Ang Pagtumong sa Integradong Struktura sa Layout sa Prefabricated Cabin-type Secondary Equipment sa Smart Substations

1. Mga Pangunahing Factor na Nakakaapekto sa Utilization Rate ng Espasyo at Pag-operate at Maintenance Convenience ng Prefabricated Cabins para sa Secondary Equipment
1.1 Degree of Development and Perfection of Front-wiring Protection Devices

Ang impluwensya ng mga front-wiring protection devices sa paggamit ng prefabricated cabins ay pangunahing nakatuon sa tatlong aspeto: ang layout ng mga switchgear cabinets, ang anyo ng combination ng cabin sa prefabricated cabin, at ang dami ng trabaho sa on-site construction. Kapag hindi pa napapabuti ang development ng mga front-wiring devices, ginagamit ang tradisyonal na struktura ng switchgear cabinet. Halimbawa, ang 220kV Qingzhu Substation sa Anhui ay gumagamit ng single-cabin single-row mode, at ang 110kV Weicheng Substation sa Hubei ay gumagamit ng double-cabin double-row mode. Sa dalawang mode na ito, mas kaunti ang bilang ng mga switchgear cabinets na maaaring ilagay sa loob ng cabin.

Upang mapabuti ang utilization rate ng espasyo sa loob ng cabin, subalit may mga sumusunod na proyekto na sumubok ng single-cabin double-row mode. Halimbawa, ang 220kV Dashi Substation sa Chongqing ay gumagamit ng single-cabin double-row mode, at ang ±800kV Lingzhou Converter Station ay gumagamit ng single-cabin double-row mode kasama ang pagdami ng dimensyon ng cabin. Ang impormasyon tulad ng dimensyon ng cabin at dami ng on-site construction volume ng apat na proyektong ito ay nasa sumusunod na estadistika.

Ang single-cabin double-row mode ay maaaring i-accommodate ng halos dalawang beses ang bilang ng mga switchgear cabinets kaysa sa single-cabin single-row at double-cabin double-row modes. Bukod dito, may mga abilidad tulad ng walang kinakailangang on-site splicing, walang wiring sa loob ng cabin, at mababang gastos ng cabin. Gayunpaman, sa single-cabin double-row mode, ang maintenance ng equipment ay maaari lamang isagawa sa pamamagitan ng pagbukas ng pinto sa side wall ng cabin o pagdami ng laki ng cabin. Ang maintenance sa labas ng cabin ay hindi makakapagtugon sa all-weather maintenance requirements; ang pagdami ng laki ng cabin ay hindi lamang nagdudulot ng pagtaas ng cost ng transportasyon kundi may mataas ding requirement sa passability ng daan.

1.2 Dimensyon ng Switchgear Cabinets

Kasalukuyan, ang dimensyon ng mga switchgear cabinets sa loob ng cabin ay kasama ang 800×600×2260, 600×600×2260, 600×900×2260, atbp. Kapag inilalagay ang mga switchgear cabinets sa prefabricated cabins ng parehong specification, ang pagbawas sa laki ng mga switchgear cabinets ay maaaring makabuluhang taas ang bilang ng mga cabinets na maaaring ilagay.

1.3 Cable Layout Method Inside the Cabin

Sa loob ng secondary equipment cabin, ang iba't ibang uri ng cables tulad ng power cables, optical cables, at patch cables ay kailangan ilayout. May tatlong pangunahing cable layout schemes sa loob ng cabin: ang pagtakda ng wiring rack sa tuktok ng cabin, ang pagtakda ng wiring rack sa ilalim ng cabin, at ang pag-combine ng dalawa. Sa lahat ng tatlong paraan na ito, ginagamit ang switchgear cabinet structure sa loob ng cabin, at ang cable layout work ay kailangang isagawa pagkatapos ng paglalagay ng switchgear cabinets.

Bukod dito, ang mga cables ay naka-interweave sa pagitan ng structures ng cabin at ng switchgear cabinets, na nagiging hadlang sa pagmamaintain ng cables sa susunod. Ang mas karaniwang ginagamit na scheme ng pagtakda ng cable interlayer sa ilalim ng cabin ay nangangailangan na sa panahon ng cable maintenance, ang anti-static floor ay unang ilift, at pagkatapos ay maaaring isagawa ang operasyon sa mahigpit na espasyo. Ito ay nagdudulot ng malaking dami ng trabaho at matagal na construction period.

1.4 Terminal at Long-term Expansion and Reconstruction ng Switchgear Cabinets

Ang long-term expansion at reconstruction work sa loob ng secondary equipment cabin ay pangunahing gumagamit ng scheme ng pagdaragdag ng bagong switchgear cabinets sa huli at pagkatapos ay koneksyon ng cables, o paglalagay ng mga walang laman na cabinets sa posisyon sa unahan at paggawa ng installation at wiring work ng equipment sa loob ng mga cabinets sa panahon ng reconstruction. Ang una ay may mataas na intensidad ng trabaho, at ang ikalawa ay limitado sa mahigpit na espasyo sa loob ng cabin, na nagreresulta sa matagal na reconstruction period.

Talakayin ang analisis sa Sections 1.1-1.4, ang mga factor na nakakaapekto sa utilization rate ng espasyo at operation at maintenance convenience sa loob ng secondary equipment cabin ay pangunahing nakatuon sa forms ng structure ng mga front-wiring devices at switchgear cabinets. Dahil ang mga front-wiring devices ay unti-unting napatunay at naging popular, ang pag-aaral ng pag-optimize sa forms ng structure ng mga switchgear cabinets ay dapat isagawa. Bukod dito, ang pag-aaral sa convenience ng operation at maintenance work para sa equipment sa loob ng cabin ay din kinakailangan upang makamit ang efficient at mabilis na operation at maintenance work.

2. Pag-aaral sa Integrated Structural Layout ng Secondary Equipment

Tungkol sa mga problema na nabanggit, isinasaalang-alang ang optimized scheme para sa switchgear cabinets batay sa integrated structural layout upang solusyunan ang mga problema ng mababang utilization rate ng espasyo sa loob ng cabin at kahirapan sa pag-install ng switchgear cabinets sa cabin. Inirerekomenda ang pag-aaral at disenyo ng open cable layout scheme upang solusyunan ang problema ng mahirap na installation at maintenance ng optical at power cables.

2.1 Integrated Structural Dimensions ng Secondary Equipment

Ginagamit ang Type III cabin bilang halimbawa, ang mga external dimensions nito ay 12200×2800×3133, at ang anti-static floor ay may lapad na 250mm.

2.1.1 Structural Height

Ang net height sa loob ng cabin ay 2670mm. Ayon sa functional zoning, ang height sa loob ng cabin ay hinati sa tatlong bahagi mula ilalim patungo sa tuktok: ang height ng anti-static movable floor, ang height ng integrated structure, at ang height ng attached installation components. Pagkatanggalin ang height ng anti-static movable floor, ang natitirang height ay 2420mm. Tumutugon sa height ng tradisyonal na switchgear cabinets, ang height ng integrated structure ay inaalok bilang 2300mm, at ang height ng attached components ay 120mm.

2.1.2 Structural Width

Sa tradisyonal na front-wiring switchgear cabinets, ang mga device terminals ay horizontally arranged at installed sa ilalim ng cabinet, at may limitasyon sa bilang ng installations. Upang mapabilis ang susunod na operation at maintenance work ng equipment at maikli ang connection path sa pagitan ng device at ng terminals, ang mga terminals ay vertically arranged sa kanan side ng device.

2.1.3 Structural Depth

Upang tugunan ang installation depth requirements ng equipment mula sa iba't ibang manufacturers, ang depth ng structural unit ay disenyo sa pamamagitan ng pag-refer sa depth ng tradisyonal na switchboards, na 600mm. Samantalang, inuuri na ang depth ay nabawasan pagkatanggalin ang cabinet door at pagkuha ng kinakailangang anti-misoperation measures, ang depth ng structural unit ay 550mm.

2.1.4 Summary

Sa pamamagitan ng nabanggit na analisis, ang dimensions ng single structural unit sa loob ng prefabricated cabin ay 2300×700×550. Pagkatapos gamitin ang size ng structure na ito, ang space layout ng mga switchgear cabinets sa loob ng cabin ay maaaring makamit ang pinakamataas na utilization rate.

2.2 Layout ng Secondary Equipment sa Loob ng Integrated Structure
2.2.1 Modular Zoning Scheme ng Structural Unit

Sa loob ng structural unit, tumutugon sa existing installation method ng switchgear cabinet equipment, ito ay hinati sa tatlong bahagi mula tuktok patungo sa ilalim: ang air switch installation area, ang equipment installation area, at ang accessory installation area. Kung saan, ang equipment installation area ay hinati sa device installation area at device maintenance area mula kaliwa patungo sa kanan.

2.2.2 Height Design ng Equipment Installation Area

Upang taasin ang bilang ng equipment na inilalagay sa loob ng single structure, una, ang heights ng equipment na inilalagay sa loob ng structure ay in-count. Ang protection device ay 4U o 6U high, at ang switch at cable coiling rack ay kadalasang 1U high. Bilang halimbawa, ang installation ng 2 switches sa interval sa itaas ng 220kV voltage level, ang 4U height ay sapat upang tugunan ang installation requirements ng 2 switches at 1 cable coiling rack.

Ang bilang ng hard pressure plates at buttons ng intelligent device ay nakonfigure bilang 2 hard pressure plates at 1 reset button para sa protection device; at 3 hard pressure plates at 1 reset button para sa measurement and control device. Ang 4U installation panel ay maaaring i-arrange ng pinakamataas na 2 rows, na may 9 hard pressure plates o buttons sa bawat row. Kaya, ang 4U panel ay sapat upang tugunan ang installation requirements ng 6 protection devices o 4 measurement and control devices.

2.3 Pag-aaral sa Pagdisenyo ng Operation at Maintenance Convenience ng Integrated Structure
2.3.1 Ergonomic Design ng Structural Unit

Ayon sa analisis ng visual field ng maintenance personnel sa standing position, ang visual point ng tao ay humigit-kumulang 1.5-1.6m, at ang pinakamahusay na visual field ay nasa range ng 10° sa itaas at ibaba ng horizontal visual point, na ang installation height ng device ay nasa 1215-1920mm, at ang height ay 700mm. Ayon sa nabanggit na height requirements at combined ang analysis data, kapag ang "6-module" device arrangement method ay isinagawa, ang pinakamahusay na operation experience ay maaaring makamtan.

Ang open maintenance channel scheme ay kasama ang tatlong bahagi: ang loob ng structural unit, ang area sa pagitan ng structural units ng parehong row, at ang wiring channel sa loob ng cabin.

• Open maintenance channel sa loob ng structural unit. Isinasaayos ang device maintenance area ng parehong height sa kanan side ng device installation area upang ilagay ang terminal strip. Ginagamit ang optical at electrical separation cable layout scheme, na ang patch cables at communication cables ay vertically installed sa kaliwa side at ang power cables ay vertically installed sa kanan side.

• Open maintenance channel sa pagitan ng structural units ng parehong row. Ginagamit ang "7"-shaped column structure upang ang mga columns ng structural units ng parehong row ay mabuo ang continuous at open cable layout channel. Inililipat ang optical at power cable layout channel ng parehong row mula sa ilalim ng anti-static floor pataas ng anti-static floor.

• Cable crossover channel sa loob ng cabin (sa pagitan ng dalawang row ng structural units). Isinasagawa ang maliit na bilang ng wiring racks sa ilalim ng anti-static floor sa pagitan ng dalawang row ng structures. Kapag isinasagawa ang cable maintenance work sa pagitan ng dalawang row, kailangang ilift lamang ang maliit na bilang ng anti-static floors sa width direction ng cabin, at ang mga tao ay maaaring tumayo sa iba pang anti-static floors upang isagawa ang maintenance work sa cables sa interlayer. Bukod dito, ang anti-static floor sa tuktok ng wiring channel ay maaaring gawing transparent conductive glass o marked ng signs upang makamit ang mabilis na positioning.

3. Conclusions

Ang artikulong ito ay nagbibigay ng pag-aaral sa existing problems ng prefabricated cabin products at innovatively inirerekomenda ang isang structure na integrated sa prefabricated cabin, na nagresulta sa expected results. Sa pamamagitan ng pag-aaral, ang mga sumusunod na conclusions ay nakuha:

• Ang integrated structure ay nagpapalit sa tradisyonal na switchgear cabinets, at ang bilang ng cabinets na maaaring ilagay sa loob ng cabin ay tumataas ng 12-17%. Kung ang posisyon ng cabin door ay in-adjust, ito ay maaaring tumataas ng 28-37%.

• Ang "6-module" arrangement method ay isinagawa para sa layout ng equipment area sa loob ng structure, na nagpapabuti sa space utilization rate sa loob ng structure at nagpapadali ng pagsusuri at operasyon.

• Ang disenyo ng full-path open cable layout channel ay malaking nagbabawas sa dami at kahirapan ng cable operation at maintenance.