Conception et technologie de processus des postes de transformation préfabriqués de type cabine

1. Caractéristiques de performance des postes électriques préfabriqués en cabine

Les caractéristiques de performance des postes électriques préfabriqués en cabine sont les suivantes :

• Emprise au sol réduite : Avec une conception modulaire, il peut adopter un agencement tridimensionnel en deux couches, économisant ainsi les coûts d'acquisition de terrain.

• Flexibilité dans la construction du poste : Il a des exigences faibles pour l'emplacement du poste. L'agencement peut être ajusté de manière flexible selon les conditions réelles sur le site (comme la forme du terrain et la géologie). Il peut être déplacé et est mobile.

• Réduction de la charge de travail sur le site : Dans le mode de construction traditionnel de postes électriques, la charge de travail en génie civil sur le site est importante. Les équipements doivent être assemblés, câblés et testés après leur transport sur le site, et ils sont fortement affectés par le climat et l'environnement, ce qui entraîne une longue période de construction. Dans le mode de cabine préfabriquée, les équipements sont pré-installés, câblés et testés en usine. Le travail sur le site ne concerne que l'assemblage des corps de cabine et le câblage inter-cabines. Il est moins affecté par le climat et l'environnement, et la période de construction est courte.

• Réduction de la complexité de la gestion de la construction sur le site : Dans le mode de construction traditionnel, les fondations en génie civil sont construites en premier, suivies de l'installation des équipements, puis de la construction de la salle de commutation. Le cycle du projet est long, avec des opérations croisées, rendant la gestion difficile. Dans le mode de cabine préfabriquée, seul un simple travail de fondation pour la cabine préfabriquée est nécessaire sur le site. Une fois terminé, l'équipe de génie civil peut se retirer, puis attendre que la cabine préfabriquée soit positionnée. Cela évite les constructions croisées, et la gestion de la construction est relativement simple.

• Bonne compatibilité environnementale : Dans le mode de construction traditionnelle humide, la charge de travail en génie civil est importante, générant beaucoup de poussière, ce qui cause une pollution par la poussière significative à l'environnement et a un impact important sur l'environnement alentour. Dans le mode de cabine préfabriquée, le corps de la cabine est préfabriqué en entier et transporté sur le site. La charge de travail en génie civil sur le site est faible, ayant un impact relativement faible sur l'environnement alentour, et c'est écologique.

•  Apparence esthétique et harmonie avec l'environnement : Dans le mode de cabine préfabriquée, des peintures extérieures personnalisées peuvent être réalisées en fonction de l'environnement alentour du poste de transformation pour atteindre l'harmonie avec l'environnement. En même temps, les postes électriques en cabine préfabriquée ont de bonnes fonctions d'isolation du rayonnement électromagnétique et de réduction du bruit, et sont facilement acceptés par les résidents alentour.

• Période de construction courte : La période de construction des postes électriques en cabine préfabriquée est courte. La construction des fondations et la production de la cabine préfabriquée sont effectuées simultanément, et la période de construction est d'environ trois mois.

• Coût global réduit : Le mode de construction traditionnel est relativement fixe, avec un espace limité pour l'optimisation des coûts. Le poste de transformation en cabine préfabriquée peut réduire les coûts de génie civil et d'installation. La période de construction est avancée, et la connexion au réseau et la génération d'électricité peuvent être réalisées plus tôt, obtenant des avantages en avance. Le coût global est réduit d'environ 10%.

2. Technologie de conception des postes électriques en cabine préfabriquée

Selon Q/GDW 1795 - 2013 Règles générales de modélisation 3D des réseaux électriques établies par la State Grid Corporation of China, des méthodes de modélisation paramétrique et de modélisation solide sont utilisées pour la conception de modélisation 3D des produits en cabine préfabriquée.

•  Modélisation paramétrique : Il s'agit d'un processus de modélisation qui utilise plusieurs ensembles de paramètres pour contraindre les relations et les dimensions des éléments géométriques dans un graphique, conduisant à la génération de graphiques géométriques avec différentes relations topologiques. En ajustant les paramètres, la forme géométrique du graphique peut être modifiée et contrôlée. Elle permet de réaliser rapidement la modélisation 3D de produits similaires à des cabines préfabriquées.

• Modélisation solide : Le modèle paramétrique est utilisé comme référence pour la modélisation solide. Les paramètres de chaque voxel 3D y sont associés. Après avoir raffiné les composants de la cabine préfabriquée (toit, mur, base et équipement intégré), ils sont assemblés en un modèle 3D du produit de cabine préfabriquée.

• Dessins de fabrication : La modélisation solide est utilisée pour générer des dessins de fabrication pour chaque composant, et une nomenclature (BOM) associée est générée automatiquement. En même temps, il est possible de scanner le code QR sur le dessin pour prévisualiser le modèle 3D en ligne, améliorant l'efficacité de la fabrication et de la production.

•  Rendu visuel : Des technologies de rendu visuel avancées sont appliquées pour rendre les détails de l'apparence, des scènes internes et de l'éclairage environnant du modèle de cabine préfabriquée créé, réalisant une conception visuelle numérique de la cabine préfabriquée et présentant la forme du produit sous tous les aspects pour les utilisateurs.

La technologie de simulation CAE est adoptée pour mener des simulations et analyses de la structure de la cabine préfabriquée dans des conditions telles que le levage, la charge de vent, la charge de neige et le séisme, afin de vérifier la fiabilité de la structure de la cabine, de réduire les coûts de conception, de raccourcir le cycle de conception et d'améliorer la fiabilité du produit.

•  Simulation des conditions de levage : La technologie de simulation CAE est utilisée pour analyser la contrainte et la déformation du module de cabine préfabriquée sous la charge gravitationnelle lors du levage. Les points de levage sont situés aux quatre trous de montage des pattes de levage sur la poutre inférieure d'un module unique.

• Simulation des conditions de charge de neige : En utilisant la technologie de simulation CAE, conformément aux exigences de GB 50009 - 2012 Code pour les charges sur les structures de bâtiments, la contrainte structurelle de la cabine préfabriquée sous la condition de charge de neige avec une période de retour de 50 ans est simulée.

• Simulation des conditions de charge de vent : En utilisant la technologie de simulation CAE, conformément aux exigences de GB 50009 - 2012 Code pour les charges sur les structures de bâtiments, la contrainte structurelle de la cabine préfabriquée sur chaque surface d'un bâtiment à toit double pente sous la condition de charge de vent est simulée.

• Décomposition modale : Contrairement aux caractéristiques de période de vibration naturelle des structures de bâtiments de grande hauteur, la structure de la cabine préfabriquée est formée par le soudage de nombreux profils d'acier. Sa fréquence naturelle doit être calculée par la méthode de décomposition modale. Les modes obtenus et le spectre sismique de conception peuvent être utilisés pour l'analyse de réponse sismique de la cabine préfabriquée.

• Simulation des conditions de séisme : En utilisant la technologie d'analyse de réponse, conformément aux exigences de GB 50260 - 2013 Code pour la conception sismique des installations électriques, la contrainte structurelle de la cabine préfabriquée sous la condition d'une intensité de fortification sismique de 8 degrés est simulée.

• Simulation d'éclairement : En utilisant un logiciel de simulation d'éclairement, les valeurs d'éclairement de l'éclairage normal, de l'éclairage d'urgence et de l'éclairage d'évacuation d'urgence à l'intérieur de la cabine préfabriquée sont simulées et calculées pour répondre aux exigences d'éclairement dans DL/T 5390 - 2014 Réglementation technique pour la conception d'éclairage des centrales électriques et des postes électriques, assurant un environnement confortable pour l'exploitation et la maintenance à l'intérieur de la cabine.

3. Technologie de processus des postes électriques en cabine préfabriquée

Le processus des postes électriques en cabine préfabriquée est le suivant :

•  Processus de production : La cabine préfabriquée est traitée dans une usine standardisée, ce qui peut garantir la qualité du produit de la cabine préfabriquée. Le processus est montré à la figure 1.

•  Processus anticorrosion : Différents grades anticorrosion et procédés de pulvérisation sont sélectionnés en fonction des différents scénarios d'application pour garantir que la cabine préfabriquée ne rouille pas pendant sa durée de service.

• Processus d'isolation : Une structure d'isolation en trois couches "tôle d'acier + laine de roche & polyuréthane + panneau de cloison de machine & laine de roche ignifuge marine" est adoptée, complétée par des chauffages et des climatiseurs pour garantir que la température à l'intérieur de la cabine reste dans une plage appropriée.

•  Processus d'étanchéité : Pour les cabines de partition sujettes à des fuites d'eau, un joint d'étanchéité à rapport de compression et un joint de silicone résistant aux intempéries sont utilisés pour le traitement d'étanchéité, et des couvercles étanches sont utilisés en combinaison pour garantir que la cabine est imperméable.

•  Processus antipoussière : Le processus de scellement des voitures est adopté, c'est-à-dire que des joints d'étanchéité haute élasticité (caoutchouc EPDM) sont utilisés pour réaliser des effets antipoussière, antihumidité et anti-condensation. Les trous de câbles pour les lignes d'entrée et de sortie haute et basse tension adoptent des trous de percement pratiques pour le scellement, et des joints en caoutchouc pour les trous de percement sont configurés aléatoirement à l'intérieur de la cabine.

•  Processus de ventilation : En tenant compte des conditions climatiques et environnementales, dans les zones venteuses et sableuses, les zones extrêmement froides et les zones à forte pollution, des clapets électriques ou des technologies de micro-pression positive antipoussière sont utilisées à l'intérieur de la cabine préfabriquée pour réaliser des effets antipoussière, antihumidité et anti-condensation et garantir le fonctionnement stable des équipements.

• Processus de décoration intérieure : Des gaines de filage PVC ignifuges sont utilisées pour le pré-enchâssement des canalisations de distribution d'énergie et d'éclairage, et des tubes galvanisés sont utilisés pour le pré-enchâssement des équipements de lutte contre l'incendie et de contrôle d'accès. Des planchers antistatiques sont généralement utilisés pour les équipements secondaires sur le sol, et des tapis en caoutchouc isolant sont généralement utilisés pour les équipements primaires. Un plafond intégré squelettique est utilisé pour le plafond, qui est facile à installer, esthétiquement agréable dans son ensemble et pratique pour la maintenance ultérieure.

• Processus de distribution d'énergie : Des boîtes de distribution d'énergie pour l'alimentation, l'éclairage normal, l'éclairage d'urgence et les boîtes de maintenance sont installées à l'intérieur de la cabine préfabriquée en fonction des différents besoins fonctionnels. Parmi celles-ci, la boîte de distribution d'éclairage d'urgence peut fournir un alimentation centralisée de 36 V, réalisant des fonctions telles que la surveillance à distance et la liaison incendie.