Az előre gyártott kabin típusú másodlagos berendezések integrált szerkezeti elrendezésének alkalmazása az intelligens átalakító telepeken

1. A háttérszerepkörű felszerelés telepítési szekrényei befolyásoló főbb tényezők a moduláris konténerekben

Az előtérbeli vezetékbe helyezési eszközök befolyása a moduláris konténer alkalmazására három fő területen mutatkozik: a műszaki szekrények elrendezése, a konténer kombinációja a moduláris konténerben, és a helyszíni építkezés munkamennyisége. Ha az előtérbeli vezetékbe helyezési eszközök fejlettsége nem megfelelő, akkor a hagyományos műszaki szekrény struktúrát használják. Például, Anhui 220 kV Qingzhu aláállományban egykonténeres egyes soros módot használnak, míg Hubei 110 kV Weicheng aláállományban kétkonténeres kétsoros módot. Ezen két módban a konténeren belül elhelyezhető műszaki szekrények száma viszonylag kevés.

A konténeren belüli térhasználat javítása érdekében a későbbi projektekben próbáltak ki az egykonténeres kétsoros módot is. Például, Csongqin 220 kV Dashi aláállományban az egykonténeres kétsoros módot alkalmazzák, és a ±800 kV Lingzhou átalakító állományban növelt konténer méretekkel az egykonténeres kétsoros módot. Ezek négy projekt konténer méretei és helyszíni építkezési munkamennyiségei a következők:

Az egykonténeres kétsoros módban majdnem kétszer annyi műszaki szekrény helyezhető el, mint az egykonténeres egyes soros és kétkonténeres kétsoros módban. Emellett előnyeik között számít, hogy nincs szükség helyszíni összerakásra, nincs szükség vezetékbe helyezésre a konténeren belül, és a konténer költsége alacsonyabb. Azonban az egykonténeres kétsoros módban a berendezések karbantartása csak a konténer oldalfalán lévő ajtó megnyitásával vagy a konténer méretének növelésével lehetséges. A konténeren kívüli karbantartás nem felel meg a mindennapos karbantartási igényeknek; a konténer méretének növelése nemcsak növeli a szállítási költséget, de magasabb követelményeket támaszt a közút passzibilitására is.

1.2 Műszaki szekrények méretei

Jelenleg a konténeren belüli műszaki szekrények méretei 800×600×2260, 600×600×2260, 600×900×2260 stb. Ugyanazon specifikációjú moduláris konténerben a műszaki szekrények méretének csökkentése hatékonyan növelheti a helyezhető szekrények számát.

1.3 Vezetékbe helyezési mód a konténeren belül

A háttérszerepkörű felszerelési konténeren belül különböző vezetékek, például energia-vezetékek, optikai vezetékek és patch-kábelek helyezhetők el. Főleg három vezetékbe helyezési sémát alkalmaznak a konténeren belül: vezetékkeret beállítása a konténer tetején, vezetékkeret beállítása a konténer alján, és a kettő kombinációja. Mindhárom módszerben a műszaki szekrény struktúráját használják a konténeren belül, és a vezetékbe helyezési munka a műszaki szekrények helyezése után történik.

Ezenkívül a vezetékek a konténer és a műszaki szekrények szerkezeté között vannak elhelyezve, ami nehézségeket okoz a későbbi vezeték karbantartásához. A leggyakrabban használt séma, amely a konténer alján vezeték réteget hoz létre, azt követeli, hogy a vezeték karbantartás során először fel kell emelni a statikus elektromos tartós talajt, majd a szűk térben végezhető műveleteket. Ez nagy munkamennyiséget és hosszú építkezési időt eredményez.

1.4 Terminálisok és a műszaki szekrények hosszú távú bővítése és újraépítése

A háttérszerepkörű felszerelési konténeren belüli hosszú távú bővítési és újraépítési munkák főleg új műszaki szekrények hozzáadásával és a vezetékek összekapcsolásával, vagy üres szekrények előre kitárolásával és a berendezések telepítésével és vezetékbe helyezésével a szekrényekben a rekonstrukció során történnek. Az első esetben a munka intenzitása magas, a második esetben a konténeren belüli szűk tér korlátozza, ami hosszú rekonstruálási időt eredményez.

A 1.1-1.4. pontokban bemutatott elemzésből látható, hogy a konténeren belüli térhasználat és üzemeltetési kényelmi tényezőket a vezetékbe helyezési eszközök és a műszaki szekrények struktúrája befolyásolja. Mivel a vezetékbe helyezési eszközök lassan megszokásba kerültek és elterjedtek, a műszaki szekrények struktúrájának optimalizálására vonatkozó kutatásokat kell végrehajtani. Ezenkívül a konténeren belüli berendezések üzemeltetési és karbantartási munkáinak kényelmi vizsgálata is szükséges, hogy hatékony és gyors üzemeltetést és karbantartást biztosítsa.

2. Kutatás a háttérszerepkörű felszerelés integrált szerkezeti elrendezésének fejlesztésére

A fenti problémák megoldására egy integrált szerkezeti elrendezés alapján optimalizált műszaki szekrények sémáját javasoljuk, hogy megoldja a konténeren belüli alacsony térhasználatot és a műszaki szekrények konténerbe való telepítésének nehézségeit. Nyílt vezetékbe helyezési sémára irányuló kutatásokat és tervezéseket javasolunk, hogy megoldják az optikai és energia-vezetékek telepítésének és karbantartásának nehézségeit.

2.1 Integrált szerkezeti méretek a háttérszerepkörű felszereléshez

A III. típusú konténer példáján keresztül, amely külső méretei 12200×2800×3133, és a statikus elektromos tartós talaj vastagsága 250 mm.

2.1.1 Szerkezeti magasság

A konténeren belüli tiszta magassága 2670 mm. A funkcionális zónák alapján a konténeren belüli magasság három részre oszlik alulról felfelé: a statikus elektromos mozgatható talaj magassága, az integrált szerkezet magassága, és a mellékhelyezett komponensek magassága. A statikus elektromos mozgatható talaj magasságának levonása után a maradék magasság 2420 mm. A hagyományos műszaki szekrények magasságának figyelembevétele mellett az integrált szerkezet magassága 2300 mm, a mellékhelyezett komponensek magassága pedig 120 mm.

2.1.2 Szerkezeti szélesség

A hagyományos előtérbeli vezetékbe helyezési műszaki szekrényekben a berendezések termináljai vízszintesen helyezkednek el, és a szekrény alján vannak telepítve, korlátozva a telepítési számukat. A berendezések későbbi üzemeltetési és karbantartási munkái könnyebbé tételéért, valamint a berendezések és a termináljok közötti kapcsolatok rövidítése érdekében a termináljokat függőlegesen helyezik el a berendezések jobb oldalán.

2.1.3 Szerkezeti mélység

Különböző gyártók által gyártott berendezések telepítési mélységi követelményeinek teljesítése érdekében a szerkezeti egység mélysége a hagyományos műszaki szekrények mélységére utalva 600 mm. Ugyanakkor, a szekrény ajtaja eltávolítása és a szükséges tévedésmentességi intézkedések miatt a szerkezeti egység mélysége 550 mm lett.

2.1.4 Összefoglalás

A fenti elemzés alapján a moduláris konténeren belüli egyetlen szerkezeti egység méretei 2300×700×550. Ez a méretű szerkezettel a konténeren belüli műszaki szekrények térrendszere a lehető legnagyobb terhasználatot biztosítja.

2.2 A háttérszerepkörű felszerelés elrendezése az integrált szerkezetben
2.2.1 A szerkezeti egység moduláris zonálási sémája

A szerkezeti egységben a jelenlegi műszaki szekrények telepítési módját figyelembe véve, három részre osztják alulról felfelé: a levegőkapcsoló telepítési terület, a berendezések telepítési területe, és a mellékhelyezett komponensek telepítési területe. A berendezések telepítési területében a balról jobbra a berendezések telepítési területe és a berendezések karbantartási területe.

2.2.2 A berendezések telepítési területének magassági tervezése

A szerkezetbe telepítendő berendezések számának növelése érdekében először a szerkezetbe telepítendő berendezések magasságát számolják. A védőberendezések magassága 4U vagy 6U, a kapcsolók és a vezetékfogó rack-ek leginkább 1U. A 220 kV feszültségi szint feletti intervallumban telepítendő 2 kapcsoló például 4U magasságban telepíthető, ami 2 kapcsoló és 1 vezetékfogó rack telepítésének megfelel.

Az intelligens berendezések kemény nyomólapjainak és gomboknak a száma konfigurálva van, mint 2 kemény nyomólap és 1 visszaállító gomb a védőberendezéshez, és 3 kemény nyomólap és 1 visszaállító gomb a mérő- és ellenőrzőberendezéshez. A 4U telepítő panel legfeljebb 2 sort tud elhelyezni, mindegyik sorban 9 kemény nyomólap vagy gomb. Tehát a 4U panel megfelel 6 védőberendezés vagy 4 mérő- és ellenőrzőberendezés telepítésének.

2.3 A működési és karbantartási kényelem kutatása az integrált szerkezetben
2.3.1 A szerkezeti egység ergonomikus tervezése

A fenntartó személyzet álló helyzetbeni látómezőjének elemzése alapján, a személy ember személyének látni kívánt pontja körülbelül 1,5-1,6 m, a legjobb látómező a vízszintes látópont 10 fok fölött és alatt, azaz a berendezések telepítési magassága 1215-1920 mm között, a magasság 700 mm. A fenti magassági követelmények és az elemzési adatok alapján, ha a "6-modulus" berendezés elrendezési módszert alkalmazzák, a legjobb működési tapasztalatot érik el.

A nyílt karbantartási csatorna séma három részből áll: a szerkezeti egység belseje, a ugyanazon sorban lévő szerkezeti egységek közötti terület, és a konténeren belüli vezetékbe helyezési csatorna.

• Nyílt karbantartási csatorna a szerkezeti egység belsejében. Ugyanolyan magasságú berendezések karbantartási területét állítják be a berendezések telepítési területének jobb oldalán, hogy a terminál sávokat elhelyezze. Optikai és elektrikus szeparációs vezetékbe helyezési sémát alkalmaznak, a patch-kábelek és kommunikációs vezetékek függőlegesen telepítettek a bal oldalon, a villamosenergia-vezetékek pedig a jobb oldalon.

• Nyílt karbantartási csatorna a ugyanazon sorban lévő szerkezeti egységek között. A "7"- alakú oszlop szerkezetet használják, hogy a ugyanazon sorban lévő szerkezeti egiség oszlopai folyamatos és nyílt vezetékbe helyezési csatornát formáljanak. A ugyanazon sorban lévő optikai és villamosenergia-vezetékbe helyezési csatornát a statikus elektromos talaj alatt helyezik a statikus elektromos talaj felett.

• Vezeték átkapcsoló csatorna a konténeren belül (a két sor szerkezeti egysége között). Kevés vezetékbe helyezési rack-eket állítanak be a statikus elektromos talaj alatt a két sor szerkezeti egysége között. Amikor a két sor közötti vezeték karbantartási munkát végeznek, csak a konténer szélességi irányában kevesebb statikus elektromos talajt kell felvenni, és a személyek a többi statikus elektromos talajon állhatnak, hogy a vezetékek közötti karbantartási munkát végezzék a rétegen belül. Ezenkívül a vezetékbe helyezési csatorna tetején található statikus elektromos talaj transzparens vezető üvegből készülhet, vagy jelölésekkel ellátva gyors pozicionálást biztosíthat.

3. Következtetések

Ez a cikk a moduláris konténer termékek jelenlegi problémáira vonatkozó kutatásokat végzett, és innovatívan javasol egy olyan szerkezetet, amely integrálódik a moduláris konténerrel, elérve a várt eredményeket. A kutatások alapján a következő következtetéseket nyerte:

• Az integrált szerkezet a hagyományos műszaki szekrényeket helyettesíti, és a konténeren belül elhelyezhető szekrények száma 12-17%-kal nő. Ha a konténer ajtajának helyzete módosítva lesz, 28-37%-kal növekedhet.

• A "6-modulus" elrendezési módszert alkalmazzák a szerkezet belsejében a berendezések területének elrendezésére, ami növeli a szerkezet belsejének térhasználatát, és megkönnyíti a megfigyelést és a működést.

• A teljes útvonalú nyílt vezetékbe helyezési csatorna tervezése jelentősen csökkenti a vezeték működési és karbantartási munkájának munkamennyiségét és nehézségét.