Проектиране и технология на процеса на предварително изработени кабинови типа подстанции

1. Характеристики на производителността на предварително изработени кабини-подстанции

Характеристиките на производителността на предварително изработените кабини-подстанции са следните:

• Малко занимаемо пространство: С модуларен дизайн може да бъде прието двуетажно триизмерно разположение, което спестява разходите за придобиване на земя.

• Гъвкавост в изграждането на подстанцията: Има ниски изисквания към местоположението на подстанцията. Разположението може да бъде гъвкаво променено в зависимост от реалните условия на място (например форма на земята и геология). Може да бъде преместена и е мобилна.

• Намалена обем на строителните работи на място: В традиционния режим на изграждане на подстанции, обемът на строителните работи на място е голям. Оборудването трябва да бъде събрано, свързано и дебъгнато след транспортирането до мястото, и е силно влияно от климата и околната среда, което води до дълъг период на строителството. В режима на предварително изработените кабини, оборудването е предварително инсталирано, свързано и дебъгнато в завод. Работите на място включват само свързване на кабините и проводка между кабините. Те са по-малко влияни от климата и околната среда, и периода на строителството е кратък.

• Намалена сложност в управлението на строителните работи на място: В традиционния режим на строителството, първо се изграждат основите, след това се инсталира оборудването и после се изгражда помещението за ключовия апарат. Цикълът на проекта е дълъг, с кръстосани операции, което прави управлението трудно. В режима на предварително изработените кабини, на място се изисква само проста конструкция на основите за предварително изработените кабини. След завършването, екипът за граждански строежи може да се оттегли, и след това да чака предварително изработените кабини да бъдат поставени. Това избягва кръстосано строителство, и управлението на строителството е относително просто.

• Добра екологичност: В традиционния режим на мокро строителство, обемът на гражданските строежи е голям, което води до много прах, причинявайки значително замърсяване с прах на околната среда и има голямо влияние върху околната среда. В режима на предварително изработените кабини, тялото на кабината е предварително изработено като цяло и транспортирано до мястото. Обемът на гражданските строежи на място е малък, което води до относително малко влияние върху околната среда, и е екологично.

•  Прекрасен вид и хармония с околната среда: В режима на предварително изработените кабини, външната боядиска може да бъде персонализирана в зависимост от околната среда на повишаващата подстанция, за да се постигне хармония с околната среда. Едновременно с това, предварително изработените кабини-подстанции имат добри функции за изолация на електромагнитната радиация и намаляване на шума, и са лесно приемани от околните жители.

• Кратък период на строителството: Периодът на строителството на предварително изработените кабини-подстанции е кратък. Конструкцията на основите и производството на предварително изработените кабини се извършват едновременно, и периода на строителството е около три месеца.

• Ниски общи разходи: Традиционният режим на строителството е относително фиксиран, с ограничено пространство за оптимизация на разходите. Предварително изработените кабини-подстанции могат да намалят разходите за граждански строежи и инсталация. Периодът на строителството е напреднал, и се постига ранна връзка с мрежата и генериране на енергия, получавайки предимства по-рано. Общите разходи са намалени с около 10%.

2. Дизайн технология на предварително изработените кабини-подстанции

Според Q/GDW 1795 - 2013 Общи правила за 3D моделиране на електроенергийните мрежи издадени от Государствената електроенергийна корпорация на Китай, се използват параметрични модели и методи за твърдо моделиране за 3D дизайнерско моделиране на продуктите от предварително изработени кабини.

•  Параметрично моделиране: Това е процес на моделиране, който използва множество набори от параметри, за да ограничи отношенията и размерите на геометричните елементи в графика, насочвайки генерирането на геометрични графики с различни топологични отношения. Чрез промяна на параметрите, формата на графика може да бъде модифицирана и контролирана. Това може бързо да постигне 3D моделиране на продукти като предварително изработени кабини.

• Твърдо моделиране: Параметричният модел се използва като референция за твърдо моделиране. Параметрите на всеки 3D воксел са свързани с него. След прецизиране на компонентите на предварително изработените кабини (горна покривка, стена, основа и интегрирано оборудване), те се събират в 3D модел на продукта от предварително изработени кабини.

• Производствени чертежи: Използва се твърдо моделиране за генериране на производствени чертежи за всеки компонент, и автоматично се генерира свързана спецификация на материали (BOM). Едновременно с това, е възможно да се сканира QR кода на чертежа, за да се предвижди онлайн 3D модела, подобрявайки ефективността на обработката и производството.

•  Визуализация: Прилага се напреднала визуална техника за рендериране, за да се рендерира детайлите на външния вид, вътрешните сцени и осветлението на околната среда на създадения модел на предварително изработените кабини, реализирайки цифров визуален дизайн на предварително изработените кабини и представяйки формата на продукта във всички аспекти за потребителите.

Използва се CAE симулационна технология, за да се проведе симулация и анализ на структурата на предварително изработените кабини при условия като вдигане, вятърна нагласа, снегова нагласа и земетресение, за да се провери надеждността на структурата на кабината, да се намалят разходите за дизайн, да се съкрати цикълът на дизайн и да се подобри надеждността на продукта.

•  Симулация на условието за вдигане: Използва се CAE симулационна технология, за да се анализира напрежението и деформацията на модула на предварително изработените кабини при гравитационна нагласа при вдигане. Точките за вдигане са разположени в четирите отвора за монтиране на подемни ухвати на долната профилна сталь на единичен модул.

• Симулация на условието за снегова нагласа: Използва се CAE симулационна технология, според изискванията на GB 50009 - 2012 Кодекс за нагласи върху строителни конструкции, за да се симулира структурното напрежение на предварително изработените кабини при условие на снегова нагласа с 50-годишен период на възникване.

• Симулация на условието за вятърна награса: Използва се CAE симулационна технология, според изискванията на GB 50009 - 2012 Кодекс за нагласи върху строителни конструкции, за да се симулира структурното напрежение на предварително изработените кабини на всяка повърхност на двусклонна покривна сграда при условие на вятърна награса.

• Модален декомпозиция: Отличава се от характеристиките на природния период на вибрация на високи сгради, структурата на предварително изработените кабини е формирана чрез сваряване на голям брой профили от секционна стомана. Нейната природна честота трябва да бъде изчислена чрез модална декомпозиция. Получените моди и спектърът на проектиране на земетресението могат да бъдат използвани за анализ на сейсмичния отговор на предварително изработените кабини.

• Симулация на условието за земетресение: Използва се технология за анализ на отговора, според изискванията на GB 50260 - 2013 Кодекс за сейсмичен дизайн на електроустановки, за да се симулира структурното напрежение на предварително изработените кабини при условие на 8-градусово земетресение.

• Симулация на осветлението: Използва се софтуер за симулация на осветлението, за да се симулират и изчислят стойностите на нормалното осветление, аварийното осветление и аварийното евакуационно осветление вътре в предварително изработените кабини, за да се удовлетворят изискванията за осветление в DL/T 5390 - 2014 Технически регламент за дизайна на осветление в електроцентрали и подстанции, гарантирайки комфортна среда за операция и поддръжка в кабината.

3. Процесна технология на предварително изработените кабини-подстанции

Процесът на предварително изработените кабини-подстанции е следния:

•  Производствен процес: Предварително изработените кабини се обработват в стандартизиран завод, което може да гарантира качеството на продукта на предварително изработените кабини. Процесът е показан на Фигура 1.

•  Антикорозионен процес: Се избират различни антикорозионни степени и процеси за боядисване в зависимост от различните приложения, за да се гарантира, че предварително изработените кабини не заръждат по време на техния служебен живот.

• Изолационен процес: Използва се трислойна изолационна структура от "сталина + каменна вата & полиуретан + стенна плочка за машинно помещение & огнезащитна каменна вата", допълнена с топлосистеми и климатици, за да се гарантира, че температурата в кабината е в подходящ диапазон.

•  Водонепроницаем процес: За разделителни кабини, които са склонни към протичане, се използват компресионни герметични вещества и устойчиви на времето силиконови герметични вещества за герметизация, и се комбинират с водонепроницаеми покривки, за да се гарантира, че кабината е водонепроницаема.

•  Противопрахов процес: Използва се процес на герметизация на автомобили, т.е. се използват високоеластични герметични ленти (EPDM каучук) за да се постигне противопрахов, противовлажностен и противоконденационен ефект. Отворите за кабели за високо и ниско напрежение използват удобни за герметизация отвори, и герметични каучукови пръстени за отворите са произволно конфигурирани в кабината.

•  Вентилационен процес: Съобразно климатичните условия и факторите на околната среда, в области с много вятър и пясък, крайно студени области и области с висока загрязненост, в предварително изработените кабини се използват електрически демпфери или микропозитивно-налягане противопрахова технология, за да се постигне противопрахов, противовлажностен и противоконденационен ефект и да се гарантира стабилната работа на оборудването.

• Процес на вътрешна облицовка: За предварително вграждане на тръбопроводи за разпределение на електроенергия и осветление се използват пламеностойки PVC тръби, а за предварително вграждане на пожарогасачи и системи за достъп се използват цинкови тръби. За вторичното оборудване на пода обикновено се използват антистатични подови покрития, а за първичното оборудване обикновено се използват изолиращи каучукови подложки. За тавана се използва интегрирана скелетна тавана, която е лесна за монтаж, естетична като цяло и удобна за последваща поддръжка.

• Процес на разпределение на електроенергия: Във вътрешността на предварително изработените кабини се устрояват разпределителни кутии за електроенергия, нормално осветление, аварийно осветление и кутии за поддръжка, съобразно различните функционални изисквания. Сред тях, разпределителната кутия за аварийно осветление може да предостави централизирано захранване на 36 V, реализирайки функции като distantno наблюдение и пожарна сигнализация.