Dizajn shema okvirne konstrukcije za predizgrađenu kabinu tipa sekundarnog kombiniranog opremnog kompleksa u 220kV podstanici

Trenutno, većina sekundarnog opreme u novogradnjim inteligentnim pretvorama smještena je unutar prefabriciranih kabinata koji se nalaze u području prekidača. Nakon izrade tijela kabina, proizvođači sekundarne opreme ulaze u kabine za instalaciju i kalibraciju, što rezultira prilično složenim i nepraktičnim procesom građevine. Tipična inteligentna pretvorna od 220 kV obično zahtijeva postavljanje dvije prefabricirane kabine: jedna za 220 kV i jedna za 110 kV. Obje kabine su tipa II, s dimenzijama od 6200mm×2800mm×3300mm. Kabina tipa II može smjestiti 19 oplemenjivača s dimenzijama 800mm×600mm×2260mm, što dovodi do niske stopa iskorištavanja prostora unutar kabine.

Kako bi se riješili istaknutih problema u procesu izgradnje prefabriciranih kabina za inteligentne pretvore, ovaj rad predlaže upotrebu modela prefabricirane kabine s okvirnim strukturom. Ukupni dizajn prefabricirane kabine proveden je s aspekta optimizacije strukture kabine, raspoređivanja opreme unutar kabine i vodjenja optičkih i električnih kabela, s ciljem smanjenja vremena izgradnje i poboljšanja učinkovitosti iskorištavanja prostora.

1. Shema hijerarhijske ugnježdene okvirne strukture

U dizajnu okvirne strukture, nosivost strukture sekundarne opreme smatra se integralnim dijelom strukture tijela prefabricirane kabine. U sklopu ukupnog konteksta strukture tijela kabine, implementiran je top-down hijerarhijski dizajn.

1.1 Ugnježdena instalacijska struktura

Na prvom sloju, uzimajući u obzir da je tijelo prefabricirane kabine izrađeno od toplougačkog profilnog čelika i formirano integralnim zavarivanjem, direktna instalacija pravokutnih plinskih vertikalnih komponenti unutar prefabricirane kabine imala bi značajan utjecaj na preciznost instalacije okvira, što nije korisno za projekt. Stoga, u ovom prijedlogu, tijekom procesa izrade prefabricirane kabine, osnovni okvir okvirne strukture instaliran je unutar kabine, kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1 Skica osnovnih komponenti za instalaciju temelja okvirne strukture

Ove osnovne instalacijske komponente izrađene su CNC strojevima putem obrade plitkih metala, omogućujući precizno upravljanje dimenzijama i pružajući solidan temelj za instalaciju okvirnih jedinica. Uz relativno veliku veličinu osnovnih instalacijskih komponenti, instalacija okvira unutar kabine provodi se istodobno s izradom tijela prefabricirane kabine.

1.2 Drugi sloj ugnježdene instalacijske strukture

Kao srednji sloj za instalaciju okvira, ova instalacijska komponenta može se dijeliti između ključnih funkcionalnih modula s obje strane. Također služi svrsi vatrogasne izolacije opreme.

1.3 Treći sloj ugnježdene instalacijske strukture

Na nosivom okviru jedinice instalirane su uređaji za zaštitu pojedinih bayova, mjerila i kontrolne uređaje, prekidači, terminalni blokovi, tipke itd. Ove komponente su povezane i kalibrirane kao neovisna modul, formirajući samostojeću okvirnu funkcionalnu jedinicu, kako je prikazano na slici 2.

Slika 2 Skica okvirne funkcionalne jedinice

Proizvodnja, instalacija i kalibracija okvira su paralelni procesi proizvodnji i instalaciji same kabine, bez utjecaja na termine izgradnje. To potpuno transformira prethodni način proizvodnje gdje su zahtijevana u-kabinska povezivanja za oplemenjivačke strukture, značajno povećavajući učinkovitost povezivanja u prefabriciranim kabinama.

Nakon instalacije sve opreme, različite uređaje unutar okvira povezani su preko gornjih i donjih kanala za žice koji horizontalno prolaze kroz okvir, omogućujući besprekidnu međusobnu vezu opreme unutar kabine. Nadalje, kanali za žice unutar okvira formiraju mrežastu strukturu, omogućujući povezivanje različitih uređaja između okvira putem ove mrežaste sustava povezivanja.

Nakon završetka povezivanja i kalibracije opreme unutar okvira, instalirani su vrhni poklopac, bočni poklopci i prednji poklopci okvira, kao što je prikazano na slici 3.

Slika 3 Efekt crteža završene instalacije okvira

Oprema unutar okvira prefabricirane kabine raspoređena je na pomaknuti način. Ovaj članak uzima za primjer jedinicu za zaštitu i mjerila od 220 kV kako bi ilustrirao raspored okvirne opreme od 220 kV.

2. Dizajn standardiziranog prijedloga za raspored opreme unutar okvira prefabricirane kabine

Kao što je prikazano na slici 4, prema zahtjevima konfiguracije opreme u području instalacije za 220 kV pretvoru, za pojedini bay potrebno je konfigurirati dva uređaja za zaštitu, jedan uređaj za mjerila i kontrolu, dvije tipke i nekoliko terminalnih blokova. Vertikalni kanali za žice instalirani su u području povezivanja, a zaključivi zaklopki su konfigurirane kako bi se spriječile slučajne operacije.

Slika 4 Skica rasporeda uređaja

3. Dizajn sheme položenja kabela
3.1 Zasebna vodiljstva optičkih i električnih kabela

Dimenzije okvira ostaju 2260 (visina) × 700 (širina) × 600 (dubina) mm. Kanal za žice visine oko 40 mm instaliran je ispod svakog sloja opreme. Optički i električni kabeli vode se zasebno, a svi kabeli su položeni klasificirano i zonalno. Kao što je prikazano na slikama 5 i 6, optički skočnici su raspoređeni s lijeve strane kanala, dok su električni kabeli pozicionirani s desne. Kabeli na istoj strani su grupe i položeni zajedno prema položajima instalacije uređaja.

Slika 5 Skica rasporeda podjele optičkih kabela

Slika 6 Skica rasporeda kabela

3.2 Instalacija centralnog prenosnog okvira

Unutar kabine instaliran je centralni prenosni okvir širine 700 mm za prefabricirane optičke kable. Koristi se za olakšanje povezivanja između prefabriciranih optičkih kabela i patch kabela. Okvir usvaja 40U instalacijsku strukturu, s prenosnim kutijama instaliranim unutar strukture, ostavljajući dovoljno prostora za raspored front-end prefabriciranih optičkih kabela i patch kabela. Vanjski optički kabeli pretvoreni su u patch kable putem prenosnog ormara. Ovi patch kabeli zatim se pretvaraju u optičke skočnike putem optičkih distribucijskih okvira unutar svakog ormarića i povezuju se s različitim uređajima, time završavajući proces povezivanja optičkih kabela. Unutar kabine osiguran je ulaz/izlaz za kanal kabela, koji je povezan s kanalom kabela stanice.

4. Zaključci

• Prefabricirana kabina usvaja hijerarhijsku ugnježdenu okvirnu strukturu. Okvir sastoji se od nekoliko okvirnih jedinica, omogućujući istodobnu i neovisnu izradu ugnježdenih ormarica i tijela kabine, što značajno poboljšava učinkovitost izgradnje.

• Uređaji unutar okvira su funkcijski zonirani, standardizirajući raspored opreme unutar kabine.

• Optički i električni kabeli unutar prefabricirane kabine usvajaju metodu vodiljstva sa dna. Dno kabine organizirano je slojevito, a kutije za kanale instalirane su ispod oplemenjivača, ostvarujući separaciju optičkih i električnih kabela.