Исследование реализации схемы повышения надежности модульных интеллектуальных сборных подстанций

1 Стратегии реализации схемы
1.1 Глубокое исследование и анализ

Перед строительством сборных блочных подстанций необходимо провести детальное обследование местных условий работы, уточнить масштабы и цели строительства, оценить существующие электрические объекты, спланировать проекты, компенсировать недостатки инфраструктуры и скорректировать темпы строительства. В то же время, необходимо контролировать затраты, чтобы избежать приостановки проекта.

1.2 Усиление конструктивного строительства

В процессе продвижения требуется многомерная оптимизация. Дизайн и строительство должны сочетать безопасность и практичность, а также включать инновационное мышление. Шкафы предварительно установленных подстанций имеют интегрированную сварную конструкцию. База, каркас и т.д. проходят антикоррозийную обработку для долгосрочной прочности; двухслойная структура + теплоизоляционный дизайн контролируют температуру, а полиуретановая теплоизоляция и шестиступенчатый антикоррозийный процесс помогают улучшить производительность. Диаграмма антикоррозийной защиты показана на рисунке 1.

Шкаф изготовлен из высококачественной холоднокатаной стали, обладает достаточной механической прочностью. Минимальная нагрузка на верхнюю часть составляет 2500 Н/м²; он может выдерживать внешнюю механическую ударную энергию 20 Дж, соответствующий уровень защиты соответствует IK10 по ГОСТ Р 51998-2002. Кроме того, он соответствует сейсмическим требованиям горизонтального ускорения 0,3 (g) и вертикального ускорения 0,15 (g), и получил сейсмический отчет, выданный Институтом инженерной механики Китайской академии наук.

1.3 Оптимизация внутренней среды управления

Модульные интеллектуальные сборные блочные подстанции, несмотря на свою высокую гибкость, требуют критической оптимизации внутренней среды управления. Внутри следует использовать простую модель управления: повышение скорости реакции функций управления, прогнозирование и устранение рисков, а также адаптация к привычкам операторов для более быстрого отклика системы.

Например, структура использует "двухслойные металлические панели + одинарные металлические декоративные панели", включает технологию теплоизоляции, аналогичную холодильникам, с заполнением полиуретановой пеной, и применяет терморазрывную теплоизоляцию дверей/окон (как показано на рисунке 2), оптимизируя среду на физическом уровне.

Учитывая климатические и экологические условия, в суровых районах (сильные ветры, экстремальный холод, высокая загрязненность) сборные блоки используют технологию микроположительного давления для предотвращения пыли. Давление внутри блока поддерживается на уровне 1,05×внешнего давления, что предотвращает попадание пыли, влаги и конденсата, обеспечивая стабильность оборудования.

Система микроположительного давления и кондиционирования объединяет микроположительное давление и систему кондиционирования. Она подает чистый воздух в герметичные блоки, поддерживая внутреннее давление немного выше внешнего; воздух, просачивающийся через щели в дверях/окнах, выходит наружу, блокируя пыль и создавая безпыльную среду. Кондиционер также регулирует температуру и влажность для постоянства. В условиях низких зимних температур, как промышленный кондиционер, он запускается при -30 °C, с электрическим вспомогательным обогревом и хорошей теплоизоляцией блока, поддерживая подходящую внутреннюю рабочую среду.

1.4 Улучшение деталей дизайна

Модульные интеллектуальные сборные блочные подстанции оптимизируют функции через детализированный дизайн, используют материалы, соответствующие нормам, и обеспечивают значительные преимущества.

(1) Система освещения
В коридоре инспекции установлены взрывозащищенные светодиодные светильники, с аварийными светильниками, которые автоматически включаются на обоих концах в случае отключения питания. В шкафах установлена система освещения, управляемая переключателями на панели управления.

(2) Шины и кабели
Для шин, проходящих через верхнюю часть блока, используются немагнитные материалы (нержавеющая сталь/алюминий) для зажимов, дверных панелей/каркасов, чтобы избежать вихревых токов. Первичные и вторичные кабели прокладываются независимо в герметичных каналах: первичный канал выполнен из двойных оцинкованных листов + алюмосиликатная изоляция (класс огнестойкости А), соответствующая размещению кабелей. Вторичный канал выполнен из металлических коробов, учитывая защиту от помех и экранирование.

(3) Реакция на осадку
Осаждение легко повреждает высокотоковые жесткие шины. Поэтому используются полностью изолированные сегментированные твердые шины. Прокладка предусматривает мягкие соединительные узлы и узлы снятия напряжения, чтобы компенсировать натяжение и поддерживать изоляцию.

1.5 Инновации в механизмах обслуживания

Режим эксплуатации и обслуживания должен соответствовать модульным характеристикам и функциям блока, обеспечивая безопасность, стабильность и быстрое устранение неисправностей для обновлений.

1.5.1 Ограждения и лестницы для доступа к блоку

Для многоуровневых подстанций вокруг второго этажа блока устанавливаются защитные ограждения. Характеристики лестницы для доступа к блоку: ступени расположены на одном уровне с основанием ограждений; ступени выполнены в виде решетки (угол наклона > 55°, ширина < 250 мм, разница в высоте между ступенями > 300 мм), и на обеих сторонах установлены поручни (см. рисунок 3).

1.5.2 Зарезервированные тестовые отверстия для оборудования шкафа

Оборудование шкафного типа имеет зарезервированные тестовые отверстия для установки тестовых приспособлений и испытаний на пробой. Повседневная проверка и обслуживание осуществляются через внутренний коридор (ширина ≥ 1200 мм); при ремонте открывается противоположная дверь для инспекции. Установлена платформа для экстренной эвакуации — персонал эвакуируется на нее и спускается в экстренных ситуациях.

С учетом зарезервированных интервалов, дизайн шкафа оставляет место для расширения GIS (с учетом надежности и удобства). Верхняя крышка разделена на 4 модуля. Для расширения удаляются соответствующие крышки, расширенная GIS поднимается в шкаф и собирается.

2 Тенденции развития

Модульные интеллектуальные сборные блочные подстанции нуждаются в инновационном развитии: система управления интегрирует технологии искусственного интеллекта, автоматизации и больших данных, чтобы преодолеть ограничения традиционного управления, точно определить и устранить неисправности; усилить защиту, идентифицировать внешние воздействия (например, защиту от молний) и улучшить тренировки для экстремальных бедствий.

3 Заключение

Модульные интеллектуальные сборные блочные подстанции могут решить проблемы традиционного строительства и поддерживать долгосрочную оптимизацию. В будущем техническая система должна быть улучшена, интегрируя строительные технологии, оборудование и управление; в процессе продвижения необходимо связывать с существующими энергетическими проектами и системами для достижения устойчивого развития.