การออกแบบโครงสร้างติดตั้งในช่องสำหรับอุปกรณ์รวมแบบสองชั้นในตู้สำเร็จรูปในสถานีไฟฟ้าแรงสูง 220kV

ปัจจุบัน อุปกรณ์รองในสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะที่สร้างใหม่ส่วนใหญ่ถูกติดตั้งอยู่ภายในห้องสำเร็จรูปที่ตั้งอยู่ในพื้นที่สวิตช์เกียร์ หลังจากที่โครงสร้างห้องสำเร็จรูปได้รับการผลิตแล้ว ผู้ผลิตอุปกรณ์รองจะเข้าไปติดตั้งและทดสอบภายในห้อง ทำให้กระบวนการก่อสร้างค่อนข้างซับซ้อนและยุ่งยาก สถานีไฟฟ้าอัจฉริยะระดับ 220 kV ทั่วไปมักต้องการการติดตั้งห้องสำเร็จรูปสองห้อง: หนึ่งสำหรับ 220 kV และหนึ่งสำหรับ 110 kV ทั้งสองห้องเป็นประเภท II ขนาด 6200mm×2800mm×3300mm ห้องประเภท II สามารถรองรับแผงสวิตช์ 19 แผง ขนาด 800mm×600mm×2260mm ทำให้อัตราการใช้พื้นที่ภายในห้องต่ำ

เพื่อแก้ไขปัญหาที่เด่นชัดในการก่อสร้างแบบห้องสำเร็จรูปสำหรับสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะ บทความนี้เสนอให้ใช้โมเดลห้องสำเร็จรูปแบบแร็ค การออกแบบโดยรวมของห้องสำเร็จรูปดำเนินการในด้านการปรับปรุงโครงสร้างห้อง การจัดวางอุปกรณ์ภายในห้อง และการวางสายไฟและแสง เพื่อลดระยะเวลาการก่อสร้างและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่

1. แผนโครงสร้างแร็คแบบลำดับชั้น

ในการออกแบบโครงสร้างแบบแร็ค โครงสร้างที่รับน้ำหนักของอุปกรณ์รองถูกมองว่าเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของโครงสร้างห้องสำเร็จรูป ในบริบทโดยรวมของโครงสร้างห้อง ได้มีการออกแบบแบบลำดับชั้นจากบนลงล่าง

1.1 โครงสร้างการติดตั้งแบบซ้อน

ที่ชั้นแรก โดยพิจารณาว่าโครงสร้างห้องสำเร็จรูปทำจากเหล็กกล้ารีดร้อนและเชื่อมเป็นชิ้นเดียว การติดตั้งส่วนประกอบแนวตั้งรูปสี่เหลี่ยมภายในห้องสำเร็จรูปโดยตรงจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการติดตั้งแร็ค ซึ่งไม่เหมาะสมกับการดำเนินโครงการ ดังนั้น ในแผนนี้ ระหว่างกระบวนการผลิตห้องสำเร็จรูป จะมีการติดตั้งโครงสร้างฐานของแร็คภายในห้อง ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 แผนภาพส่วนประกอบการติดตั้งฐานโครงสร้างแร็ค

ส่วนประกอบการติดตั้งพื้นฐานเหล่านี้ถูกผลิตโดยเครื่อง CNC ผ่านกระบวนการแปรรูปแผ่นโลหะ ทำให้สามารถควบคุมขนาดได้อย่างแม่นยำและให้ฐานที่แข็งแรงสำหรับการติดตั้งยูนิตแร็ค เนื่องจากขนาดของส่วนประกอบการติดตั้งพื้นฐานค่อนข้างใหญ่ การติดตั้งเฟรมภายในห้องจะดำเนินการพร้อมกับการผลิตโครงสร้างห้องสำเร็จรูป

1.2 ชั้นที่สองของโครงสร้างการติดตั้งแบบซ้อน

เป็นชั้นกลางสำหรับการติดตั้งแร็ค ส่วนประกอบการติดตั้งนี้สามารถแบ่งปันได้โดยโมดูลฟังก์ชันหลักทั้งด้านซ้ายและขวา นอกจากนี้ยังมีวัตถุประสงค์ในการแยกไฟสำหรับอุปกรณ์

1.3 ชั้นที่สามของโครงสร้างการติดตั้งแบบซ้อน

บนยูนิตแร็คที่รับน้ำหนัก มีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแบบช่องเดียว อุปกรณ์วัดและควบคุม สวิตช์ แทร์มินอลบล็อก ปุ่ม เป็นต้น ส่วนประกอบเหล่านี้ถูกเชื่อมและทดสอบเป็นโมดูลอิสระ สร้างเป็นยูนิตฟังก์ชันแร็คที่สมบูรณ์ ดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 แผนภาพยูนิตฟังก์ชันแร็ค

การผลิต การติดตั้ง และการทดสอบแร็คเป็นกระบวนการขนานกับการผลิตและการติดตั้งห้องเอง โดยไม่กระทบต่อกำหนดการก่อสร้าง ซึ่งเปลี่ยนแปลงรูปแบบการผลิตที่เคยใช้โครงสร้างแบบสวิตช์บอร์ดที่ต้องการการเชื่อมสายภายในห้องอย่างมาก ทำให้ประสิทธิภาพในการเชื่อมสายภายในห้องสำเร็จรูปเพิ่มขึ้นอย่างมาก

หลังจากติดตั้งอุปกรณ์ทั้งหมดแล้ว อุปกรณ์ต่างๆ ภายในแร็คจะเชื่อมต่อกันผ่านรางสายไฟที่วิ่งผ่านแร็คในแนวนอน ทำให้การเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายในห้องเป็นไปอย่างราบรื่น นอกจากนี้ รางสายไฟภายในแร็คยังสร้างโครงสร้างแบบตาราง ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ ระหว่างแร็คสามารถเชื่อมต่อกันผ่านระบบสายไฟแบบตารางนี้ได้

เมื่อการเชื่อมและทดสอบอุปกรณ์ภายในแร็คเสร็จสมบูรณ์ ฝาครอบด้านบน แผ่นปิดด้านข้าง และแผ่นปิดด้านหน้าของแร็คจะถูกติดตั้ง ดังแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 ภาพแสดงผลของการติดตั้งแร็คที่เสร็จสมบูรณ์

อุปกรณ์ภายในแร็คของห้องสำเร็จรูปถูกจัดเรียงแบบเลื่อน บทความนี้ใช้ตัวอย่างยูนิตป้องกันและวัดควบคุมสาย 220 kV เพื่ออธิบายการจัดเรียงโครงสร้างอุปกรณ์แร็ค 220 kV

2. การออกแบบแผนมาตรฐานสำหรับการจัดเรียงอุปกรณ์ภายในแร็คของห้องสำเร็จรูป

ตามที่แสดงในรูปที่ 4 ตามข้อกำหนดการติดตั้งอุปกรณ์ในพื้นที่ติดตั้งของสถานีไฟฟ้า 220 kV สำหรับช่องเดียว จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน 2 ตัว อุปกรณ์วัดและควบคุม 1 ตัว ปุ่ม 2 ตัว และเทอร์มินอลบล็อกหลายตัว รางสายไฟแนวตั้งถูกติดตั้งในพื้นที่ติดตั้ง และมีการติดตั้งคลิปล็อคเพื่อป้องกันการทำงานโดยไม่ตั้งใจ

รูปที่ 4 แผนภาพการจัดเรียงอุปกรณ์

3. การออกแบบแผนการวางสายเคเบิล
3.1 การแยกเส้นทางสายแสงและสายไฟฟ้า

ขนาดของแร็คยังคงที่ 2260 (สูง) × 700 (กว้าง) × 600 (ลึก) มม. รางสายไฟสูงประมาณ 40 มม. ถูกติดตั้งใต้แต่ละชั้นของอุปกรณ์ สายแสงและสายไฟฟ้าถูกแยกเส้นทางกัน และสายเคเบิลทั้งหมดถูกวางอย่างมีหมวดหมู่และแยกโซน ดังแสดงในรูปที่ 5 และ 6 สายแสงถูกจัดไว้ทางด้านซ้ายของช่องทาง ในขณะที่สายไฟฟ้าถูกจัดไว้ทางด้านขวา สายเคเบิลที่อยู่ด้านเดียวกันถูกจัดรวมกันตามตำแหน่งการติดตั้งของอุปกรณ์

รูปที่ 5 แผนภาพการวางสายแสงแยก

รูปที่ 6 แผนภาพการวางสายเคเบิล

3.2 การติดตั้งแร็คโอนสัญญาณแบบรวมศูนย์

แร็คโอนสัญญาณแบบรวมศูนย์สำหรับสายแสงสำเร็จรูป ขนาด 700 มม. ถูกติดตั้งภายในห้อง ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อระหว่างสายแสงสำเร็จรูปและสายแพทช์ แร็คนี้ใช้โครงสร้างการติดตั้ง 40U พร้อมตู้โอนสัญญาณที่ติดตั้งภายในโครงสร้าง ทิ้งพื้นที่เพียงพอสำหรับการวางสายแสงสำเร็จรูปและสายแพทช์ด้านหน้า สายแสงภายนอกถูกแปลงเป็นสายแพทช์ผ่านตู้โอนสัญญาณ สายแพทช์เหล่านี้ถูกแปลงเป็นสายแสงข้ามผ่านเฟรมการกระจายแสงภายในตู้แต่ละตู้ และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ทำให้กระบวนการเชื่อมต่อสายแสงเสร็จสมบูรณ์ ภายในห้องมีช่องทางเข้า-ออกสำหรับช่องทางสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับท่อสายเคเบิลของสถานี

4. สรุป

• ห้องสำเร็จรูปใช้โครงสร้างแร็คแบบลำดับชั้น โครงสร้างประกอบด้วยยูนิตแร็คหลายยูนิต ทำให้ตู้ซ้อนและโครงสร้างห้องสามารถผลิตและติดตั้งพร้อมกันและอิสระ ทำให้ประสิทธิภาพการก่อสร้างเพิ่มขึ้นอย่างมาก

• อุปกรณ์ภายในแร็คถูกแบ่งโซนตามฟังก์ชัน ทำให้การจัดเรียงอุปกรณ์ภายในห้องเป็นมาตรฐาน

• สายแสงและสายไฟฟ้าภายในห้องสำเร็จรูปใช้วิธีการวางสายด้านล่าง ด้านล่างของห้องถูกจัดเป็นชั้น และมีตู้รางสายไฟติดตั้งใต้แผงสวิตช์ ทำให้สายแสงและสายไฟฟ้าแยกกัน