Rácsos szerkezet tervezése előre gyártott kabin típusú másodlagos kombinált felszereléshez 220kV átalakítóállomásban

Jelenleg a legújabb intelligens átalakítóállomásokban a másodlagos felszerelés nagy része előre készített hordozható szekrényekben helyezkedik el a kapcsolóhelyen. A szekrénytestek gyártása után a másodlagos felszerelések gyártói beállítják és tesztelik a berendezéseket a szekrényekben, ami összetett és bonyolult építési folyamatot eredményez. Egy tipikus 220 kV-os intelligens átalakítóállomáshoz általában két előre készített szekrény szükséges: egy 220 kV-ra és egy 110 kV-ra. Mindkét szekrény II. típusú, méretei 6200mm x 2800mm x 3300mm. Egy II. típusú szekrény 19 darab 800mm x 600mm x 2260mm-es switchboard-ot tud elhelyezni, ami alacsony térhasználati hatékonyságot eredményez a szekrényen belül.

Az előre készített szekrény modell építési folyamata során felmerülő jelentős problémák megoldására ebben a cikkben egy rack-alapú előre készített szekrény modellt javasolunk. Az előre készített szekrény teljes tervezése a szekrény szerkezetének optimalizálásával, a szekrényen belüli felszerelések elrendezésével és az optikai és elektromos kábelek útvonalának meghatározásával történik, célul a kiépítési idő csökkentése és a térhasználati hatékonyság javítása áll.

1. Hierarchikusan beágyazott rack szerkezeti sémája

A rack-alapú szerkezet tervezésekor a másodlagos felszerelés tartóstruktúráját tekintjük a hordozható szekrény test szerkezetének integrált részének. A szekrény test szerkezetének teljes kontextusa között történik a felfelé irányuló hierarchikus tervezés végrehajtása.

1.1 Beágyazott telepítési szerkezet

Az első rétegben, figyelembe véve, hogy az előre készített szekrény test forró szélesszárazott acélból készül, és egységes hengeres formában van, a téglalap alakú, vízszintes elemek közvetlen telepítése a szekrényben jelentős hatással lehetne a rack telepítési pontosságára, ami nem kedvez a projekt végrehajtásának. Ezért ebben a sémában, az előre készített szekrény gyártási folyamata során, a szekrény belsejébe telepítenek egy rack szerkezet alapkeretét, ahogy az Ábra 1-ben látható.

Ábra 1 A rack-alapú szerkezet alaptelepítési elemének telepítési komponenseinek séma

Ezeket az alaptelepítési elemeket CNC gépekkel, lemezfeldolgozással gyártják, amely lehetővé teszi a dimenziók precíz ellenőrzését, és erős alapot biztosít a rack egységek telepítéséhez. Mivel az alaptelepítési elemek méretei relatív nagyok, a keret telepítése a szekrényen belül az előre készített szekrény test gyártásával egyidejűleg történik.

1.2 A beágyazott telepítési szerkezet második rétege

Mint a rack telepítés középső rétege, ez a telepítési elem megosztható a bal és jobb oldali magfunkcionális modulok között. Ezenkívül tűzvédettségét is biztosítja a felszereléseknek.

1.3 A beágyazott telepítési szerkezet harmadik rétege

A rack tartós egységen telepítik az egykamerás védelmi berendezéseket, mérő- és vezérlőberendezéseket, kapcsolókat, végponttáblákat, gombokat stb. Ezek a komponensek önálló modulként vannak kifogalmazva és debugelve, így egy önálló rack funkcionális egységet alkotnak, ahogy az Ábra 2-ben látható.

Ábra 2 A rack funkcionális egységének séma

A rack gyártása, telepítése és debugolása párhuzamos folyamatok a szekrény saját gyártása és telepítése mellett, anélkül, hogy befolyásolnák egymás építési ütemtervét. Ez teljesen átalakítja a korábbi gyártási módot, ahol a switchboard típusú szerkezetek szekrénybeli kábelzése szükséges volt, jelentősen növelve az előre készített szekrényekben a kábelzés hatékonyságát.

Az összes felszerelés telepítése után a rackon belüli eszközök a rackon áthaladó függőleges kábelcsöveken keresztül vannak összekötve, lehetővé téve a szekrényen belüli felszerelések zárólapos összekapcsolását. Továbbá a rackon belüli kábelcsövek rácsszerű szerkezetet formálnak, amely lehetővé teszi, hogy a rackok közötti eszközök ezen rácsszerű kábelzés rendszerrel legyenek összekötve.

Miután a rackon belüli felszerelések minden kábelzése és debugolása befejeződött, a rack fedőlapját, oldalfedőit és előlapiját telepítik, ahogy az Ábra 3-ban látható.

Ábra 3 A rack telepítés befejezett hatása

Az előre készített szekrény rackján belüli felszerelések elhelyezése eltolva történik. Ez a cikk egy 220 kV-os vonalképvédő és mérő-vezérlő egységet vesz példaként, hogy illusztrálja a 220 kV-os rack felszerelések elrendezését.

2. A rack-on belüli felszerelések standardizált elrendezési sémájának tervezése az előre készített szekrényben

Ahogy az Ábra 4-ben látható, a 220 kV-as átalakítóállomás felszerelési területén történő konfigurációs követelmények szerint, egyetlen kamera esetén szükséges két védelmi berendezést, egy mérő-vezérlő berendezést, két gombot és több végponttáblát konfigurálni. A kábelzési területen függőleges kábelcsöveket telepítenek, és raktározó karancsokat konfigurálnak, hogy megelőzzék a véletlen műveleteket.

Ábra 4 A berendezés elrendezésének séma

3. Kábelzési sémák tervezése
3.1 Optikai és elektromos kábelek különbséges útvonalai

A rack méretei továbbra is 2260 (magasság) x 700 (szélesség) x 600 (mélység) mm. A felszerelések minden rétegének alatt egy körülbelül 40 mm magasságú kábelcsőt telepítenek. Az optikai és elektromos kábeleket különbséges útvonalakon helyezik el, és mind a kábeleket osztályosan és zónaszerűen fektetik le. Ahogy az Ábra 5-ben és 6-ban látható, a szilárdszög-úttal ellátott optikai kábeleket a csatorna bal oldalán helyezik el, míg az elektromos kábeleket a jobb oldalon. Ugyanazon oldalon lévő kábelek együtt vannak csomagolva és helyezve a berendezések telepítési pozíciói szerint.

Ábra 5 Az optikai kábel szilárdszög-úttal ellátott elrendezésének séma

Ábra 6 A kábel elrendezésének séma

3.2 Centralizált átadó rack telepítése

A szekrényen belül 700 mm széles, centralizált, előre készített optikai kábel átadó rackot telepítenek. Ezt használják az előre készített optikai kábelek és a patch kábelek közötti kapcsolat létrehozására. A rack 40U-as telepítési keretet használ, ahol az átadó dobozokat a kereten belül helyezik el, elegendő térrel a front-end előre készített optikai kábelek és patch kábelek elrendezéséhez. A külső optikai kábeleket a transfer szekrényen keresztül patch kábelekké alakítják. Ezek a patch kábelek a szekrényekben található optikai elosztó kereteken keresztül optikai ugrókábelekké alakulnak, majd különböző berendezésekhez kapcsolódik, így teljesítve az optikai kábel kapcsolat folyamatát. A szekrényen belül egy be- és kivezető csatorna van, amely a telephely kábelcsatornájához kapcsolódik.

4. Következtetések

• Az előre készített szekrény hierarchikusan beágyazott rack szerkezetet használ. A keret több rack egységből áll, ami lehetővé teszi, hogy a beágyazott szekrények és a szekrény testet egyszerre és függetlenül gyártják, ami jelentősen javítja a kiépítési hatékonyságot.

• A rackon belüli eszközök funkcionálisan zónázottak, ami standardizálja a szekrényen belüli felszerelések elrendezését.

• Az előre készített szekrényben az optikai és elektromos kábelek alsó útvonalat használnak. A szekrény alja rétegzett, és kábelcsődobozok vannak telepítve a switchboardok alatt, ami lehetővé teszi az optikai és elektromos kábelek elválasztását.