Проектная схема стоечной конструкции для сборного блочного оборудования вторичного класса в подстанции 220 кВ

В настоящее время большинство вторичного оборудования в новых интеллектуальных подстанциях размещается внутри сборных кабин, расположенных в зоне коммутационного оборудования. После изготовления корпусов кабин производители вторичного оборудования входят в кабины для установки и наладки, что приводит к довольно сложному и громоздкому процессу строительства. Типичная интеллектуальная подстанция 220 кВ обычно требует установки двух сборных кабин: одна для 220 кВ и одна для 110 кВ. Обе кабины относятся к типу II, с размерами 6200 мм × 2800 мм × 3300 мм. Кабина типа II может вместить 19 шкафов с размерами 800 мм × 600 мм × 2260 мм, что приводит к низкой эффективности использования пространства внутри кабины.

Для решения выдающихся проблем в процессе строительства сборной кабины для интеллектуальных подстанций в данной статье предлагается использование модели сборной кабины стоечного типа. Общая концепция дизайна сборной кабины осуществляется с учетом оптимизации конструкции кабины, размещения оборудования внутри кабины и прокладки оптических и электрических кабелей, с целью сокращения сроков строительства и повышения эффективности использования пространства.

1. Схема многоуровневой вложенной стоечной конструкции

При проектировании стоечной конструкции несущая конструкция вторичного оборудования рассматривается как неотъемлемая часть общей конструкции сборной кабины. В рамках общего контекста конструкции кабины осуществляется многоуровневый дизайн сверху вниз.

1.1 Вложенная конструкция установки

На первом уровне, учитывая, что корпус сборной кабины изготовлен из горячекатаного профиля и собран путем сплошной сварки, прямая установка прямоугольных листовых вертикальных компонентов внутри сборной кабины оказывает значительное влияние на точность установки стойки, что не способствует реализации проекта. Поэтому в данном решении во время производства сборной кабины внутрь кабины устанавливается базовая рама стоечной конструкции, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 Схема установочных компонентов для основания стоечной конструкции

Эти базовые установочные компоненты изготавливаются с помощью станков с ЧПУ путем обработки листового металла, что позволяет точно контролировать размеры и обеспечивает прочную основу для установки стоек. Учитывая относительно большие размеры базовых установочных компонентов, установка рамы внутри кабины осуществляется одновременно с производством корпуса сборной кабины.

1.2 Второй уровень вложенной конструкции установки

Как средний уровень для установки стоек, этот установочный компонент может использоваться ядрами функциональных модулей как слева, так и справа. Он также служит целям пожарной изоляции оборудования.

1.3 Третий уровень вложенной конструкции установки

На несущей единице стойки устанавливаются устройства защиты отдельных секций, устройства измерения и контроля, коммутаторы, терминалы, кнопки и т. д. Эти компоненты проводятся и отлаживаются как независимый модуль, образуя самодостаточную стоечную функциональную единицу, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 Схема стоечной функциональной единицы

Производство, установка и отладка стоек являются параллельными процессами по сравнению с производством и установкой самой кабины, не влияя на графики строительства друг друга. Это полностью преобразует предыдущий режим производства, где структуры шкафного типа требовали проводки внутри кабины, значительно повышая эффективность проводки в сборных кабинах.

После установки всего оборудования различные устройства внутри стойки соединяются через верхние и нижние кабельные каналы, которые горизонтально проходят через стойку, обеспечивая бесшовное соединение оборудования внутри кабины. Кроме того, кабельные каналы внутри стойки образуют сетчатую структуру, позволяющую различным устройствам между стойками быть соединенными через эту сетчатую систему проводки.

После завершения всей проводки и отладки оборудования внутри стойки устанавливаются верхняя крышка, боковые панели и передние панели стойки, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 Эффектный рисунок завершенной установки стойки

Оборудование внутри стойки сборной кабины располагается в смещенном порядке. В данной статье в качестве примера используется блок защиты и измерения-контроля линии 220 кВ для иллюстрации расположения каркаса оборудования стойки 220 кВ.

2. Проектирование стандартизированной схемы размещения оборудования внутри стойки сборной кабины

Как показано на рисунке 4, согласно требованиям к конфигурации подстанции 220 кВ в зоне установки оборудования, для одного интервала необходимо настроить два устройства защиты, одно устройство измерения и контроля, две кнопки и несколько терминалов. В зоне проводки установлены вертикальные кабельные каналы, а также предусмотрены замки для предотвращения случайных операций.

Рисунок 4 Схема расположения устройств

3. Проектирование схемы прокладки кабелей
3.1 Раздельная прокладка оптических и электрических кабелей

Размеры стойки остаются 2260 (высота) × 700 (ширина) × 600 (глубина) мм. Под каждым уровнем оборудования установлен кабельный канал высотой около 40 мм. Оптические и электрические кабели прокладываются раздельно, и все кабели распределены по классам и зонам. Как показано на рисунках 5 и 6, оптоволоконные патч-корды расположены слева, а электрические кабели — справа. Кабели на одной стороне группируются и размещаются вместе в соответствии с местами установки устройств.

Рисунок 5 Схема распределения оптических кабелей

Рисунок 6 Схема распределения кабелей

3.2 Установка централизованной переключательной стойки

Внутри кабины устанавливается централизованная переключательная стойка для сборных оптических кабелей шириной 700 мм. Она используется для облегчения подключения сборных оптических кабелей и патч-кордов. Стойка использует 40U-каркас, с переключательными коробками, установленными внутри каркаса, оставляя достаточно места для размещения передних сборных оптических кабелей и патч-кордов. Наружные оптические кабели преобразуются в патч-корды через переключательный шкаф. Эти патч-корды затем преобразуются в оптоволоконные патч-корды через оптические распределительные рамы в каждом шкафу и подключаются к различным устройствам, тем самым завершая процесс подключения оптических кабелей. Внутри кабины предоставляется вход/выход для кабельного канала, который соединен с кабельным каналом станции.

4. Заключение

• Сборная кабина использует многоуровневую вложенную стоечную конструкцию. Каркас состоит из нескольких стоечных единиц, что позволяет одновременно и независимо производить вложенные шкафы и корпус кабины, что значительно повышает эффективность строительства.

• Устройства внутри стойки зонированы функционально, стандартизируя размещение оборудования внутри кабины.

• Оптические и электрические кабели внутри сборной кабины используют метод прокладки снизу. Дно кабины организовано в слоях, и под шкафами установлены кабельные каналы, что обеспечивает разделение оптических и электрических кабелей.