تكنولوجيا التصميم والعملية لمراكز التحويل المصنعة مسبقًا من نوع الكابينة
1. خصائص الأداء لمحطات التحويل المُجهزة مسبقًا من نوع الكابينة
خصائص الأداء لمحطات التحويل المُجهزة مسبقًا من نوع الكابينة هي كالتالي:
مساحة صغيرة: بفضل التصميم النمطي، يمكن اعتماد تخطيط ثلاثي الأبعاد على طبقتين، مما يوفر تكاليف الحصول على الأرض.
المرونة في بناء المحطة: لها متطلبات منخفضة لموقع المحطة. يمكن تعديل التخطيط بمرونة وفقًا للظروف الفعلية على الأرض (مثل شكل الأرض والجيولوجيا). يمكن نقلها وهي قابلة للتنقل.
تقليل حجم العمل الإنشائي على الأرض: في وضع البناء التقليدي للمحطة، يكون حجم العمل المدني كبيرًا. يحتاج المعدات إلى التجميع والتوصيل والتصحيح بعد نقلها إلى الموقع، ويتأثر بشكل كبير بالمناخ والبيئة، مما يؤدي إلى فترة بناء طويلة. في وضع الكابينة المُجهزة مسبقًا، يتم تركيب المعدات وتوصيلها وتصحيحها في المصنع. العمل على الأرض يقتصر فقط على ربط جسم الكابينة وتوصيل الكابلات بين الكابينات. يتأثر بشكل أقل بالمناخ والبيئة، والفترة الزمنية للبناء قصيرة.
تقليل التعقيد في إدارة البناء على الأرض: في الوضع التقليدي للبناء، يتم بناء الأساسات المدنية أولاً، ثم تثبيت المعدات، ثم بناء غرفة المقاطع. دورة المشروع طويلة، مع عمليات متقاطعة، مما يجعل الإدارة صعبة. في وضع الكابينة المُجهزة مسبقًا، يتطلب الأمر فقط بناء أساس بسيط للكابينة المُجهزة مسبقًا على الأرض. بعد الانتهاء، يمكن للفريق المدني الانسحاب، ثم الانتظار حتى يتم تثبيت الكابينة المُجهزة مسبقًا. هذا يتجنب البناء المتقاطع، وإدارة البناء تكون نسبيًا بسيطة.
جودة البيئة الجيدة: في الوضع التقليدي للبناء الرطب، يكون حجم العمل المدني كبيرًا، مما يؤدي إلى الكثير من الغبار، مما يسبب تلوثًا كبيرًا بالغبار للبيئة ويؤثر بشكل كبير على البيئة المحيطة. في وضع الكابينة المُجهزة مسبقًا، يتم تصنيع جسم الكابينة ككل ونقله إلى الموقع. حجم العمل المدني على الأرض صغير، مما يؤدي إلى تأثير نسبيًا صغير على البيئة المحيطة، وهو صديق للبيئة.
الشكل الجميل والتناغم مع البيئة: في وضع الكابينة المُجهزة مسبقًا، يمكن تنفيذ الطلاء الخارجي المخصص وفقًا للبيئة المحيطة لمحطة التحويل لتوفير التناغم مع البيئة. في الوقت نفسه، تتمتع محطات التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا بوظائف جيدة لعزل الإشعاع الكهرومغناطيسي وتقليل الضوضاء، وهي سهلة القبول من قبل السكان المحيطين.
فترة بناء قصيرة: فترة بناء محطات التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا قصيرة. يتم تنفيذ بناء الأساس وإنتاج الكابينة المُجهزة مسبقًا في نفس الوقت، والفترة الزمنية للبناء حوالي ثلاثة أشهر.
تكلفة شاملة منخفضة: الوضع التقليدي للبناء ثابت نسبيًا، مع مساحة محدودة لأمثلة التكلفة. يمكن أن تقلل محطة التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا تكاليف الأعمال المدنية والتركيب. يتم تقدم فترة البناء، ويمكن تحقيق الربط بشبكة الكهرباء والإنتاج المبكر للطاقة، والحصول على الفوائد مبكرًا. يتم تخفيض التكلفة الشاملة بنسبة حوالي 10%.
2. تقنية التصميم لمحطات التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا
وفقًا لـ Q/GDW 1795 - 2013 القواعد العامة لنمذجة شبكات الطاقة ثلاثية الأبعاد الصادر عن شركة الدولة للشبكة الكهربائية الصينية، يتم استخدام طرق النمذجة المعلمية والنمذجة الصلبة لإجراء تصميم النمذجة ثلاثية الأبعاد لمنتجات الكابينة المُجهزة مسبقًا.
النمذجة المعلمية: هذه عملية نمذجة تستخدم مجموعات متعددة من المعلمات لتقييد العلاقات والأبعاد الهندسية في الرسم البياني، مما يدفع إنشاء الرسومات الهندسية ذات العلاقات الطوبولوجية المختلفة. من خلال ضبط المعلمات، يمكن تعديل وتحكم في الشكل الهندسي للرسم البياني. يمكن تحقيق النمذجة ثلاثية الأبعاد بسرعة لمنتجات الكابينة المُجهزة مسبقًا.
النمذجة الصلبة: يتم استخدام النموذج المعلمي كمرجع للنمذجة الصلبة. يتم ربط معلمات كل عنصر ثلاثي الأبعاد به. بعد تحسين مكونات الكابينة المُجهزة مسبقًا (الغطاء العلوي، الجدار، الأساس، والمعدات المتكاملة)، يتم تجميعها في نموذج ثلاثي الأبعاد لمنتج الكابينة المُجهزة مسبقًا.
رسومات الإنتاج: يتم استخدام النمذجة الصلبة لإنشاء رسومات الإنتاج لكل مكون، ويتم إنشاء قائمة المواد المرتبطة (BOM) تلقائيًا. في الوقت نفسه، يمكن مسح رمز الاستجابة السريعة على الرسم البياني لمعاينة النموذج ثلاثي الأبعاد عبر الإنترنت، مما يحسن كفاءة المعالجة والإنتاج.
الрендرين البصري المتقدم: يتم تطبيق تقنية الرندرين البصري المتقدمة لتقديم تفاصيل المظهر والمشاهد الداخلية والإضاءة البيئية للنموذج المُجهز مسبقًا، مما يحقق التصميم البصري الرقمي للكابينة المُجهزة مسبقًا ويقدم شكل المنتج من جميع الجوانب للمستخدمين.
يتم استخدام تقنية محاكاة CAE لإجراء محاكاة وتحليل لهيكل الكابينة المُجهزة مسبقًا تحت ظروف مثل الرفع، الحمل الرياحي، الحمل الثلجي، والزلزال، لتأكيد موثوقية هيكل الكابينة، وتقليل تكاليف التصميم، وتقصير دورة التصميم، وتحسين موثوقية المنتج.
محاكاة حالة الرفع: يتم استخدام تقنية محاكاة CAE لتحليل الإجهاد والتشوه في الوحدة المُجهزة مسبقًا تحت الحمل الجاذبي أثناء الرفع. يتم تحديد نقاط الرفع عند فتحات تركيب الأوتاد الأربعة على القناة الفولاذية السفلية للوحدة الواحدة.
محاكاة حالة الحمل الثلجي: باستخدام تقنية محاكاة CAE، وفقًا لمتطلبات GB 50009 - 2012 الكود للحمل على الهياكل المبنية، يتم محاكاة الإجهاد الهيكلي للكابينة المُجهزة مسبقًا تحت حالة الحمل الثلجي لمدة 50 عامًا.
محاكاة حالة الحمل الرياحي: باستخدام تقنية محاكاة CAE، وفقًا لمتطلبات GB 50009 - 2012 الكود للحمل على الهياكل المبنية، يتم محاكاة الإجهاد الهيكلي للكابينة المُجهزة مسبقًا على كل سطح من سطوح المبنى ذو السقف ذي المنحدرين تحت حالة الحمل الرياحي.
تحليل الوضع الطبيعي: على عكس خصائص فترة الاهتزاز الطبيعية لهياكل المباني الشاهقة، يتم تشكيل هيكل الكابينة المُجهزة مسبقًا بواسطة اللحام لعدد كبير من الأقسام الفولاذية. يجب حساب ترددها الطبيعي باستخدام طريقة تحليل الوضع الطبيعي. يمكن استخدام الأنماط المستخرجة والطيف الزلازل المصمم لتحليل استجابة الكابينة المُجهزة مسبقًا للزلازل.
محاكاة حالة الزلازل: باستخدام تقنية تحليل الاستجابة، وفقًا لمتطلبات GB 50260 - 2013 الكود للتصميم الزلازل للتركيبات الكهربائية، يتم محاكاة الإجهاد الهيكلي للكابينة المُجهزة مسبقًا تحت حالة درجة مقاومة الزلازل 8.
محاكاة الإضاءة: باستخدام برنامج محاكاة الإضاءة، يتم محاكاة وحساب قيم الإضاءة للإضاءة العادية والإضاءة الطارئة والإضاءة للاستغاثة داخل الكابينة المُجهزة مسبقًا لتلبية متطلبات الإضاءة في DL/T 5390 - 2014 اللوائح الفنية لتصميم الإضاءة في محطات توليد الكهرباء ومحطات التحويل، لضمان بيئة تشغيل وصيانة مريحة داخل الكابينة.
3. تقنية العملية لمحطات التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا
عملية محطات التحويل من نوع الكابينة المُجهزة مسبقًا هي كالتالي:
عملية الإنتاج: يتم معالجة الكابينة المُجهزة مسبقًا في مصنع معياري، مما يمكنه من ضمان جودة المنتج للكابينة المُجهزة مسبقًا. العملية موضحة في الشكل 1.
عملية مقاومة التآكل: يتم اختيار مستويات مختلفة من مقاومة التآكل وعمليات الرش وفقًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة لضمان عدم تآكل الكابينة المُجهزة مسبقًا خلال فترة الخدمة.
عملية العزل الحراري: يتم اعتماد هيكل عزل حراري ثلاثي الطبقات "صفيحة فولاذية + الصوف الصخري والبولي يوريثان + لوحة جدار الغرفة وصفيحة الصوف الصخري المقاومة للنيران البحرية"، مدعومة بمراجل التدفئة ومكيفات الهواء لضمان أن درجة الحرارة داخل الكابينة ضمن نطاق مناسب.
عملية مقاومة الماء: بالنسبة للكابينات القابلة للتسرب، يتم استخدام مادة ختم ذات نسبة ضغط ومواد ختم السيليكون المقاومة للأحوال الجوية للختم، بالإضافة إلى استخدام أغطية مقاومة للماء بشكل مركب لضمان عدم تسرب الكابينة.
عملية مقاومة الغبار: يتم اعتماد عملية الختم المستخدمة في السيارات، أي استخدام الشرائط المطاطية عالية المرونة (المطاط EPDM) لتحقيق مقاومة الغبار والرطوبة والتكاثف. يتم استخدام فتحات القواطع لخطوط الدخل والخروج ذات الجهد العالي والمنخفض التي تتيح الختم بسهولة، ويتم تجهيز حلقات الختم المطاطية للفتحات القواطع بشكل عشوائي داخل الكابينة.
عملية التهوية: مع الأخذ في الاعتبار الظروف المناخية والعوامل البيئية، في المناطق ذات الرياح والرمال الكثيفة، والمناطق القاسية البرودة، والمناطق ذات التلوث العالي، يتم استخدام المراوح الكهربائية أو تقنية التهوية ذات الضغط الموجب الدقيق داخل الكابينة المُجهزة مسبقًا لتحقيق مقاومة الغبار والرطوبة والتكاثف وضمان التشغيل المستقر للمعدات.
عملية التشطيب الداخلي: يتم استخدام أنابيب PVC مقاومة للحريق للغرس في توزيع الطاقة والإضاءة، وأنابيب مغلفنة للغرس في معدات الحماية من الحرائق والتحكم في الوصول. يتم استخدام الأرضيات المانعة للشحن بشكل عام للمعدات الثانوية على الأرض، وأرضيات مطاطية عازلة بشكل عام للمعدات الأساسية. يتم استخدام سقف متكامل على هيئة هيكل عظمي للسقف، والذي يكون سهل التركيب وجذابًا بشكل عام ومناسبًا للصيانة اللاحقة.
عملية توزيع الطاقة: يتم تجهيز صناديق توزيع الطاقة للطاقة والإضاءة العادية والإضاءة الطارئة وصناديق الصيانة داخل الكابينة المُجهزة مسبقًا وفقًا لمتطلبات الوظائف المختلفة. من بينها، يمكن أن توفر صندوق توزيع الإضاءة الطارئة طاقة مركزية بـ 36 فولت، مما يتحقق وظائف مثل الرصد البعيد وربط نظام الحماية من الحرائق.
