderhoud, zware werklasten en slechte kwaliteit.
De behuizing van het 500 kV prefab kabinetransformatorstation maakt gebruik van nieuwe vacuüm isolatieplaten en faseveranderende energieopslagmaterialen. Deze materialen garanderen een betrouwbare werking van de apparatuur terwijl ze energieverbruik verminderen. Dit artikel bestudeert de indeling, waterdichtheid, HVAC-systeem en brandbeveiliging van de prefab kabinetransformator, vergelijkt deze met de functionele zones van traditionele transformatorstations en biedt parameters voor toekomstige operatiestrategieën en onderhoudsstrategieën.
1 Algemene Indeling
1.1 Vlakke Indeling
In het 500 kV transformatorstation zijn de 220 kV lijnbescherming, busdifferentiële bescherming, sectiebus-koppeling laadbescherming en meet- en regelpanelen allemaal geïntegreerd en gerangschikt in de secundaire prefab kabinetransformator (voor de specifieke rangschikking van de panelen, zie Figuur 1). Deze secundaire prefab kabinetransformator is geplaatst in de buurt van de 220 kV gasgeïsoleerde schakelapparatuur (GIS) zone.
In vergelijking met de traditionele secundaire relaisbeschermingsruimte, realiseert de secundaire prefab kabinetransformator de gelijktijdige bouw, gelijktijdige inbedrijfstelling en gelijktijdige voltooiing van de beschermings- en meet-regelpanelen en de cabineverlichting en HVAC (verwarming, ventilatie en airconditioning) systemen, wat de bouwperiode aanzienlijk verkort.
1.2 Structuur van de Prefab Kabinetransformator
De buitenkant van de prefab kabinetransformator maakt gebruik van vezelcement (FC) platen. De stalen frame-wanden hebben H-vormige stalen kolommen op 3 meter afstand, met C-vormig weerbestendig staal of U-staal voor ondersteuning. De wandlagen, van buiten naar binnen, zijn: 12 mm FC platen, polyethyleense sluitingen, 2 mm koudgewalste staalplaten, rotswol gevuld skelet en 4 mm aluminium-plastic platen. Het roestvrijstalen dakpatroon wordt aan het frame gelast, met dubbele drainage geïntegreerd in het dak. Onder het dak bevindt zich een rotswol geïsoleerd plafond.
De behuizing maakt gebruik van vacuüm isolatieplaten en faseveranderende materialen (PCM). Vacuüm platen verlagen het energieverbruik voor airconditioning in de zomer met 25% en in de winter met 50%. PCM's faseveranderende eigenschappen balanceren temperaturen, absorberen warmte overdag en geven deze 's nachts af.
1.3 Interne Bedrading van de Prefab Kabinetransformator
De prefab kabinetransformator maakt gebruik van verborgen bedrading binnenin. Een binddraadnet of goot-doosstructuur is geplaatst in de bodemplaats van de kabinetransformator, gebruikt voor het vastzetten en binden van kabels en glasvezelkabels. De goot-doosstructuur heeft een boven- en een onderlaag, waardoor kabels en glasvezelkabels apart kunnen worden gelegd. De bodemstructuur van de prefab kabinetransformator is weergegeven in
1.3 Interne Bedrading van de Prefab Kabinetransformator
De prefab kabinetransformator maakt gebruik van verborgen bedrading binnenin. Een binddraadnet of goot-doosstructuur is geplaatst in de bodemplaats van de kabinetransformator, gebruikt voor het vastzetten en binden van kabels en glasvezelkabels. De goot-doosstructuur heeft een boven- en een onderlaag, waardoor kabels en glasvezelkabels apart kunnen worden gelegd. De bodemstructuur van de prefab kabinetransformator is weergegeven in Figuur 2.
Bovendien zijn er ook kabelgoten voor stroomkabels aangebracht in de interlayers rond de kabinetransformator bij de muren, waardoor fysieke scheiding van sterke en zwakke elektriciteit wordt bereikt. De fabrikant van de kabinetransformator moet strikt de gespecificeerde kabeltypen volgen om alle kabels van de terminals naar de distributiekasten te leggen, waarbij de standaardisering en consistentie van de bedrading wordt gewaarborgd.
Bovendien zijn er ook kabelgoten voor stroomkabels aangebracht in de interlayers rond de kabinetransformator bij de muren, waardoor fysieke scheiding van sterke en zwakke elektriciteit wordt bereikt. De fabrikant van de kabinetransformator moet strikt de gespecificeerde kabeltypen volgen om alle kabels van de terminals naar de distributiekasten te leggen, waarbij de standaardisering en consistentie van de bedrading wordt gewaarborgd.
2 Waterdichte en Afsluitende Eigenschappen
2.1 Traditionele Transformatorstations
De waterdichte eigenschappen van het dak van traditionele transformatorstations hangen af van zowel de vorm van het dak als de gekozen waterdichte materialen. De daken zijn voornamelijk verdeeld in platte daken en hellende daken; er zijn twee belangrijke soorten waterdichte materiaaloplossingen:
2.2 Prefab Kabinetransformator-Type Transformatorstations
In vergelijking met traditionele transformatorstations, gebruikt de externe gevel van prefab kabinetransformator-type transformatorstations cementvezelplaten. De top is een roestvrijstalen herringbone hellend dak (met een helling van 5%), en het hellende dak is geheel gelast met het kabinetransformatorframe. Als nieuw type bouwmateriaal hebben cementvezelplaten uitstekende vuurbestendige en vlamremmende eigenschappen, zijn gemakkelijk te installeren, efficiënt in de installatie en gemakkelijk te onderhouden in latere fasen.
Het bovenste drainage van prefab kabinetransformator-type transformatorstations is verdeeld in twee vormen: centrale drainage en natuurlijke drainage:
3 HVAC-Systeem
3.1 Traditioneel Transformatorstation
De relaisbeschermingsruimte van een traditioneel transformatorstation gebruikt muurbevestigde/splitskasttype airconditioners met afvoerapparatuur. Brandacties activeren een kettingreactie die de HVAC afsnijdt, die automatisch herstart na stroomherstel voor continuïteit.
3.2 Prefab Kabinetransformator-Type Transformatorstation
Apparatuur in de secundaire prefab kabinetransformator heeft deze kenmerken:
Dicht en hoog warm : Veel beschermings-, meet- en stroompanelen genereren continue warmte, waardoor de temperatuur in de kabinetransformator stijgt.
Vrequente luchtvernieuwing : Regelmatige inspecties elke 2-3 dagen (volgens de “Vijf Verenigingen”) betekenen dat personeel vaak in- en uitgaat, wat de interne vochtigheid verstoort.
Ongelijke warmte : Geconcentreerde warmte van beschermingsapparatuur en schakelaars veroorzaakt temperatuur- en vochtigheidsverschillen, waardoor ventilatie nodig is.
Oplossingen:
4 Brandveiligheid
Het vuurbestendigheid van een gebouw hangt af van componenten zoals muren, zuilen en balken. De vuurbestendigheidsclassificatie is de tijd die materialen nodig hebben om hun belastbare en vuurbestendige functie te verliezen onder een standaard temperatuurcurve. Gebouwen moeten voldoen aan de <em>Code for Fire Protection Design of Buildings</em>; de specificaties van de materialen (dikte, enz.) bepalen dit.
4.1 Traditionele Transformatorstations
Hun secundaire relaisbeschermings-/controlekamers gebruiken gewapend beton, met minimaal vuurbestendigheidklasse II en brandgevaarklasse Wu (niet-brandbaar gerelateerd). Uitgerust met volwassen brandapparatuur, voldoen ze aan de eisen. Dragende muren: niet-cohesieve poreuze bakstenen (ontworpen voor 5,5 uur, minimaal 2,5 uur). Zuil: gewapend beton (ontworpen voor 3 uur, minimaal 2,5 uur).
4.2 Prefab Kabinetransformator-Type Transformatorstations
Kabinetransformators gebruiken stalen laswerk, muren gevuld met niet-brandbare materialen, vooraf geïnstalleerde brandalarmen/proben/apparatuur. Bij temperaturen boven de 500°C verliest staal rigiditeit en kracht, waardoor het vervormt en instortingsrisico's creëert. Dit maakt hun brandprestaties slechter dan die van traditionele transformatorstations.
5 Conclusie
Traditionele transformatorstations hebben volwassen normen (ontwerp, isolatie, brandinspectie), maar stuiten op civiele werken, lange cycli en seizoensinvloeden. Prefab kabinetransformators, met kleine voetafdruk, korte cyclus en flexibele indeling, zijn essentieel voor modulaire ontwerpen.
Nog in een vroeg stadium, prefab kabinetransformators ontbreken volledige verificatie (vocht, brand) en nationale inspectiestandaarden, wat brandrisico's creëert. Daarom moet de focus liggen op hun brandontwerp, inspectie en operationele/maintenance strategieën.
