Disseny i tecnologia de procés de subestacions prefabricades de tipus cabina
1. Característiques de rendiment de les subestacions prefabricades de tipus cabina
Les característiques de rendiment de les subestacions prefabricades de tipus cabina són les següents:
Peu d'òcupació del terreny: Amb un disseny modular, es pot adoptar una disposició tridimensional en dos nivells, estalviant els costos d'adquisició del terreny.
Flexibilitat en la construcció de l'estació: Té baixes exigències per al lloc de l'estació. La disposició es pot ajustar flexiblement segons les condicions reals in situ (com ara la forma del terreny i la geologia). Es pot reubicar i és mòbil.
Reducció de la càrrega de treball de la construcció in situ: En el mode de construcció tradicional de subestacions, la càrrega de treballs civils in situ és gran. El maquinari necessita ser muntat, cablejat i depurat després de ser transportat al lloc, i es veu molt afectat pel clima i l'entorn, resultant en un període de construcció llarg. En el mode de cabina prefabricada, el maquinari és preinstal·lat, cablejat i depurat a la fàbrica. El treball in situ només implica la fusió del cos de la cabina i el cablejat entre cabins. Està menys afectat pel clima i l'entorn, i el període de construcció és curt.
Reducció de la complexitat de la gestió de la construcció in situ: En el mode de construcció tradicional, primer es construeixen les fundacions civils, seguides de la instal·lació del maquinari i després la construcció de la sala de commutació. El cicle del projecte és llarg, amb operacions creuades, dificultant la gestió. En el mode de cabina prefabricada, només cal una construcció simple de fundacions per a la cabina prefabricada in situ. Després de completar-se, l'equip de treballs civils pot retirar-se, i després esperar que la cabina prefabricada estigui posicionada. Això evita la construcció creuada, i la gestió de la construcció és relativament simple.
Bona amistat ambiental: En el mode de construcció húmida tradicional, la càrrega de treballs civils és gran, produint molta pols, que causa una contaminació significativa per pols a l'entorn i té un gran impacte en l'entorn circumdant. En el mode de cabina prefabricada, el cos de la cabina es prefabrica sencer i es transporta al lloc. La càrrega de treballs civils in situ és petita, causant un impacte relativament petit en l'entorn circumdant, i és amigable amb l'entorn.
Aparença bonica i harmonia amb l'entorn: En el mode de cabina prefabricada, es poden realitzar pintures exteriors personalitzades segons l'entorn circumdant de la subestació d'elecció per aconseguir harmonia amb l'entorn. Alhora, les subestacions de tipus cabina prefabricada tenen bones funcions d'aïllament de radiació electromagnètica i reducció de soroll, i són fàcilment acceptades pels residents circumdants.
Període de construcció curt: El període de construcció de les subestacions de tipus cabina prefabricada és curt. La construcció de les fundacions i la producció de la cabina prefabricada es realitzen simultàniament, i el període de construcció és d'uns tres mesos.
Cost integral baix: El mode de construcció tradicional és relativament fix, amb un espai limitat per a l'optimització dels costos. La subestació de tipus cabina prefabricada pot reduir els costos civils i d'instal·lació. El període de construcció es fa més ràpid, i es pot aconseguir la connexió a la xarxa i la generació de energia més aviat, obtenint beneficis amb antelació. El cost integral es redueix en uns 10%.
2. Tecnologia de disseny de les subestacions prefabricades de tipus cabina
Segons Q/GDW 1795 - 2013 Regles generals per a la modelització 3D de xarxes elèctriques emitit per la Corporació d'Electricitat d'Estat de Xina, es fan servir mètodes de modelització paramètrica i de sòlids per a la modelització 3D del disseny de productes de cabines prefabricades.
Modelització paramètrica: És un procés de modelització que utilitza múltiples conjunts de paràmetres per a constreñir les relacions i dimensions dels elements geomètrics en un gràfic, impulsant la generació de gràfics geomètrics amb diferents relacions topològiques. Ajustant els paràmetres, es pot modificar i controlar la forma geomètrica del gràfic. Es pot aconseguir ràpidament la modelització 3D de productes similars a les cabins prefabricades.
Modelització de sòlids: El model paramètric es fa servir com a referència per a la modelització de sòlids. S'associa cada paràmetre de cada voxel 3D amb ell. Després de refinament dels components de la cabina prefabricada (coberta superior, parets, base i equipament integrat), es monten en un model 3D del producte de cabina prefabricada.
Dibuixos de fabricació: Es fa servir la modelització de sòlids per a generar dibuixos de fabricació per a cada component, i es genera automàticament una llista de materials relacionats (BOM). Alhora, és possible escanejar el codi QR al dibuix per a visualitzar el model 3D en línia, millorant l'eficiència de processament i fabricació.
Renderització visual: Es fa servir tecnologia avançada de renderització visual per a renderitzar els detalls de l'aparença, les escenes interiors i l'il·luminació ambiental del model de cabina prefabricada creat, realitzant el disseny visual digital de la cabina prefabricada i presentant la forma del producte en tots els aspectes als usuaris.
Es fa servir la tecnologia de simulació CAE per a realitzar simulacions i anàlisis de l'estructura de la cabina prefabricada en condicions com ara elevació, càrrega de vent, càrrega de neu i terratrèmol, per a verificar la fiabilitat de l'estructura de la cabina, reduir els costos de disseny, acurtir el cicle de disseny i millorar la fiabilitat del producte.
Simulació de condicions d'elevació: Es fa servir la tecnologia de simulació CAE per a analitzar l'estressament i deformació del mòdul de cabina prefabricada sota càrrega gravitacional durant l'elevació. Els punts d'elevació es troben als quatre forats de muntatge de les preses d'elevació a l'acer de canal de la part inferior d'un mòdul únic.
Simulació de condicions de càrrega de neu: Fent servir la tecnologia de simulació CAE, segons els requisits de GB 50009 - 2012 Codi de càrregues en estructures d'edificis, es simula l'estressament estructural de la cabina prefabricada sota la condició de càrrega de neu amb un període de retorn de 50 anys.
Simulació de condicions de càrrega de vent: Fent servir la tecnologia de simulació CAE, segons els requisits de GB 50009 - 2012 Codi de càrregues en estructures d'edificis, es simula l'estressament estructural de la cabina prefabricada en cada superfície d'un edifici amb teulada doble sota la condició de càrrega de vent.
Descomposició modal: Diferent de les característiques de període de vibració natural de les estructures d'edificis d'altesa, l'estructura de la cabina prefabricada es forma soldant un gran nombre de perfils d'acer. La seva freqüència natural s'ha de calcular mitjançant el mètode de descomposició modal. Les modes obtingudes i l'espectre de terraisme de disseny es poden fer servir per a l'anàlisi de resposta sísmica de la cabina prefabricada.
Simulació de condicions de terratrèmol: Fent servir la tecnologia d'anàlisi de resposta, segons els requisits de GB 50260 - 2013 Codi de disseny sísmic d'instal·lacions elèctriques, es simula l'estressament estructural de la cabina prefabricada sota la condició d'intensitat de fortificació sísmica de 8 graus.
Simulació d'il·luminància: Fent servir programari de simulació d'il·luminància, es simula i calcula els valors d'il·luminància de l'enllumenat normal, d'emergència i d'evacuació d'emergència dins de la cabina prefabricada per a complir els requisits d'il·luminància en DL/T 5390 - 2014 Regulacions tècniques per a la disseny d'enllumenat de centrals elèctriques i subestacions, assegurant un entorn d'operació i manteniment còmode dins de la cabina.
3. Tecnologia de procés de les subestacions prefabricades de tipus cabina
El procés de les subestacions prefabricades de tipus cabina és el següent:
Procés de fabricació: La cabina prefabricada es processa en una fàbrica estandarditzada, el que pot assegurar la qualitat del producte de la cabina prefabricada. El procés es mostra a la Figura 1.
Procés anti-corrosió: Es seleccionen diferents graus d'anti-corrosió i processos de pulverització segons diferents escenaris d'aplicació per a assegurar que la cabina prefabricada no s'oxidi durant el seu període de servei.
Procés d'aïllament: Es fa servir una estructura d'aïllament de tres capes de "pla d'acer + llauna de roca & poliuretà + panell de parets de màquina & llauna de roca ignífuga marítima", complementada amb calorífers i aire acondicionat per a assegurar que la temperatura dins de la cabina estigui dins d'un rang apropiat.
Procés impermeable: Per a les cabins de partició propenses a les filtracions d'aigua, es fan servir selladors de compressió i silicona resistent a l'ambient per a tractaments de sellat, i es fan servir cobertes impermeables en combinació per a assegurar que la cabina sigui hermètica.
Procés anti-pol·lusió: Es fa servir el procés de sellat de cotxes, és a dir, es fan servir juntes de sellat d'alta elasticitat (goma EPDM) per a aconseguir efectes anti-pol·lusió, humitat i condensació. Les entrades i sortides de cables d'alta i baixa tensió fan servir orificis de trepa convenient per a sellar, i els anells de goma de sellat per a orificis de trepa es configuren aleatoriament dins de la cabina.
Procés de ventilació: Considerant les condicions climàtiques i factors ambientals, en àrees amb molts vents i sorra, àrees extremadament fredes i àrees amb alta contaminació, es fan servir dampers elèctrics o tecnologia de micro-pressió positiva anti-pol·lusió dins de la cabina prefabricada per a aconseguir efectes anti-pol·lusió, humitat i condensació i assegurar l'operació estable del maquinari.
Procés de decoració interior: Es fan servir tubs de passatge de PVC retardant-flama per a la preincrustació de distribució de pipelines i enllumenat, i tubs galvanitzats per a la preincrustació d'equipament de prevenció d'incendis i control d'accés. Normalment es fan servir sols antielectroestàtics per a l'equipament secundari al sol, i caps de goma aïllants per a l'equipament primari. Es fa servir un sostre integrat esquelètic per al sostre, que és fàcil d'instal·lar, estèticament agradable en general i convenient per a la manteniment posterior.
Procés de distribució d'energia: Dins de la cabina prefabricada, es configuren caixes de distribució d'energia, enllumenat normal, enllumenat d'emergència i caixes de manteniment segons diferents requisits funcionals. Entre elles, la caixa de distribució d'enllumenat d'emergència pot proporcionar un subministrament centralitzat de 36 V, realitzant funcions com ara monitorització remota i vinculació d'extinció d'incendis.
