Aplikasyon ng Integradong Pagkakalat ng Struktura ng Pre-fabricated Cabin-type Secondary Equipment sa Smart Substations

1. Mga Pangunahing Katangian na Nakakaapekto sa Paggamit ng Espasyo at Kaginhawahan sa Pagpapanatili ng Prefabricated Cabins para sa Ikalawang Pamamaraan ng Equipment
1.1 Antas ng Pag-unlad at Pagkakumpleto ng Front-wiring Protection Devices

Ang impluwensya ng front-wiring protection devices sa paggamit ng prefabricated cabins ay pangunahing nakatuon sa tatlong aspeto: ang layout ng switchgear cabinets, ang anyo ng pagsasama ng cabin sa prefabricated cabin, at ang dami ng gawain sa construction on-site. Kapag hindi pa ganap ang pag-unlad ng mga front-wiring devices, ginagamit ang tradisyunal na istraktura 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 mga anyong ito, mas maliit ang bilang ng switchgear cabinets na maaaring ilagay sa loob ng cabin.

Upang mapabuti ang paggamit ng espasyo sa loob ng cabin, ang mga sumusunod na proyekto ay nagsubok rin 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 na may pinataas na dimensyon ng cabin. Ang impormasyon tulad ng dimensyon ng cabin at dami ng gawain sa construction on-site ng apat na proyektong ito ay inihahanda nang sumusunod.

Ang single-cabin double-row mode ay maaaring i-accommodate halos dalawang beses ang bilang ng switchgear cabinets kumpara sa single-cabin single-row at double-cabin double-row modes. Bukod dito, may mga abilidad tulad ng walang kinakailangang pagsasama on-site, walang kinakailangang pagwawire 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 pagbubukas ng pinto sa gilid ng cabin o sa pamamagitan ng pagpapalaki ng cabin. Ang maintenance sa labas ng cabin ay hindi maaaring matugunan ang mga pangangailangan sa maintenance sa anumang panahon; ang pagpapalaki ng cabin ay hindi lamang nagdudulot ng taas ng gastos sa transportasyon kundi may mataas ding mga pangangailangan sa passability ng daan.

1.2 Dimensyon ng Switchgear Cabinets

Kasalukuyan, ang dimensyon ng switchgear cabinets sa loob ng cabin ay kasama ang 800×600×2260, 600×600×2260, 600×900×2260, atbp. Kapag inilagay ang mga switchgear cabinets sa prefabricated cabins ng parehong specification, ang pagbabawas ng laki ng switchgear cabinets ay maaaring epektibong mapataas ang bilang ng mga cabinets na maaaring ilagay.

1.3 Paraan ng Cable Layout sa Loob ng Cabin

Sa loob ng secondary equipment cabin, kailangang ilagay ang iba't ibang uri ng cables tulad ng power cables, optical cables, at patch cables. May tatlong pangunahing paraan ng cable layout sa loob ng cabin: ang pagtatakda ng wiring rack sa tuktok ng cabin, ang pagtatakda ng wiring rack sa ilalim ng cabin, at ang pag-combine ng dalawa. Sa lahat ng tatlong paraang ito, ang istraktura ng switchgear cabinet ang ginagamit sa loob ng cabin, at ang gawain ng cable layout ay kailangang isagawa pagkatapos na maipwesto ang switchgear cabinets.

Bukod dito, ang mga cables ay nasa pagitan ng istraktura ng cabin at ng switchgear cabinets, na nagdudulot ng kawalan ng ginhawa sa susunod na gawain sa maintenance ng cables. Ang karaniwang ginagamit na paraan ng pagtatakda ng cable interlayer sa ilalim ng cabin ay nangangailangan na unang itaas ang anti-static floor bago maaaring isagawa ang operasyon sa isang mahigpit na lugar. Ito ay nagdudulot ng malaking gawain at mahabang panahon ng konstruksyon.

1.4 Terminal at Matagal na Paglalawak at Rekonstruksyon ng Switchgear Cabinets

Ang matagal na paglalawak at rekonstruksyon ng gawain sa loob ng secondary equipment cabin ay pangunahing nagpapakita ng paraan ng pagdaragdag ng bagong switchgear cabinets at pagkatapos ay koneksyon ng cables, o paglalagay ng mga walang laman na cabinets sa posisyon at pagpapatupad ng pag-install at pagwawire ng equipment sa loob ng mga cabinets sa panahon ng rekonstruksyon. Ang una ay may mataas na intensidad ng gawain, at ang ikalawa ay limitado sa mahigpit na espasyo sa loob ng cabin, na nagreresulta sa mahabang panahon ng rekonstruksyon.

Tulad ng ipinakikita sa analisis sa Sections 1.1-1.4, ang mga katangian na nakakaapekto sa paggamit ng espasyo at kaginhawahan sa pagpapanatili sa loob ng secondary equipment cabin ay pangunahing nakatuon sa anyo ng istraktura ng front-wiring devices at ng switchgear cabinets. Dahil ang front-wiring devices ay unti-unting naging ganap at popular, dapat na isagawa ang pag-aaral ng pag-optimize sa anyo ng istraktura ng switchgear cabinets. Bukod dito, kinakailangan din ang pag-aaral sa kaginhawahan ng gawain sa pagpapanatili ng equipment sa loob ng cabin upang makamit ang mabilis at epektibong pagpapanatili.

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

Tungkol sa mga problema na nabanggit, isinusulong ang optimized na paraan para sa switchgear cabinets batay sa integrated structural layout upang tugunan ang mga problema ng mababang paggamit ng espasyo sa loob ng cabin at hirap sa pag-install ng switchgear cabinets sa cabin. Isinusulong ang pag-aaral at disenyo ng open cable layout scheme upang tugunan ang problema ng hirap sa pag-install at pagpapanatili ng optical at power cables.

2.1 Integrated Structural Dimensions ng Ikalawang Equipment

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

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 nahahati sa tatlong bahagi mula sa ilalim patungo sa tuktok: ang height ng anti-static movable floor, ang height ng integrated structure, at ang height ng attached installation components. Pagkatanggal ng height ng anti-static movable floor, ang natitirang height ay 2420mm. Tumutugon sa height ng tradisyunal na switchgear cabinets, ang height ng integrated structure ay na-allocate bilang 2300mm, at ang height ng attached components ay 120mm.

2.1.2 Structural Width

Sa tradisyunal na front-wiring switchgear cabinets, ang mga device terminals ay horizontal na ina-arrange at ina-install sa ilalim ng cabinet, at limitado ang bilang ng installations. Upang mapabilis ang susunod na gawain sa pagpapanatili ng equipment at maikli ang landas ng koneksyon sa pagitan ng device at ng terminals, ang mga terminals ay vertical na ina-arrange sa kanan ng device.

2.1.3 Structural Depth

Upang tugunan ang mga pangangailangan sa installation depth ng equipment mula sa iba't ibang manufacturers, ang depth ng structural unit ay disenyado na tumutugon sa depth ng tradisyunal na switchboards, na 600mm. Samantalang, ina-consider ang pagbaba ng depth pagkatapos kanselahin ang cabinet door at gawin ang kinakailangang anti-misoperation measures, ang depth ng structural unit ay 550mm.

2.1.4 Buod

Sa pamamagitan ng analisis na ito, ang dimensyon ng isang structural unit sa loob ng prefabricated cabin ay 2300×700×550. Pagkatapos gamitin ang sukat na ito, ang space layout ng switchgear cabinets sa loob ng cabin ay maaaring makamit ang pinakamataas na paggamit ng espasyo.

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

Sa loob ng structural unit, tumutugon sa kasalukuyang paraan ng installation ng switchgear cabinet equipment, nahahati ito sa tatlong bahagi mula sa tuktok hanggang sa ilalim: ang air switch installation area, ang equipment installation area, at ang accessory installation area. Sa kanyang bahagi, ang equipment installation area ay nahahati sa device installation area at device maintenance area mula kaliwa hanggang kanan.

2.2.2 Height Design ng Equipment Installation Area

Upang mapataas ang bilang ng equipment na ina-install sa isang structural unit, una, ina-count ang heights ng equipment na ina-install sa loob ng structure. Ang protection device ay 4U o 6U high, at ang switch at ang cable coiling rack ay kadalasang 1U high. Bilang halimbawa, ang pag-install ng 2 switches sa interval na 220kV voltage level, ang height na 4U ay maaaring 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 pinakamaraming 2 rows, na may 9 hard pressure plates o buttons sa bawat row. Kaya, ang 4U panel ay maaaring tugunan ang installation requirements ng 6 protection devices o 4 measurement and control devices.

2.3 Pag-aaral sa Disenyo ng Kaginhawahan sa Pagpapanatili 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 pagitan ng 1215-1920mm, at ang height ay 700mm. Ayon sa mga height requirement na ito at pinagsama ang mga data, kapag ang "6-module" device arrangement method ay isinagawa, maaaring makamit ang pinakamahusay na karanasan sa operasyon.

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

• Open maintenance channel sa loob ng structural unit. In-set ang device maintenance area ng parehong height sa kanan ng device installation area upang ilagay ang terminal strip. In-adopt ang optical at electrical separation cable layout scheme, na ang patch cables at communication cables ay vertical na ina-install sa kaliwa at ang power cables ay vertical na ina-install sa kanan.

• Open maintenance channel sa pagitan ng structural units ng parehong row. Ginagamit ang "7"-shaped column structure upang maging continuous at open ang cable layout channel ng columns ng structural units ng parehong row. 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). In-set ang kaunti lang ng wiring racks sa ilalim ng anti-static floor sa pagitan ng dalawang row ng structures. Kapag isinasagawa ang gawain sa maintenance ng cables sa pagitan ng dalawang row, kailangang itaas lamang ang kaunting anti-static floors sa direksyon ng lapad ng cabin, at ang mga tao ay maaaring magtayo sa iba pang anti-static floors upang isagawa ang gawain sa maintenance ng cables sa interlayer. Bukod dito, ang anti-static floor sa tuktok ng wiring channel ay maaaring gawin ng transparent conductive glass o marked ng signs upang makamit ang mabilis na positioning.

3. Mga Konklusyon

Ang artikulong ito ay nagbibigay ng pag-aaral sa mga umiiral na problema ng prefabricated cabin products at inisip na isinusulong ang istraktura na integrated sa prefabricated cabin, na nakamit ang inaasahang resulta. Sa pamamagitan ng pag-aaral, nakuha ang mga sumusunod na konklusyon:

• Ang integrated structure ay nagpapalit sa tradisyunal na switchgear cabinets, at ang bilang ng cabinets na maaaring ilagay sa loob ng cabin ay tumaas ng 12-17%. Kung ang posisyon ng cabin door ay ina-adjust, maaari itong tumaas ng 28-37%.

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

• Ang disenyo ng buong path open cable layout channel ay nagdudulot ng malaking pagbawas sa gawain at hirap sa pagpapanatili ng cables.