Diseño y Tecnología de Proceso de Subestaciones tipo Cabina Prefabricada
1. Características de Rendimiento de las Subestaciones Tipo Cabaña Prefabricada
Las características de rendimiento de las subestaciones tipo cabaña prefabricada son las siguientes:
Pequeña Huella: Con un diseño modular, puede adoptar una disposición tridimensional en dos niveles, ahorrando costos de adquisición de terrenos.
Flexibilidad en la Construcción de la Estación: Tiene requisitos bajos para el sitio de la estación. La disposición se puede ajustar flexiblemente según las condiciones reales del sitio (como la forma del terreno y la geología). Se puede reubicar y es móvil.
Reducción de la Carga de Trabajo de la Construcción en Sitio: En el modo tradicional de construcción de subestaciones, la carga de trabajo civil en el sitio es grande. El equipo necesita ser ensamblado, cableado y depurado después de ser transportado al sitio, y está muy afectado por el clima y el entorno, resultando en un largo período de construcción. En el modo de cabaña prefabricada, el equipo se preinstala, cablea y depura en la fábrica. El trabajo en el sitio solo implica la unión del cuerpo de la cabaña y el cableado entre cabañas. Está menos afectado por el clima y el entorno, y el período de construcción es corto.
Reducción de la Complejidad de la Gestión de la Construcción en Sitio: En el modo de construcción tradicional, primero se construyen los cimientos de obra civil, luego se instala el equipo y finalmente se construye la sala de interruptores. El ciclo del proyecto es largo, con operaciones cruzadas, lo que dificulta la gestión. En el modo de cabaña prefabricada, solo se requiere la construcción simple de los cimientos para la cabaña prefabricada en el sitio. Una vez completada, el equipo de obra civil puede retirarse y luego esperar la colocación de la cabaña prefabricada. Esto evita la construcción cruzada, y la gestión de la construcción es relativamente simple.
Buena Amigabilidad Ambiental: En el modo de construcción húmeda tradicional, la carga de trabajo civil es grande, lo que resulta en mucha polvareda, causando una contaminación significativa por polvo al entorno y teniendo un gran impacto en el entorno circundante. En el modo de cabaña prefabricada, el cuerpo de la cabaña se fabrica como un todo y se transporta al sitio. La carga de trabajo civil en el sitio es pequeña, resultando en un impacto relativamente pequeño en el entorno circundante, y es amigable con el medio ambiente.
Apariencia Hermosa y Armonía con el Entorno: En el modo de cabaña prefabricada, se pueden realizar pinturas exteriores personalizadas según el entorno circundante de la subestación elevadora para lograr armonía con el entorno. Al mismo tiempo, las subestaciones tipo cabaña prefabricada tienen buenas funciones de aislamiento de radiación electromagnética y reducción de ruido, y son fácilmente aceptadas por los residentes circundantes.
Corto Período de Construcción: El período de construcción de las subestaciones tipo cabaña prefabricada es corto. La construcción de los cimientos y la producción de la cabaña prefabricada se realizan simultáneamente, y el período de construcción es de aproximadamente tres meses.
Bajo Costo Integral: El modo de construcción tradicional es relativamente fijo, con un espacio limitado para la optimización de costos. La subestación elevadora tipo cabaña prefabricada puede reducir los costos de obra civil e instalación. El período de construcción se adelanta, y se puede lograr la conexión a la red y la generación de energía más temprano, obteniendo beneficios con anticipación. El costo integral se reduce en aproximadamente un 10%.
2. Tecnología de Diseño de las Subestaciones Tipo Cabaña Prefabricada
De acuerdo con Q/GDW 1795 - 2013 Reglas Generales para la Modelización 3D de Redes Eléctricas emitido por la Corporación Estatal de la Red Eléctrica de China, se utilizan métodos de modelización paramétrica y sólida para realizar el diseño de modelización 3D de productos de cabañas prefabricadas.
Modelización Paramétrica: Es un proceso de modelización que utiliza múltiples conjuntos de parámetros para restringir las relaciones y dimensiones de los elementos geométricos en un gráfico, impulsando la generación de gráficos geométricos con diferentes relaciones topológicas. Ajustando los parámetros, se puede modificar y controlar la forma geométrica del gráfico. Puede lograr rápidamente la modelización 3D de productos tipo cabaña prefabricada.
Modelización Sólida: Se utiliza el modelo paramétrico como referencia para la modelización sólida. Los parámetros de cada voxel 3D están asociados con él. Después de refinar los componentes de la cabaña prefabricada (cubierta superior, pared, base y equipo integrado), se ensamblan en un modelo 3D del producto de cabaña prefabricada.
Dibujos de Producción: Se utiliza la modelización sólida para generar dibujos de producción para cada componente, y se genera automáticamente un listado de materiales (BOM) relacionado. Al mismo tiempo, es posible escanear el código QR en el dibujo para previsualizar el modelo 3D en línea, mejorando la eficiencia de procesamiento y producción.
Renderizado Visual: Se aplica tecnología avanzada de renderizado visual para renderizar los detalles de la apariencia, las escenas internas y la iluminación ambiental del modelo de cabaña prefabricada creado, realizando un diseño visual digital de la cabaña prefabricada y presentando la forma del producto en todos los aspectos para los usuarios.
Se adopta la tecnología de simulación CAE para realizar la simulación y análisis de la estructura de la cabaña prefabricada bajo condiciones como izaje, carga de viento, carga de nieve y sismo, para verificar la confiabilidad de la estructura de la cabaña, reducir los costos de diseño, acortar el ciclo de diseño y mejorar la confiabilidad del producto.
Simulación de Condiciones de Izaje: Se utiliza la tecnología de simulación CAE para analizar el estrés y la deformación del módulo de cabaña prefabricada bajo la carga gravitacional durante el izaje. Los puntos de izaje se ubican en los cuatro orificios de montaje de los ojales de izaje en el acero en canal del fondo de un módulo individual.
Simulación de Condiciones de Carga de Nieve: Utilizando la tecnología de simulación CAE, de acuerdo con los requisitos de GB 50009 - 2012 Código para Cargas en Estructuras de Edificios, se simula el estrés estructural de la cabaña prefabricada bajo la condición de carga de nieve con un período de retorno de 50 años.
Simulación de Condiciones de Carga de Viento: Utilizando la tecnología de simulación CAE, de acuerdo con los requisitos de GB 50009 - 2012 Código para Cargas en Estructuras de Edificios, se simula el estrés estructural de la cabaña prefabricada en cada superficie de un edificio con techo a dos aguas bajo la condición de carga de viento.
Descomposición Modal: Diferente de las características de período natural de vibración de las estructuras de edificios altos, la estructura de la cabaña prefabricada se forma mediante la soldadura de un gran número de perfiles de acero. Su frecuencia natural debe calcularse mediante el método de descomposición modal. Los modos obtenidos y el espectro de diseño sísmico se pueden utilizar para el análisis de respuesta sísmica de la cabaña prefabricada.
Simulación de Condiciones de Sismo: Utilizando la tecnología de análisis de respuesta, de acuerdo con los requisitos de GB 50260 - 2013 Código para el Diseño Sísmico de Instalaciones Eléctricas, se simula el estrés estructural de la cabaña prefabricada bajo la condición de intensidad de fortificación sísmica de 8 grados.
Simulación de Iluminancia: Utilizando software de simulación de iluminancia, se simulan y calculan los valores de iluminancia de la iluminación normal, la iluminación de emergencia y la iluminación de evacuación de emergencia dentro de la cabaña prefabricada para cumplir con los requisitos de iluminancia en DL/T 5390 - 2014 Regulaciones Técnicas para el Diseño de Iluminación en Centrales Eléctricas y Subestaciones, asegurando un entorno de operación y mantenimiento cómodo dentro de la cabaña.
3. Tecnología de Proceso de las Subestaciones Tipo Cabaña Prefabricada
El proceso de las subestaciones tipo cabaña prefabricada es el siguiente:
Proceso de Producción: La cabaña prefabricada se procesa en una fábrica estandarizada, lo que puede garantizar la calidad del producto de la cabaña prefabricada. El proceso se muestra en la Figura 1.
Proceso Anticorrosivo: Se seleccionan diferentes grados anticorrosivos y procesos de pulverización según diferentes escenarios de aplicación para garantizar que la cabaña prefabricada no se oxide durante su vida útil.
Proceso de Aislamiento: Se adopta una estructura de aislamiento de tres capas de "acero + lana de roca y poliuretano + panel de pared de sala de máquinas y lana de roca ignífuga marina", complementada con calefactores y aires acondicionados para garantizar que la temperatura dentro de la cabaña esté dentro de un rango apropiado.
Proceso Impermeabilizante: Para las cabañas divisorias propensas a filtraciones, se utilizan selladores de compresión y silicona resistente a la intemperie para el tratamiento de sellado, y se usan cubiertas impermeables en combinación para garantizar que la cabaña sea impermeable.
Proceso Antipolvo: Se adopta el proceso de sellado de automóviles, es decir, se utilizan tiras de sellado de alta elasticidad (goma EPDM) para lograr efectos antipolvo, antihumedad y anticondensación. Los orificios de cables para líneas de entrada y salida de alta y baja tensión adoptan orificios de golpe convenientes para el sellado, y los anillos de goma de sellado para orificios de golpe se configuran aleatoriamente dentro de la cabaña.
Proceso de Ventilación: Considerando las condiciones climáticas y factores ambientales, en áreas con mucho viento y arena, áreas extremadamente frías y áreas con alta contaminación, se utilizan dentro de la cabaña prefabricada compuertas eléctricas o tecnología de micro-presión positiva antipolvo para lograr efectos antipolvo, antihumedad y anticondensación, y garantizar el funcionamiento estable del equipo.
Proceso de Decoración Interior: Se utilizan tubos de PVC ignífugos para el pre-empotramiento en la distribución de tuberías, alimentación y alumbrado, y tubos galvanizados para el pre-empotramiento en equipos de incendios y control de acceso. Generalmente se utilizan pisos antistáticos para el equipo secundario en el piso, y almohadillas de goma aislante para el equipo primario. Se utiliza un techo integrado esquelético, que es fácil de instalar, estéticamente agradable en general y conveniente para el mantenimiento posterior.
Proceso de Distribución de Energía: Se instalan cajas de distribución de energía, iluminación normal, iluminación de emergencia y cajas de mantenimiento dentro de la cabaña prefabricada según diferentes requisitos funcionales. Entre ellas, la caja de distribución de iluminación de emergencia puede proporcionar un suministro de energía centralizado de 36 V, realizando funciones como monitoreo remoto y vinculación contra incendios.
