طراحی و فناوری فرآیند زیرстанسیونهای کابین پیش ساخته
1. ویژگیهای عملکردی زیرстанسیونهای نوع کابین پیش ساخته
ویژگیهای عملکردی زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته به شرح زیر است:
مساحت کوچک: با طراحی مدولار، میتوان از یک بستهبندی دو لایه و سهبعدی استفاده کرد که هزینه خرید زمین را کاهش میدهد.
انعطافپذیری در ساخت ایستگاه: نیازهای کمی برای محل ایستگاه دارد. میتوان طرح را بر اساس شرایط واقعی محل (مانند شکل زمین و زمینشناسی) انعطافپذیر تنظیم کرد. قابل جابجایی و موبایل است.
کاهش حجم کار ساخت در محل: در مدل ساخت سنتی زیرستانسیون، حجم کار عمرانی در محل زیاد است. 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 طولانی میشود. در مدل کابین پیش ساخته، تجهیزات در کارخانه پیش مونتاژ، کابلکشی و تست میشوند. کار در محل فقط شامل جوشکاری بدنه کابین و کابلکشی بین کابینها است. کمتر تحت تأثیر آب و هوایی و محیطی قرار میگیرد و دوره ساخت کوتاهتر است.
کاهش پیچیدگی مدیریت ساخت در محل: در مدل ساخت سنتی، ابتدا پایههای عمرانی ساخته میشوند، سپس تجهیزات نصب میشوند و در نهایت اتاق تجهیزات ساخته میشود. دوره پروژه طولانی است و با عملیات متقاطع، مدیریت آن دشوار است. در مدل کابین پیش ساخته، فقط نیاز به ساخت پایه ساده برای کابین پیش ساخته در محل است. پس از تکمیل، تیم عمرانی میتواند خارج شود و منتظر قرار گرفتن کابین پیش ساخته بماند. این امر عملیات متقاطع را اجتناب میدهد و مدیریت ساخت نسبتاً سادهتر است.
دوستدار محیط زیست: در مدل ساخت مرطوب سنتی، حجم کار عمرانی زیاد است که باعث ایجاد خاک رسیده زیاد میشود و آلودگی خاک رسیده به محیط زیست و تأثیر زیادی بر محیط اطراف دارد. در مدل کابین پیش ساخته، بدنه کابین به صورت کامل پیش ساخته و به محل حمل میشود. حجم کار عمرانی در محل کم است و تأثیر نسبتاً کمی بر محیط اطراف دارد و محیط زیستدوست است.
ظاهر زیبا و هماهنگی با محیط: در مدل کابین پیش ساخته، نقاشی بیرونی سفارشی میتواند بر اساس محیط اطراف زیرستانسیون انجام شود تا هماهنگی با محیط را فراهم کند. همزمان، زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته توابع خوبی برای جداسازی تشعشعات الکترومغناطیسی و کاهش صدای بلند دارند و به راحتی توسط ساکنان اطراف پذیرفته میشوند.
دوره ساخت کوتاه: دوره ساخت زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته کوتاه است. ساخت پایه و تولید کابین پیش ساخته همزمان انجام میشود و دوره ساخت حدود سه ماه است.
هزینه کلی پایین: مدل ساخت سنتی نسبتاً ثابت است و فضای محدودی برای بهینهسازی هزینه وجود دارد. زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته میتوانند هزینههای عمرانی و نصب را کاهش دهند. دوره ساخت پیشرو است و اتصال به شبکه و تولید برق میتواند زودتر انجام شود و سود قبلی به دست آید. هزینه کلی حدود ۱۰٪ کاهش مییابد.
2. فناوری طراحی زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته
بر اساس Q/GDW 1795 - 2013 قاعدههای عمومی مدلسازی سهبعدی شبکههای برق منتشر شده توسط شرکت برق دولتی چین، از روشهای مدلسازی پارامتریک و 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 ایجاد 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 تجزیه و تحلیل اجزای کابین پیش ساخته (پوشش بالایی، دیوار، پایه و تجهیزات یکپارچه)، آنها به یک مدل سهبعدی محصول کابین پیش ساخته ترکیب میشوند.
طرحهای تولید: از مدلسازی جامد برای تولید طرحهای تولید برای هر جزء استفاده میشود و لیست مربوط به مواد (BOM) به صورت خودکار تولید میشود. همزمان، میتوان کد QR روی طرح را اسکن کرد تا مدل سهبعدی را آنلاین پیشنمایش دهد و کارایی پردازش و تولید را افزایش دهد.
رندر بصری: فناوری پیشرفته رندر بصری برای رندر کردن جزئیات ظاهر، صحنههای داخلی و روشنایی محیط مدل کابین پیش ساخته ایجاد شده استفاده میشود تا طراحی بصری دیجیتال کابین پیش ساخته را ارائه دهد و شکل محصول را از تمام جهات برای کاربران نمایش دهد.
از فناوری شبیهسازی CAE برای شبیهسازی و تحلیل ساختار کابین پیش ساخته در شرایطی مانند بلند کردن، بار باد، بار برف و زلزله استفاده میشود تا قابلیت اطمینان 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 فناوری شبیهسازی CAE برای تحلیل تنش و تغییر شکل ماژول کابین پیش ساخته تحت بار گرانشی در زمان بلند کردن استفاده میشود. نقاط بلند کردن در چهار سوراخ مونتاژ مهرههای بلند کردن روی فولاد U در پایین یک ماژول قرار دارند.
شبیهسازی شرایط بار برف: با استفاده از فناوری شبیهسازی CAE و بر اساس الزامات GB 50009 - 2012 کد بارهای ساختمانی، تنش ساختاری کابین پیش ساخته در شرایط بار برف با بازگشت ۵۰ ساله شبیهسازی میشود.
شبیهسازی شرایط بار باد: با استفاده از فناوری شبیهسازی CAE و بر اساس الزامات GB 50009 - 2012 کد بارهای ساختمانی، تنش ساختاری کابین پیش ساخته در هر سطح ساختمان دو سقفی تحت شرایط بار باد شبیهسازی میشود.
تجزیه مدی: متفاوت از ویژگیهای دوره ارتعاش طبیعی ساختارهای ساختمانی بلند، ساختار کابین پیش ساخته از جوشکاری تعداد زیادی از پروفیلهای فولادی تشکیل شده است. فرکانس طبیعی آن باید با روش تجزیه مدی محاسبه شود. مدهای به دست آمده و طیف زلزله طراحی میتوانند برای تحلیل پاسخ زلزله کابین پیش ساخته استفاده شوند.
شبیهسازی شرایط زلزله: با استفاده از فناوری تحلیل پاسخ و بر اساس الزامات GB 50260 - 2013 کد طراحی مقاوم در برابر زلزله تجهیزات الکتریکی، 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 میشوند تا الزامات روشنایی در DL/T 5390 - 2014 مقررات فنی طراحی روشنایی نیروگاهها و زیرستانسیونها را برآورده کنند و محیط عملیاتی و نگهداری مريح در داخل کابین فراهم شود.
3. فناوری فرآیند زیرستانسیونهای نوع کابین پیش ساخته
فرآیند زیرستانسیونهای 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 ضدزنگ: بر اساس سناریوهای کاربردی مختلف، درجههای مختلف ضدزنگ و فرآیندهای پاشش انتخاب میشوند تا اطمینان حاصل شود که کابین پیش ساخته در طول دوره استفاده زنگ نخورد.
فرآیند عایق: از ساختار عایق سه لایه "صفحه فولادی + سنگ پنبه & پلیاورتان + صفحه دیوار ماشینخانه & صفحه عایق آتشنشانی دریایی" استفاده میشود و با گرمکنها و کولرها تکمیل میشود تا دمای داخل کابین در محدوده مناسبی باشد.
فرآیند مقاوم در برابر آب: برای کابینهای جداگانه که آسان به نشتی آب میشوند، از پاستهای فشاری و سیلیکون مقاوم در برابر آب و هوا برای پوشش استفاده میشود و در ترکیب با پوششهای مقاوم در برابر آب استفاده میشود تا اطمینان حاصل شود که کابین بدون نشتی است.
فرآیند مقاوم در برابر غبار: از فرآیند پوشش خودروها استفاده میشود، یعنی از نوارهای پوششی با الاستیسیته بالا (کاوچو EPDM) برای دستیابی به مقاومت در برابر غبار، رطوبت و تكثيف استفاده میشود. سوراخهای کابلهای ورودی و خروجی فشار بالا و پایین با سوراخهای کنکاشی آسان برای پوشش و حلقههای کاوچوی کنکاشی به صورت تصادفی در داخل کابین پیکربندی میشوند.
فرآیند تهویه: با توجه به شرایط آب و هوایی و محیطی، در مناطق بادی و شنی، مناطق بسیار سرد و مناطق با آلودگی بالا، از دمپرهای الکتریکی یا فناوری غبارگیری با فشار مثبت کوچک در داخل کابین پیش ساخته استفاده میشود تا مقاومت در برابر غبار، رطوبت و تكثيف را فراهم کند و عملکرد پایدار تجهیزات را تضمین کند.
فرآیند تزیین داخلی: از لولههای پیشکشیده PVC مقاوم در برابر آتش برای توزیع برق و روشنایی و از لولههای گالوانیزه برای تجهیزات آتشنشانی و کنترل دسترسی استفاده میشود. عموماً از کف ضدالکتریک برای تجهیزات ثانویه و از پدهای کاوچوی عایق برای تجهیزات اولیه استفاده میشود. سقف یکپارچه اسکلتی استفاده میشود که نصب آسان، زیبا و برای نگهداری بعدی مفید است.
فرآیند توزیع برق: داخل کابین پیش ساخته بر اساس نیازهای عملکردی مختلف، جعبههای توزیع برق، روشنایی عادی، روشنایی اضطراری و جعبههای نگهداری تعبیه میشوند. در میان آنها، جعبه توزیع روشنایی اضطراری میتواند تأمین برق متمرکز ۳۶ ولتی را فراهم کند و توابعی مانند نظارت دوردست و اتصال آتشنشانی را ارائه دهد.
