Pesquisa sobre a Implementação do Esquema de Melhoria da Confiabilidade para Subestações Modulares Inteligentes Prefabricadas

1 Estratégias de Implementação do Esquema
1.1 Aprofundar Pesquisa e Estudo

Antes da construção de subestações pré-fabricadas do tipo cabine, é necessário realizar pesquisas detalhadas das condições de trabalho locais, esclarecer a escala e os objetivos da construção, avaliar as instalações de energia existentes, planejar projetos, compensar deficiências de infraestrutura e ajustar o ritmo de construção. Ao mesmo tempo, é preciso controlar os custos para evitar a suspensão do projeto.

1.2 Fortalecer a Construção Estrutural

Durante a promoção, é necessária uma otimização multidimensional. O design e a construção devem equilibrar segurança e praticidade, incorporando pensamento inovador. As gabinetes de subestações pré-instaladas adotam uma estrutura soldada integrada. O chassis, a estrutura, etc., passam por tratamento anticorrosivo para durabilidade a longo prazo; a estrutura em duas camadas + design de isolamento térmico controla a temperatura, e o isolamento de poliuretano e o processo de seis graus de proteção anticorrosiva ajudam a melhorar o desempenho. O diagrama anticorrosivo é mostrado na Figura 1.

A gaveta adota uma carcaça de aço laminado a frio de alta qualidade, com força mecânica suficiente. A carga máxima no topo é de 2500N/m²; pode suportar uma energia de impacto mecânico externo de 20J, e o nível de proteção correspondente atende ao IK10 especificado no GB/T 20138. Além disso, atende aos requisitos sísmicos de aceleração horizontal de 0,3 (g) e aceleração vertical de 0,15 (g), e obteve o relatório sísmico emitido pelo Instituto de Mecânica de Engenharia, Administração Sísmica da China.

1.3 Otimização do Ambiente Interno de Controle

Subestações pré-fabricadas de cabine inteligentes modulares, apesar de sua alta flexibilidade, requerem uma otimização crítica do ambiente interno de controle. O interior deve adotar um modelo de controle conciso: aumentar a velocidade de resposta das funções de controle, prever e eliminar riscos, enquanto também se adapta aos hábitos dos operadores para um feedback mais rápido do sistema.

Por exemplo, a estrutura utiliza "placas metálicas duplas + painéis decorativos metálicos simples", incorpora tecnologia de isolamento tipo refrigerador com enchimento de espuma de poliuretano e aplica isolamento térmico em portas/janelas (como mostrado na Figura 2), otimizando o ambiente em nível físico.

Considerando o clima e o ambiente, em áreas adversas (vento forte, extremo frio, alta poluição), as cabines pré-fabricadas usam tecnologia de prevenção de poeira com pressão ligeiramente positiva. A pressão da cabine permanece em 1,05× a pressão externa para prevenir poeira, umidade e condensação, garantindo a estabilidade do equipamento.

O ar condicionado com pressão ligeiramente positiva integra sistemas de pressão ligeiramente positiva e ar condicionado. Fornece ar limpo às cabines seladas, mantendo a pressão interna ligeiramente superior à externa; o ar que vaza pelas fendas das portas/janelas flui para fora, bloqueando a poeira e criando um ambiente livre de poeira. O ar condicionado também regula a temperatura e a umidade para manter a constância. Em temperaturas baixas do inverno, como um ar condicionado industrial, ele inicia a -30 °C, com aquecimento auxiliar elétrico e boa isolamento térmico da cabine, mantendo um ambiente operacional interno adequado.

1.4 Melhorar Detalhes de Design

Subestações pré-fabricadas de cabine inteligentes modulares otimizam funções através do design detalhado, utilizam materiais que atendem a regulamentos e proporcionam benefícios notáveis.

(1) Sistema de Iluminação
Luzes de corredor LED à prova de explosão são instaladas no corredor de inspeção, com luzes de emergência de auto-início nas duas extremidades para situações de falta de energia. Luzes de inspeção são colocadas nos gabinetes unitários, com interruptores no painel de operação.

(2) Barras de Distribuição & Cabos
Para barras de distribuição que atravessam o teto da cabine, são usados materiais não magnéticos (aço inoxidável/alumínio) para grampos, painéis de porta/quadro para evitar correntes parasitas. Cabos primários e secundários são instalados independentemente em canais selados: o canal primário usa chapas galvanizadas duplas + isolamento de silicato de alumínio (resistência ao fogo Classe A), compatível com o layout de cabos. O secundário usa dutos metálicos, considerando anti-interferência e blindagem.

(3) Resposta ao Assentamento
O assentamento danifica facilmente as barras de distribuição de corrente alta. Portanto, são adotadas barras de distribuição sólidas segmentadas totalmente isoladas. A fiação reserva nós de conexão suave e curvas de alívio de tensão para compensar a tensão e manter o isolamento.

1.5 Inovar Mecanismos de Manutenção

O modo de operação e manutenção deve corresponder às características modulares e às funções da cabine, garantindo segurança, estabilidade e rápida remoção de falhas para atualizações.

1.5.1 Guarda-corpos e Escadas de Acesso à Cabine

Para a construção de subestações em vários níveis, são instalados guarda-corpos ao redor da cabine do segundo andar. Especificações da escada de acesso à cabine: os degraus estão alinhados com a base dos guarda-corpos; os degraus são do tipo grade (inclinação > 55°, largura < 250mm, diferença de altura entre degraus > 300mm), e são equipados com corrimões de ambos os lados (ver Figura 3).

1.5.2 Aberturas Reservadas para Testes de Equipamentos de Gabinete

Os equipamentos de gabinete reservam aberturas para testes para a instalação de ferramentas de teste e testes de resistência a tensão. A inspeção/manutenção diária usa o corredor interno (largura ≥ 1200mm); durante reparos, abra a porta de inspeção oposta. É instalada uma plataforma de escape de emergência – o pessoal evacua para ela e desce em caso de emergência.

Com intervalos reservados, o design do gabinete deixa espaço para expansão do GIS (considerando confiabilidade/facilidade). A tampa superior é dividida em 4 módulos. Para expansão, remova as tampas relevantes, içue o GIS expandido para o gabinete e monte.

2 Tendências de Desenvolvimento

Subestações pré-fabricadas de cabine inteligentes modulares precisam de desenvolvimento inovador: o sistema de controle integra tecnologias inteligentes, de automação e de big data para superar as limitações do controle tradicional, localizar e resolver falhas com precisão; fortalecer a proteção de segurança, identificar impactos externos (por exemplo, proteção contra raios) e melhorar os treinamentos para desastres extremos.

3 Conclusão

Subestações pré-fabricadas de cabine inteligentes modulares podem resolver problemas da construção tradicional e apoiar a otimização a longo prazo. No futuro, o sistema técnico precisa ser aprimorado, integrando tecnologias de construção, equipamentos e gerenciamento; durante a promoção, conecte-se a projetos e sistemas de energia existentes para alcançar o desenvolvimento sustentável.