모듈형 지능형 조립식 변전소의 신뢰성 향상 방안 구현 연구

1 계획의 실행 전략
1.1 심층 조사 및 연구

조립식 캐빈형 변전소를 건설하기 전에 현지 작업 환경에 대한 자세한 조사를 실시하고, 건설 규모와 목표를 명확히 하며, 기존 전력 시설을 평가하고, 프로젝트를 계획하며, 인프라 부족을 보완하고, 건설 리듬을 조정해야 합니다. 또한 비용을 관리하여 프로젝트 중단을 피해야 합니다.

1.2 구조적 건설 강화

진행 과정에서 다차원적인 최적화가 필요합니다. 설계와 건설은 안전성과 실용성을 균형있게 고려해야 하며, 혁신적인 사고를 도입해야 합니다. 사전 설치된 변전소의 캐비닛은 일체형 용접 구조를 채택합니다. 바닥 프레임, 프레임 등은 장기 내구성을 위해 방부 처리를 받습니다. 이중 구조 + 단열 설계는 온도를 제어하며, 폴리우레탄 단열재와 6단계 방부 공정이 성능 향상에 도움을 줍니다. 방부 도면은 그림 1에 표시되어 있습니다.

캐비닛은 충분한 기계적 강도를 갖춘 고품질 냉연강판 셸을 사용합니다. 최소 상부 하중은 2500N/m²이며, 외부 기계적 충격 에너지 20J를 견딜 수 있으며, 해당 보호 수준은 GB/T 20138에서 지정된 IK10에 부합합니다. 동시에 수평 가속도 0.3(g)과 수직 가속도 0.15(g)의 지진 요구 사항을 충족하며, 중국 지진국 공학역학연구소에서 발행한 지진 보고서를 획득하였습니다.

1.3 내부 제어 환경 최적화

모듈형 지능형 조립식 캐빈 변전소는 높은 유연성을 가지고 있지만, 내부 제어 환경의 중요한 최적화가 필요합니다. 내부는 간결한 제어 모델을 채택해야 합니다: 제어 기능의 응답 속도를 향상시키고, 위험을 예측하고 제거하며, 동시에 운영자의 습관에 적응하여 더 빠른 시스템 피드백을 제공합니다.

예를 들어, 구조는 "이중 금속 판 + 단일 금속 장식 패널"을 사용하며, 냉장고식 단열 기술과 폴리우레탄 폼 충전을 적용하고, 문/창문에 열절연을 적용하여 (그림 2 참조) 물리적 수준에서 환경을 최적화합니다.

기후와 환경을 고려하여, 혹독한 지역(강풍사, 극한의 추위, 고오염)에서는 조립식 캐빈이 미세 양압 먼지 방지 기술을 사용합니다. 캐빈 압력은 1.05×외부 압력을 유지하여 먼지, 습기, 결로 방지를 통해 장비의 안정성을 보장합니다.

미세 양압 AC는 미세 양압과 공조 시스템을 통합합니다. 밀폐된 캐빈에 깨끗한 공기를 공급하여 내부 압력을 외부보다 약간 높게 유지합니다. 문/창문 틈새에서 새어나오는 공기는 외부로 흘러나가며, 먼지를 차단하고 먼지 없는 환경을 만듭니다. AC는 또한 온도와 습도를 일정하게 조절합니다. 겨울의 낮은 온도에서 산업용 AC는 -30°C에서 시작되며, 전기 보조 가열과 캐빈의 우수한 단열 효과로 적절한 내부 작동 환경을 유지합니다.

1.4 설계 세부사항 개선

모듈형 지능형 조립식 캐빈 변전소는 세부 설계를 통해 기능을 최적화하고, 규정에 맞는 재료를 사용하여 뛰어난 이점을 제공합니다.

(1) 조명 시스템
점검 통로에는 방폭 LED 복도 조명이 설치되어 있으며, 양쪽 끝에는 정전 시 자동으로 작동하는 비상 조명이 있습니다. 단위 캐비닛에는 점검 조명이 설치되어 있으며, 작동 패널에 스위치가 있습니다.

(2) 버스바 및 케이블
캐빈 상부를 관통하는 버스바에 대해서는 비자성 재료(스테인리스 스틸/알루미늄)를 사용하여 클램프, 문 패널/프레임을 사용하여 소용돌이 전류를 방지합니다. 일차 및 이차 케이블은 독립적으로 밀봉된 채널에 배치됩니다: 일차 채널은 이중 층도금 철판 + 알루미나 실리케이트 단열재(A등급 불연성)를 사용하며, 케이블 배치에 맞춥니다. 이차 채널은 항간섭 및 차폐를 고려하여 메탈 트렁킹을 사용합니다.

(3) 침하 대응
침하는 고전류 강제 버스바를 쉽게 손상시킵니다. 따라서 완전 단열 분할형 고체 버스바를 채택합니다. 배선은 연성 연결 노드와 스트레스 해소 구부를 예비로 두어 긴장을 보상하고 절연 상태를 유지합니다.

1.5 유지보수 메커니즘 혁신

운영 및 유지보수 모드는 모듈형 특징과 캐빈 기능에 맞춰야 하며, 안전성, 안정성, 그리고 빠른 고장 제거를 위한 업그레이드를 보장해야 합니다.

1.5.1 가드레일 및 캐빈 접근 사다리

다층 변전소 건설의 경우, 2층 캐빈 주변에 보호 가드레일을 설치합니다. 캐빈 접근 사다리의 사양: 사다리 단계는 가드레일의 바닥과 일치하며, 사다리 단계는 격자형 (경사 > 55°, 폭 < 250mm, 단계 간 높이 차 > 300mm)이며, 양쪽에 손잡이가 장착됩니다 (그림 3 참조).

1.5.2 캐비닛 장비를 위한 예비 테스트 개구부

캐비닛형 장비는 테스트 도구 설치 및 내압 테스트를 위한 예비 테스트 개구부를 보유하고 있습니다. 일상적인 점검 및 유지보수는 내부 통로(폭 ≥ 1200mm)를 사용하며, 수리 시 반대편 점검 문을 열어 사용합니다. 긴급 탈출 플랫폼이 설치되어 있어, 긴급 상황에서 인원은 이를 이용하여 미끄러져 내려갑니다.

예비 간격을 두어, 캐비닛 설계는 GIS 확장을 위한 공간을 남깁니다 (신뢰성과 용이성을 고려). 상부 덮개는 4개의 모듈로 분할됩니다. 확장 시 관련 덮개를 제거하고, 확장된 GIS를 캐비닛으로 들어올려 조립합니다.

2 발전 동향

모듈형 지능형 조립식 캐빈 변전소는 혁신적인 발전이 필요합니다: 제어 시스템은 지능형, 자동화, 빅데이터 기술을 통합하여 전통적인 제어의 한계를 돌파하고, 정확하게 고장을 위치시키고 해결하며, 안전 보호를 강화하고 외부 충격(예: 번개 보호)을 식별하며, 극단적인 재해에 대한 훈련을 개선합니다.

3 결론

모듈형 지능형 조립식 캐빈 변전소는 전통적인 건설 문제를 해결하고 장기적인 최적화를 지원할 수 있습니다. 향후에는 기술 시스템을 개선하고, 건설 기술, 장비, 관리를 통합해야 합니다. 진전 과정에서 기존 전력 프로젝트 및 시스템과 연결하여 지속 가능한 발전을 달성해야 합니다.