Дизайн и технология процесса сборных кабин-подстанций

1. پیش ساخته شده کابین-نوع زیر ایستگاه های تغییر دهنده عملکرد ویژگی ها

ویژگی های عملکردی پیش ساخته شده کابین-نوع زیر ایستگاه های تغییر دهنده به شرح زیر است:

• مساحت کوچک: با طراحی ماژولار، می‌تواند از یک طرح سه‌بعدی دو لایه استفاده کند و هزینه خرید زمین را صرفه‌جویی کند.

• انعطاف‌پذیری در ساخت ایستگاه: نیازهای کمی برای محل ایستگاه دارد. طرح می‌تواند بر اساس شرایط فعلی (مانند شکل زمین و زمین‌شناسی) انعطاف‌پذیر باشد. قابل جابجایی و متحرک است.

• کاهش بار کاری ساخت محلی: در حالت سنتی ساخت زیر ایستگاه، بار کاری مهندسی مدنی بالاست. تجهیزات باید پس از حمل به محل، مونتاژ، کابل‌کشی و تست شوند و به شدت تحت تأثیر آب و هوایی و محیطی قرار می‌گیرند که منجر به دوره ساخت بلند می‌شود. در حالت کابین پیش ساخته، تجهیزات در کارخانه پیش‌نصب، کابل‌کشی و تست می‌شوند. کار محلی فقط شامل اتصال بدنه کابین و کابل‌کشی بین کابین‌ها است. تأثیر کمتری از آب و هوایی و محیطی دارد و دوره ساخت کوتاه است.

• کاهش پیچیدگی مدیریت ساخت محلی: در حالت سنتی، ابتدا پایه‌های مهندسی مدنی ساخته می‌شوند، سپس تجهیزات نصب می‌شوند و بعد از آن ساخت اتاق تجهیزات انجام می‌شود. دوره پروژه طولانی است، با عملیات متقاطع، مدیریت سخت است. در حالت کابین پیش ساخته، فقط نیاز به ساخت پایه ساده برای کابین پیش ساخته در محل است. پس از تکمیل، تیم مهندسی مدنی می‌تواند خارج شود و منتظر قرار دادن کابین پیش ساخته بماند. این امر از ساخت متقاطع جلوگیری می‌کند و مدیریت ساخت نسبتاً ساده است.

• دوستانه با محیط زیست: در حالت ساخت سنتی مرطوب، بار کاری مهندسی مدنی بالاست که باعث آلودگی گرد و غبار زیاد می‌شود و تأثیر زیادی بر محیط اطراف دارد. در حالت کابین پیش ساخته، بدنه کابین به طور کامل پیش ساخته شده و به محل حمل می‌شود. بار کاری مهندسی مدنی محلی کم است و تأثیر نسبتاً کمی بر محیط اطراف دارد و دوستانه با محیط زیست است.

•  ظاهر زیبا و هماهنگی با محیط: در حالت کابین پیش ساخته، نقاشی‌های خارجی سفارشی می‌توانند بر اساس محیط اطراف زیر ایستگاه افزایشی انجام شوند تا هماهنگی با محیط را تحقق بخشند. همزمان، زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته توابع خوبی برای جداسازی تشعشع الکترومغناطیسی و کاهش سر و صدا دارند و به راحتی توسط ساکنان اطراف پذیرفته می‌شوند.

• دوره ساخت کوتاه: دوره ساخت زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته کوتاه است. ساخت پایه و تولید کابین پیش ساخته به طور همزمان انجام می‌شود و دوره ساخت حدود سه ماه است.

• هزینه کلی کم: حالت ساخت سنتی نسبتاً ثابت است با فضای محدود برای بهینه‌سازی هزینه. زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته می‌توانند هزینه‌های مهندسی مدنی و نصب را کاهش دهند. دوره ساخت پیش‌رونده و اتصال به شبکه و تولید انرژی می‌تواند زودتر انجام شود و بهره‌برداری زودتر حاصل می‌شود. هزینه کلی حدود ۱۰٪ کاهش می‌یابد.

2. تکنولوژی طراحی زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته

بر اساس Q/GDW 1795 - 2013 قوانین عمومی مدل‌سازی سه‌بعدی شبکه‌های برق صادر شده توسط شرکت برق دولتی چین، از روش‌های مدل‌سازی پارامتریک و مدل‌سازی جامد برای طراحی مدل‌سازی سه‌بعدی محصولات کابین پیش ساخته استفاده می‌شود.

•  مدل‌سازی پارامتریک: این یک فرآیند مدل‌سازی است که از چندین مجموعه پارامتر برای محدود کردن روابط و ابعاد عناصر هندسی در یک نمودار استفاده می‌کند و موجب تولید نمودارهای هندسی با روابط توپولوژیکی مختلف می‌شود. با تنظیم پارامترها، می‌توان شکل هندسی نمودار را تغییر داد و کنترل کرد. می‌توان به سرعت مدل‌سازی سه‌بعدی محصولات مشابه کابین پیش ساخته را انجام داد.

• مدل‌سازی جامد: مدل پارامتریک به عنوان مرجع برای مدل‌سازی جامد استفاده می‌شود. پارامترهای هر وکسل سه‌بعدی با آن مرتبط است. پس از تصفیه اجزای کابین پیش ساخته (پوشش بالایی، دیوار، پایه و تجهیزات یکپارچه)، آنها به یک مدل سه‌بعدی محصول کابین پیش ساخته ترکیب می‌شوند.

• نقشه‌های تولید: از مدل‌سازی جامد برای تولید نقشه‌های تولید برای هر مؤلفه استفاده می‌شود و لیست مواد مورد نیاز (BOM) به طور خودکار تولید می‌شود. همزمان، می‌توان کد QR روی نقشه را اسکن کرد تا مدل سه‌بعدی را آنلاین مشاهده کرد و بهبود در کارآیی پردازش و تولید را به دست آورد.

•  رندر بصری: تکنولوژی پیشرفته رندر بصری برای رندر کردن جزئیات ظاهر، صحنه‌های داخلی و روشنایی محیط مدل کابین پیش ساخته ایجاد شده استفاده می‌شود، طراحی بصری دیجیتال کابین پیش ساخته را تحقق می‌بخشد و شکل محصول را در تمام جنبه‌ها برای کاربران ارائه می‌دهد.

از تکنولوژی شبیه‌سازی CAE برای شبیه‌سازی و تحلیل ساختار کابین پیش ساخته در شرایطی مانند بلند کردن، بار باد، بار برف و زلزله استفاده می‌شود تا اعتبار ساختار کابین را تأیید کند، هزینه‌های طراحی را کاهش دهد، دوره طراحی را کوتاه کند و قابلیت اطمینان محصول را افزایش دهد.

•  شبیه‌سازی شرایط بلند کردن: از تکنولوژی شبیه‌سازی CAE برای تحلیل تنش و تغییر شکل ماژول کابین پیش ساخته تحت بار گرانشی در حین بلند کردن استفاده می‌شود. نقاط بلند کردن در چهار سوراخ نصب دستگیره‌های بلند کردن در فولاد U پایین یک ماژول واقع شده است.

• شبیه‌سازی شرایط بار برف: با استفاده از تکنولوژی شبیه‌سازی CAE، بر اساس نیازهای GB 50009 - 2012 کد بارهای ساختمانی، تنش ساختاری کابین پیش ساخته در شرایط بار برف با دوره بازگشت ۵۰ ساله شبیه‌سازی می‌شود.

• شبیه‌سازی شرایط بار باد: با استفاده از تکنولوژی شبیه‌سازی CAE، بر اساس نیازهای GB 50009 - 2012 کد بارهای ساختمانی، تنش ساختاری کابین پیش ساخته در هر سطح ساختمان دو سقفی در شرایط بار باد شبیه‌سازی می‌شود.

• تجزیه مودال: متفاوت از ویژگی‌های دوره ارتعاش طبیعی ساختارهای ساختمان‌های بلند، ساختار کابین پیش ساخته از جوشکاری تعداد زیادی از پروفیل‌های فولادی تشکیل شده است. فرکانس طبیعی آن باید با روش تجزیه مودال محاسبه شود. مود‌های به دست آمده و طیف زلزله طراحی می‌توانند برای تحلیل پاسخ زلزله کابین پیش ساخته استفاده شوند.

• شبیه‌سازی شرایط زلزله: با استفاده از تکنولوژی تحلیل پاسخ، بر اساس نیازهای GB 50260 - 2013 کد طراحی مقاوم در برابر زلزله تجهیزات برقی، تنش ساختاری کابین پیش ساخته در شرایط زلزله با شدت ۸ درجه شبیه‌سازی می‌شود.

• شبیه‌سازی روشنایی: با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی روشنایی، مقادیر روشنایی روشنایی عادی، روشنایی اضطراری و روشنایی تخلیه اضطراری در داخل کابین پیش ساخته شبیه‌سازی و محاسبه می‌شود تا نیازهای روشنایی در DL/T 5390 - 2014 قوانین فنی طراحی روشنایی نیروگاه‌ها و زیر ایستگاه‌ها را برآورده کند و محیط عملیاتی و نگهداری مريحتی در داخل کابین ایجاد کند.

3. تکنولوژی فرآیند زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته

فرآیند زیر ایستگاه‌های نوع کابین پیش ساخته به شرح زیر است:

•  فرآیند تولید: کابین پیش ساخته در کارخانه استاندارد پردازش می‌شود که می‌تواند کیفیت محصول کابین پیش ساخته را تضمین کند. فرآیند در شکل ۱ نشان داده شده است.

•  فرآیند ضد فساد: بر اساس سناریوهای کاربردی مختلف، درجه‌های مختلف ضد فساد و فرآیندهای پاشش انتخاب می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که کابین پیش ساخته در طول عمر خدمت فرسوده نمی‌شود.

• فرآیند عایق‌بندی: از ساختار عایق‌بندی سه لایه "صفحه فولاد + سنگ معدن و پلی‌اورتان + صفحه دیوار ماشین‌خانه و صفحه عایق‌بندی آتش‌نشانی دریایی" استفاده می‌شود و با استفاده از گرمکن‌ها و کولرها تضمین می‌شود که دمای داخل کابین در محدوده مناسبی باشد.

•  فرآیند مقاوم در برابر آب: برای کابین‌های جداگانه که به آسانی آب می‌گیرند، از پلاستیک‌های دیواره‌ای فشرده و سیلیکون مقاوم در برابر آب و هوا برای پوشش استفاده می‌شود و با استفاده از پوشش‌های مقاوم در برابر آب ترکیب می‌شود تا اطمینان حاصل شود که کابین بدون نشتی است.

•  فرآیند مقاوم در برابر گرد و غبار: از فرآیند پوشش خودرو استفاده می‌شود، یعنی از نوارهای پوششی با الاستیسیته بالا (کاوچو EPDM) برای دستیابی به مقاومت در برابر گرد و غبار، رطوبت و تعریق استفاده می‌شود. دهانه‌های کابل‌های ورودی و خروجی فشار بالا و پایین از دهانه‌های کnock-out برای پوشش آسان استفاده می‌کنند و حلقه‌های پلاستیکی برای دهانه‌های knock-out به طور تصادفی در داخل کابین قرار داده می‌شوند.

•  فرآیند تهویه: با توجه به شرایط آب و هوایی و محیطی، در مناطق بسیار بادخیز، بسیار سرد و مناطق با آلودگی بالا، از دمپر‌های برقی یا تکنولوژی دیم‌پوزیتیو میکرو-مثبت در داخل کابین پیش ساخته استفاده می‌شود تا مقاومت در برابر گرد و غبار، رطوبت و تعریق را تأمین کند و عملکرد پایدار تجهیزات را تضمین کند.

• فرآیند تزئین داخلی: از لوله‌های پیش‌عبور PVC مقاوم در برابر آتش برای پیش‌عبور در توزیع برق و روشنایی و از لوله‌های گالوانیزه برای پیش‌عبور در تجهیزات اطفای حریق و کنترل دسترسی استفاده می‌شود. برای تجهیزات ثانویه روی زمین از کف ضد الکتریک استفاده می‌شود و برای تجهیزات اولیه از پد‌های کاوچویی عایق استفاده می‌شود. سقف یکپارچه اسکلتی برای سقف استفاده می‌شود که نصب آسان است، به طور کلی زیبا است و برای نگهداری بعدی راحت است.

• فرآیند توزیع برق: در داخل کابین پیش ساخته، بر اساس نیازهای عملکردی مختلف، جعبه‌های توزیع برق، روشنایی عادی، روشنایی اضطراری و جعبه‌های تعمیر و نگهداری قرار داده می‌شوند. در میان آنها، جعبه توزیع روشنایی اضطراری می‌تواند تامین برق متمرکز ۳۶-ولتی را ارائه دهد و عملکردهایی مانند نظارت از راه دور و اتصال آتش‌نشانی را تحقق بخشند.