Примена на интегрираната структурна распоредба на предизготвени кабински типови вторични опреми во паметни подстанции

1. Главни фактори кои влијаат на ефективноста на користењето на просторот и удобноста на одржувањето на предизготвените кабини за вторично опрема
1.1 Степен на развој и совершенство на уредите со фронтално поврзување

Утврдената влијава на уредите со фронтално поврзување врз примената на предизготвените кабини се фокусира на три аспекти: распоредот на шкафовите за преклопување, формата на комбинација на кабини во предизготвената кабина и работната активност на строителството на местото. Кога развојот на уредите со фронтално поврзување не е совршен, се прифаќа традиционалната структура на шкафовите за преклопување. На пример, 220кВ Подстанцијата Цинжу во Анихуј го користи моделот една кабина-еден ред, а 110кВ Подстанцијата Веиченг во Хубеј го користи моделот две кабини-два реда. Во овие два модела, бројот на шкафови за преклопување кои можат да се постават внатре во кабината е относително мали.

За да се подобри ефективноста на користењето на просторот внатре во кабината, последните проекти исто така се обиделе моделот една кабина-два реда. На пример, 220кВ Подстанцијата Даши во Чонгкинг го користи моделот една кабина-два реда, а ±800кВ Конвертната станција Лингжоу го користи моделот една кабина-два реда со зголемени димензии на кабината. Информациите како што се димензиите на кабината и работната активност на местото за строителство на овие четири проекти се статистички сумирани како следува.

Моделот една кабина-два реда може да побара околу двапати повеќе шкафови за преклопување од моделите една кабина-еден ред и две кабини-два реда. Поминато тоа, има предности како што се ниту потреба од спојување на местото, ниту потреба од поврзување внатре во кабината и ниска цена на кабината. Меѓутоа, во моделот една кабина-два реда, одржувањето на опремата може да се изврши само со отварање на вратата на бочната стена на кабината или со зголемување на големината на кабината. Одржувањето надвор од кабината не може да задоволи бараните услови за целодневно одржување; зголемувањето на големината на кабината не само зголемува трговскиот трошок, туку и има повисоки барања за пропушливоста на патот.

1.2 Димензии на шкафовите за преклопување

Тренутно, димензиите на шкафовите за преклопување внатре во кабината вклучуваат 800×600×2260, 600×600×2260, 600×900×2260 итн. Кога се поставуваат шкафови за преклопување во предизготвени кабини од иста спецификација, намалувањето на големината на шкафовите за преклопување може ефективно да зголеми бројот на шкафови кои можат да се постават.

1.3 Метод за распоред на кабловите внатре во кабината

Внатре во кабината за вторично опрема, треба да се постават различни каблови како што се електрични каблови, оптички каблови и патчи каблови. Има три главни методи за распоред на кабловите внатре во кабината: поставување на рацето за поврзување на врвот на кабината, поставување на рацето за поврзување на дното на кабината, и комбинирање на двете. Во сите три методи, се користи структурата на шкафовите за преклопување внатре во кабината, и работата по распоред на кабловите треба да се изврши после што шкафовите за преклопување ќе бидат на место.

Поминато тоа, кабловите се меѓусипкано помеѓу структурите на кабината и шкафовите за преклопување, што создава невообичаеност за последователната работа по одржување на кабловите. Повеќе често користената схема за поставување на слој за каблови на дното на кабината бара да се подигне антистатичкиот под прво, а потоа да се изведат операции во убав простор. Ова доведува до голема работна активност и долг период на строителство.

1.4 Терминал и долготрајно проширување и реконструкција на шкафовите за преклопување

Долготрајната работа по проширување и реконструкција внатре во кабината за вторично опрема главно се осигурува преку схемата на поставување на нови шкафови за преклопување постепено и потоа поврзување на кабловите, или поставување на празни шкафови на место напред и изведување на инсталацијата и поврзувањето на опремата внатре во шкафовите за време на реконструкцијата. Првиот начин има висока рабоча активност, а вториот е ограничен од убавиот простор внатре во кабината, што доведува до долга период на реконструкција.

Како што може да се види од анализата во деловите 1.1-1.4, факторите кои влијаат на ефективноста на користењето на просторот и удобноста на одржувањето внатре во кабината за вторично опрема се фокусираат на формите на структурите на уредите со фронтално поврзување и шкафовите за преклопување. Со оглед на тоа дека уредите со фронтално поврзување се постепено зрелели и популаризирале, треба да се изведе оптимизација на формите на структурите на шкафовите за преклопување. Поминато тоа, е потребна истражување на удобноста на работата по одржување на опремата внатре во кабината за да се постигне ефикасна и брза работа по одржување.

2. Исследување на интегрираната структурна распоредба на вторичната опрема

Со цел да се реши горенаведените проблеми, предложена е оптимизирана схема за шкафовите за преклопување базирана на интегрираната структурна распоредба за решавање на проблемите со ниската ефективност на користењето на просторот внатре во кабината и трудноста во инсталацијата на шкафовите за преклопување во кабината. Предложено е истражување и дизајн на отворена схема за распоред на кабловите за решавање на проблемот со тешкото инсталација и одржување на оптичките и електричните каблови.

2.1 Интегрирани структурни димензии на вторичната опрема

Земајќи го типот III кабина како пример, нејзините надворешни димензии се 12200×2800×3133, а дебелината на антистатичкиот под е 250мм.

2.1.1 Структурна висина

Чистата висина внатре во кабината е 2670мм. Според функционалното поделување, висината внатре во кабината е поделена на три дела од дното кон врвот: висината на антистатичкиот подвижен под, висината на интегрираната структура, и висината на компонентите за прилажење. После отстранување на висината на антистатичкиот подвижен под, преостанатата висина е 2420мм. Се референцира до висината на традиционалните шкафови за преклопување, висината на интегрираната структура е распределена како 2300мм, а висината на компонентите за прилажење е 120мм.

2.1.2 Структурна ширина

Во традиционалните шкафови за преклопување со фронтално поврзување, терминалите на уредите се хоризонтално распоредени и инсталирани на дното на шкафот, а бројот на инсталации е ограничен. За да се олесни последователната работа по одржување на опремата и да се скрати патеката на поврзување помеѓу уредот и терминалите, терминалите се вертикално распоредени на десната страна на уредот.

2.1.3 Структурна длабочина

За да се исполнат барањата за инсталационска длабочина на опремата од различни производители, длабочината на структурната единица е дизајнирана со референцирање до длабочината на традиционалните панели, која е 600мм. Вистински, со оглед на тоа дека длабочината е намалена после откажување на вратата на шкафот и вземање на потребни мерки против погрешно управување, длабочината на структурната единица е 550мм.

2.1.4 Заклучок

Кроз горенаведената анализа, димензиите на една структурна единица внатре во предизготвената кабина се 2300×700×550. Последно, со користење на оваа големина на структурата, просторната распоредба на шкафовите за преклопување внатре во кабината може да постигне максимална ефективност на користење.

2.2 Распоред на вторичната опрема внатре во интегрираната структура
2.2.1 Модуларна схема на поделување на структурната единица

Внатре во структурната единица, со референцирање до постојечкиот начин на инсталација на опремата на шкафовите за преклопување, тоа е поделено на три дела од врвот кон дното: областа за инсталација на воздухни преклопувачи, областа за инсталација на опрема, и областа за инсталација на аксесоари. Од нив, областа за инсталација на опрема е поделена на областа за инсталација на уреди и областа за одржување на уреди од левата кон десната страна.

2.2.2 Дизајн на висината на областа за инсталација на опрема

За да се зголеми бројот на инсталирани уреди внатре во една структура, прво се пребројуваат висините на уредите кои треба да се инсталираат внатре во структурата. Уредот за заштита е 4U или 6U висок, а преклопувачот и рацето за намотување на каблите најчесто се 1U високи. Земајќи го примерот со инсталацијата на 2 преклопувачи во интервалот над 220кВ напон, висина од 4U може да задоволи барањата за инсталација на 2 преклопувачи и 1 рац за намотување на каблите.

Бројот на тврди преклопувачи и копчиња на интелигентниот уред е конфигуриран како 2 тврди преклопувачи и 1 копче за ресет за уредот за заштита; и 3 тврди преклопувачи и 1 копче за ресет за уредот за мерење и контрола. 4U панелот може да ги распореди најмногу 2 реда, со 9 тврди преклопувачи или копчиња во секој ред. Значи, 4U панелот може да задоволи барањата за инсталација на 6 уреди за заштита или 4 уреди за мерење и контрола.

2.3 Исследување на дизајнот за удобност на одржување на интегрираната структура
2.3.1 Ергономски дизајн на структурната единица

Според анализата на визуелното поле на техничките лица во стајан положба, визуелната точка на човекот е приближно помеѓу 1,5-1,6м, а најдобар визуелен поле е во опсег од 10° нагоре и надолу од хоризонталната визуелна точка, т.е. висината на инсталацијата на уредот е помеѓу 1215-1920мм, а висината е 700мм. Според горенаведените барања за висина и комбиниран со анализа на податоците, кога се користи методот „6-модул“ за распоред на уредите, може да се добие најдобар искуство на работа.

Отворената схема за канал за одржување вклучува три дела: внатре во структурната единица, областа помеѓу структурните единици во ист ред, и каналот за поврзување внатре во кабината.

• Отворен канал за одржување внатре во структурната единица. На десната страна на областа за инсталација на уредите е поставена областа за одржување на уредите со иста висина за поставување на терминалната лента. Прифатена е схемата за разделување на оптички и електрични каблови, со вертикално поставување на патчи каблови и комуникациони каблови на левата страна, а електричните каблови вертикално поставени на десната страна.

• Отворен канал за одржување помеѓу структурните единици во ист ред. Користи се структура „7“-образна колона, така што колоните на структурните единици во ист ред можат да формираат непрекинат и отворен канал за распоред на кабловите. Каналот за распоред на оптички и електрични каблови во ист ред е преместен од под антистатичкиот под нагоре над антистатичкиот под.

• Канал за преклопување на каблови внатре во кабината (помеѓу два реда структурни единици). Поставени се мал број рацета за поврзување под антистатичкиот под помеѓу два реда структурни единици. Кога се изведува работа по одржување на кабловите помеѓу два реда, само мал број антистатички подови во ширината на кабината треба да се подигнат, а техничките лица можат да стојат на други антистатички подови за да изведат работа по одржување на кабловите во междинската област. Поминато тоа, антистатичкиот под на врвот на канала за поврзување може да се направи од транспарентно проводливо стакло или да биде маркиран со знаци за брзо позиционирање.

3. Заклучоци

Овој чланок ја изведува истражувањето на постојечите проблеми со продуктите предизготвени кабини и иновативно предлага структура интегрирана со предизготвената кабина, постигнувајќи очекуваните резултати. Кроз истражувањето, се доаѓа до следните заклучоци:

• Интегрираната структура заменува традиционалните шкафови за преклопување, и бројот на шкафови кои можат да се постават внатре во кабината се зголемува за 12-17%. Ако се промени положбата на вратата на кабината, тоа може да се зголеми за 28-37%.

• Методот „6-модул“ е прифатен за распоред на областа за инсталација на опремата внатре во структурата, што го подобрува ефективноста на користење на просторот внатре во структурата и го олеснува набљудувањето и управувањето.

• Дизајнот на каналот за целосно отворен распоред на кабловите значително намалува работната активност и трудноста на работа по одржување на кабловите.