Penggunaan Tata Letak Struktur Terpadu Peranti Sekunder Jenis Kabin Prafabrikasi di Substansi Pintar

1. Faktor Utama yang Mempengaruhi Tingkat Pemanfaatan Ruang dan Kemudahan Operasi serta Pemeliharaan pada Kabin Prafabrikasi untuk Peralatan Sekunder
1.1 Tahap Pengembangan dan Kesempurnaan Perangkat Perlindungan Front-wiring

Pengaruh perangkat perlindungan front-wiring terhadap penerapan kabin pra-fabrikasi terutama fokus pada tiga aspek: tata letak panel switchgear, bentuk kombinasi kabin dalam kabin pra-fabrikasi, dan beban kerja konstruksi di tempat. Ketika pengembangan perangkat front-wiring belum sempurna, struktur panel switchgear tradisional digunakan. Misalnya, Substansi 220kV Qingzhu di Anhui menggunakan mode satu kabin satu baris, dan Substansi 110kV Weicheng di Hubei menggunakan mode dua kabin dua baris. Dalam kedua mode ini, jumlah panel switchgear yang dapat ditempatkan di dalam kabin relatif kecil.

Untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan ruang di dalam kabin, proyek-proyek selanjutnya juga telah mencoba mode satu kabin dua baris. Sebagai contoh, Substansi 220kV Dashi di Chongqing mengadopsi mode satu kabin dua baris, dan Stasiun Konverter ±800kV Lingzhou mengadopsi mode satu kabin dua baris dengan dimensi kabin yang ditingkatkan. Informasi seperti dimensi kabin dan volume konstruksi di tempat dari empat proyek ini diringkas secara statistik sebagai berikut.

Mode satu kabin dua baris dapat menampung hampir dua kali lebih banyak panel switchgear dibandingkan mode satu kabin satu baris dan dua kabin dua baris. Selain itu, memiliki keuntungan seperti tidak perlu penyambungan di tempat, tidak perlu pengekabelan di dalam kabin, dan biaya kabin yang rendah. Namun, dalam mode satu kabin dua baris, pemeliharaan peralatan hanya dapat dilakukan dengan membuka pintu di dinding samping kabin atau meningkatkan ukuran kabin. Pemeliharaan di luar kabin tidak memenuhi persyaratan pemeliharaan sepanjang waktu; meningkatkan ukuran kabin tidak hanya meningkatkan biaya transportasi tetapi juga memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk kemudahan jalan.

1.2 Dimensi Panel Switchgear

Saat ini, dimensi panel switchgear di dalam kabin termasuk 800×600×2260, 600×600×2260, 600×900×2260, dll. Saat menempatkan panel switchgear di dalam kabin pra-fabrikasi dengan spesifikasi yang sama, mengurangi ukuran panel switchgear dapat secara efektif meningkatkan jumlah panel yang dapat ditempatkan.

1.3 Metode Tata Letak Kabel di Dalam Kabin

Di dalam kabin peralatan sekunder, berbagai kabel seperti kabel daya, kabel optik, dan patch cord perlu disusun. Terdapat tiga skema tata letak kabel utama di dalam kabin: menetapkan rak kabel di bagian atas kabin, menetapkan rak kabel di bagian bawah kabin, dan menggabungkan keduanya. Dalam ketiga metode ini, struktur panel switchgear digunakan di dalam kabin, dan pekerjaan tata letak kabel perlu dilakukan setelah panel switchgear diposisikan.

Selain itu, kabel-kabel tersebut disusun antara struktur kabin dan panel switchgear, yang menyebabkan ketidaknyamanan untuk pekerjaan pemeliharaan kabel selanjutnya. Skema yang lebih umum digunakan adalah menetapkan lapisan kabel di bagian bawah kabin, yang mensyaratkan bahwa selama proses pemeliharaan kabel, lantai anti-statik harus terlebih dahulu diangkat, dan kemudian operasi dapat dilakukan di ruang sempit. Ini mengakibatkan beban kerja yang besar dan periode konstruksi yang panjang.

1.4 Terminal dan Ekspansi Jangka Panjang serta Rekonstruksi Panel Switchgear

Pekerjaan ekspansi dan rekonstruksi jangka panjang di dalam kabin peralatan sekunder terutama mengadopsi skema menambah panel switchgear baru kemudian menyambungkan kabel, atau menempatkan kabinet kosong terlebih dahulu dan melakukan pekerjaan instalasi dan pengekabelan peralatan di dalam kabinet selama periode rekonstruksi. Yang pertama memiliki intensitas kerja yang tinggi, dan yang kedua dibatasi oleh ruang sempit di dalam kabin, mengakibatkan periode rekonstruksi yang panjang.

Dari analisis di Bagian 1.1-1.4, faktor yang mempengaruhi tingkat pemanfaatan ruang dan kemudahan operasi serta pemeliharaan di dalam kabin peralatan sekunder terutama fokus pada bentuk struktur perangkat front-wiring dan panel switchgear. Mengingat perangkat front-wiring telah secara bertahap matang dan populer, penelitian optimasi harus dilakukan pada bentuk struktur panel switchgear. Selain itu, penelitian tentang kemudahan pekerjaan operasi dan pemeliharaan peralatan di dalam kabin juga diperlukan untuk mencapai pekerjaan operasi dan pemeliharaan yang efisien dan cepat.

2. Penelitian tentang Tata Letak Struktural Terintegrasi Peralatan Sekunder

Menanggapi masalah-masalah di atas, sebuah skema optimalisasi panel switchgear berdasarkan tata letak struktural terintegrasi diajukan untuk menyelesaikan masalah tingkat pemanfaatan ruang yang rendah di dalam kabin dan kesulitan dalam menginstal panel switchgear ke dalam kabin. Penelitian dan desain skema tata letak kabel terbuka diajukan untuk menyelesaikan masalah instalasi dan pemeliharaan kabel optik dan daya yang sulit.

2.1 Dimensi Struktural Terintegrasi Peralatan Sekunder

Mengambil kabin Tipe III sebagai contoh, dimensinya luar adalah 12200×2800×3133, dan lantai anti-statik tebal 250mm.

2.1.1 Ketinggian Struktur

Tinggi bersih di dalam kabin adalah 2670mm. Berdasarkan pembagian zona fungsional, ketinggian di dalam kabin dibagi menjadi tiga bagian dari bawah ke atas: ketinggian lantai anti-statik yang dapat dipindahkan, ketinggian struktur terintegrasi, dan ketinggian komponen pemasangan tambahan. Setelah menghilangkan ketinggian lantai anti-statik yang dapat dipindahkan, ketinggian sisa adalah 2420mm. Merujuk pada ketinggian panel switchgear tradisional, ketinggian struktur terintegrasi dialokasikan sebesar 2300mm, dan ketinggian komponen tambahan adalah 120mm.

2.1.2 Lebar Struktur

Dalam panel switchgear front-wiring tradisional, terminal perangkat disusun secara horizontal dan dipasang di bagian bawah kabinet, dan jumlah pemasangan terbatas. Untuk memfasilitasi pekerjaan operasi dan pemeliharaan peralatan selanjutnya dan mempersingkat jalur sambungan antara perangkat dan terminal, terminal diletakkan secara vertikal di sisi kanan perangkat.

2.1.3 Kedalaman Struktur

Untuk memenuhi persyaratan kedalaman pemasangan peralatan dari produsen yang berbeda, kedalaman unit struktural didesain dengan merujuk pada kedalaman panel switchgear tradisional, yaitu 600mm. Pada saat yang sama, mengingat kedalaman berkurang setelah membatalkan pintu kabinet dan mengambil tindakan anti-salahoperasi yang diperlukan, kedalaman unit struktural adalah 550mm.

2.1.4 Ringkasan

Melalui analisis di atas, dimensi unit struktural tunggal di dalam kabin pra-fabrikasi adalah 2300×700×550. Setelah menggunakan struktur dengan ukuran ini, tata letak panel switchgear di dalam kabin dapat mencapai tingkat pemanfaatan maksimum.

2.2 Tata Letak Peralatan Sekunder di Dalam Struktur Terintegrasi
2.2.1 Skema Zonasi Modular Unit Struktur

Di dalam unit struktur, merujuk pada metode pemasangan peralatan panel switchgear yang ada, dibagi menjadi tiga bagian dari atas ke bawah: area pemasangan saklar udara, area pemasangan peralatan, dan area pemasangan aksesori. Di antaranya, area pemasangan peralatan dibagi menjadi area pemasangan perangkat dan area pemeliharaan perangkat dari kiri ke kanan.

2.2.2 Desain Ketinggian Area Pemasangan Peralatan

Untuk meningkatkan jumlah peralatan yang dipasang di dalam struktur tunggal, pertama-tama, ketinggian peralatan yang akan dipasang di dalam struktur dihitung. Perangkat perlindungan memiliki ketinggian 4U atau 6U, dan switch dan rak gulungan kabel sebagian besar 1U. Mengambil contoh pemasangan 2 switch di interval di atas level tegangan 220kV, ketinggian 4U dapat memenuhi persyaratan pemasangan 2 switch dan 1 rak gulungan kabel.

Jumlah plat tekanan keras dan tombol perangkat cerdas dikonfigurasikan sebagai 2 plat tekanan keras dan 1 tombol reset untuk perangkat perlindungan; dan 3 plat tekanan keras dan 1 tombol reset untuk perangkat pengukuran dan kontrol. Panel pemasangan 4U dapat menampung paling banyak 2 baris, dengan 9 plat tekanan keras atau tombol di setiap baris. Oleh karena itu, panel 4U dapat memenuhi persyaratan pemasangan 6 perangkat perlindungan atau 4 perangkat pengukuran dan kontrol.

2.3 Penelitian tentang Desain Kemudahan Operasi dan Pemeliharaan Struktur Terintegrasi
2.3.1 Desain Ergonomis Unit Struktur

Berdasarkan analisis bidang pandang petugas pemeliharaan dalam posisi berdiri, titik pandang seseorang kira-kira antara 1.5-1.6m, dan bidang pandang terbaik berada dalam rentang 10° di atas dan di bawah titik pandang horizontal, yaitu ketinggian pemasangan perangkat adalah antara 1215-1920mm, dan ketinggian 700mm. Berdasarkan persyaratan ketinggian di atas dan dikombinasikan dengan data analisis, ketika metode susunan "6-modul" diadopsi, pengalaman operasi terbaik dapat diperoleh.

Skema saluran pemeliharaan terbuka meliputi tiga bagian: di dalam unit struktur, di antara unit struktur dalam baris yang sama, dan saluran kabel di dalam kabin.

• Saluran pemeliharaan terbuka di dalam unit struktur. Area pemeliharaan perangkat dengan ketinggian yang sama ditetapkan di sisi kanan area pemasangan perangkat untuk menempatkan strip terminal. Skema tata letak kabel pemisahan optik dan elektrik diadopsi, dengan patch cord dan kabel komunikasi dipasang secara vertikal di sisi kiri dan kabel daya dipasang secara vertikal di sisi kanan.

• Saluran pemeliharaan terbuka di antara unit struktur dalam baris yang sama. Gunakan struktur kolom berbentuk "7" sehingga kolom unit struktur dalam baris yang sama dapat membentuk saluran tata letak kabel yang kontinyu dan terbuka. Pindahkan saluran tata letak kabel optik dan daya dalam baris yang sama dari bawah lantai anti-statik ke atas lantai anti-statik.

• Saluran crossover kabel di dalam kabin (di antara dua baris unit struktur). Beberapa rak kabel ditetapkan di bawah lantai anti-statik antara dua baris struktur. Saat melakukan pekerjaan pemeliharaan kabel di antara dua baris, hanya beberapa lantai anti-statik dalam arah lebar kabin yang perlu diangkat, dan personel dapat berdiri di lantai anti-statik lainnya untuk melakukan pekerjaan pemeliharaan kabel di lapisan intermediet. Selain itu, lantai anti-statik di bagian atas saluran kabel dapat dibuat dari kaca konduktif transparan atau ditandai dengan tanda untuk mencapai penempatan cepat.

3. Kesimpulan

Artikel ini melakukan penelitian terhadap masalah-masalah produk kabin pra-fabrikasi yang ada dan secara inovatif mengajukan struktur yang terintegrasi dengan kabin pra-fabrikasi, mencapai hasil yang diharapkan. Melalui penelitian, diperoleh kesimpulan berikut:

• Struktur terintegrasi menggantikan panel switchgear tradisional, dan jumlah kabinet yang dapat ditempatkan di dalam kabin meningkat sebesar 12-17%. Jika posisi pintu kabin diubah, dapat meningkat sebesar 28-37%.

• Metode susunan "6-modul" diadopsi untuk tata letak area peralatan di dalam struktur, yang meningkatkan tingkat pemanfaatan ruang di dalam struktur dan memudahkan pengamatan dan operasi.

• Desain saluran tata letak kabel terbuka sepanjang jalan sangat mengurangi beban dan kesulitan pekerjaan operasi dan pemeliharaan kabel.