예제집형 변전소의 설계 및 공정 기술
1. 조립식 캐빈형 변전소의 성능 특성
조립식 캐빈형 변전소의 성능 특성은 다음과 같습니다:
작은 면적: 모듈식 설계로 두 개의 층으로 구성된 3차원 레이아웃을 채택하여 토지 취득 비용을 절약할 수 있습니다.
설치 유연성: 변전소 부지에 대한 요구 사항이 낮습니다. 실제 현장 조건(예: 토지 형태 및 지질)에 따라 레이아웃을 유연하게 조정할 수 있으며, 이동 가능합니다.
현장 공사 작업량 감소: 전통적인 변전소 건설 방식에서는 현장 토목 공사 작업량이 큽니다. 장비는 현장으로 운송된 후 조립, 배선, 디버깅이 필요하며 기후와 환경에 크게 영향을 받으므로 건설 기간이 길어집니다. 조립식 캐빈 방식에서는 장비가 공장에서 미리 설치, 배선, 디버깅됩니다. 현장 작업은 캐빈 본체 연결과 캐빈 간 배선만 포함되며, 기후와 환경에 덜 영향을 받고 건설 기간이 짧습니다.
현장 건설 관리 복잡성 감소: 전통적인 건설 방식에서는 먼저 토목 기초 공사를 하고, 그 다음 장비 설치를 진행한 후 스위치기실 건설을 합니다. 프로젝트 주기가 길고 교차 작업이 많아 관리가 어렵습니다. 조립식 캐빈 방식에서는 현장에서 조립식 캐빈의 단순한 기초 공사만 필요합니다. 완료 후 토목 팀은 철수하고, 조립식 캐빈이 위치하도록 대기합니다. 이를 통해 교차 건설을 피하고 건설 관리가 상대적으로 간단해집니다.
환경 친화성: 전통적인 습식 건설 방식에서는 토목 작업량이 크므로 많은 먼지가 발생하여 환경에 큰 먼지 오염을 초래하고 주변 환경에 큰 영향을 미칩니다. 조립식 캐빈 방식에서는 캐빈 본체가 전체적으로 조립되어 현장으로 운송됩니다. 현장 토목 작업량이 적어 주변 환경에 미치는 영향이 상대적으로 작으며, 환경 친화적입니다.
아름다운 외관과 환경과의 조화: 조립식 캐빈 방식에서는 승압 변전소 주변 환경에 맞춰 외부 도장을 맞춤화하여 환경과의 조화를 달성할 수 있습니다. 또한, 조립식 캐빈형 변전소는 전자기 방사 차단 및 소음 저감 기능이 우수하여 주변 주민들에게 쉽게 받아들여집니다.
짧은 건설 기간: 조립식 캐빈형 변전소의 건설 기간은 짧습니다. 기초 공사와 조립식 캐빈 생산이 동시에 이루어져 건설 기간은 약 3개월 정도입니다.
낮은 종합 비용: 전통적인 건설 방식은 비교적 고정적이어서 비용 최적화 여지가 제한적입니다. 조립식 캐빈형 승압 변전소는 토목 및 설치 비용을 줄일 수 있습니다. 건설 기간이 앞당겨져 더 빨리 송전 및 발전을 실현하여 이익을 미리 얻을 수 있으며, 종합 비용은 약 10% 감소합니다.
2. 조립식 캐빈형 변전소의 설계 기술
중국 국가 그리드 회사가 발표한 Q/GDW 1795 - 2013 전력망 3D 모델링 일반 규칙 에 따르면, 파라미터 모델링 및 입체 모델링 방법을 사용하여 조립식 캐빈 제품에 대한 3D 모델링 설계를 수행합니다.
파라미터 모델링: 여러 세트의 매개변수를 사용하여 그래프 내의 기하 요소 간의 관계와 차원을 제약하는 모델링 과정입니다. 이를 통해 서로 다른 위상 관계를 가진 기하 그래프를 생성합니다. 매개변수를 조정함으로써 그래프의 기하학적 형상을 수정하고 제어할 수 있으며, 조립식 캐빈과 같은 제품의 3D 모델링을 빠르게 수행할 수 있습니다.
입체 모델링: 파라미터 모델을 입체 모델링의 참조로 사용합니다. 각 3D 보크셀의 매개변수는 이와 연관됩니다. 조립식 캐빈의 구성 요소(상판, 벽, 기반, 통합 장비)를 세분화한 후 조립식 캐빈 제품의 3D 모델로 조립합니다.
생산 도면: 입체 모델링을 사용하여 각 구성 요소의 생산 도면을 생성하고 관련 부품 목록(BOM)을 자동으로 생성합니다. 동시에 도면에 있는 QR 코드를 스캔하여 온라인으로 3D 모델을 미리 볼 수 있어 가공 및 생산 효율성을 향상시킵니다.
시각적 렌더링: 고급 시각적 렌더링 기술을 적용하여 생성된 조립식 캐빈 모델의 외관, 내부 장면, 환경 조명 등의 세부 사항을 렌더링하여 조립식 캐빈의 디지털 시각 디자인을 실현하고, 사용자에게 제품 형태를 전방위적으로 제공합니다.
CAE 시뮬레이션 기술을 채택하여 조립식 캐빈 구조가 하역, 풍하중, 눈하중, 지진 등의 조건 하에서의 시뮬레이션 및 분석을 수행하여 캐빈 구조의 신뢰성을 검증하고, 설계 비용을 줄이며, 설계 주기를 단축하고, 제품 신뢰성을 향상시킵니다.
하역 조건 시뮬레이션: CAE 시뮬레이션 기술을 사용하여 하역 중 중력 하중 하에서 조립식 캐빈 모듈의 응력과 변형을 분석합니다. 리프팅 포인트는 단일 모듈의 바닥 채널 강철의 네 개의 리프팅 러그 마운팅 홀에 위치합니다.
눈하중 조건 시뮬레이션: CAE 시뮬레이션 기술을 사용하여 GB 50009 - 2012 건물 구조 하중 표준 의 요구 사항에 따라 50년 재현 주기의 눈하중 조건 하에서 조립식 캐빈의 구조 응력을 시뮬레이션합니다.
풍하중 조건 시뮬레이션: CAE 시뮬레이션 기술을 사용하여 GB 50009 - 2012 건물 구조 하중 표준 의 요구 사항에 따라 이중 경사 지붕 건물의 각 면에서 풍하중 조건 하에서 조립식 캐빈의 구조 응력을 시뮬레이션합니다.
모드 분해: 고층 건물 구조의 자연 진동 주기 특성과 달리, 조립식 캐빈 구조는 많은 단면 강재를 용접하여 형성됩니다. 그 자연 주파수는 모드 분해 방법으로 계산해야 합니다. 얻은 모드와 설계 지진 스펙트럼을 사용하여 조립식 캐빈의 지진 반응 분석을 수행할 수 있습니다.
지진 조건 시뮬레이션: 응답 분석 기술을 사용하여 GB 50260 - 2013 전기 설비 지진 설계 표준 의 요구 사항에 따라 8도 지진 내구 등급 조건 하에서 조립식 캐빈의 구조 응력을 시뮬레이션합니다.
조도 시뮬레이션: 조도 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 조립식 캐빈 내 정상 조명, 비상 조명, 비상 대피 조명의 조도 값을 시뮬레이션하고 계산하여 DL/T 5390 - 2014 발전소 및 변전소 조명 설계 기술 규정 의 조도 요구 사항을 충족하고, 캐빈 내에서 편안한 운영 및 유지보수 환경을 보장합니다.
3. 조립식 캐빈형 변전소의 공정 기술
조립식 캐빈형 변전소의 공정은 다음과 같습니다:
생산 공정: 조립식 캐빈은 표준화된 공장에서 가공되며, 이를 통해 조립식 캐빈의 제품 품질을 보장할 수 있습니다. 공정은 도표 1에 표시되어 있습니다.
부식 방지 공정: 다양한 적용 시나리오에 따라 다른 부식 등급과 스프레이 공정을 선택하여 조립식 캐빈이 서비스 기간 동안 녹슬지 않도록 합니다.
절연 공정: "강판 + 바위솜 & 폴리우레탄 + 기계실 벽 패널 & 해양 방화 절연 바위솜 보드"의 3층 절연 구조를 채택하고, 히터와 에어컨을 보조하여 캐빈 내부의 온도가 적절한 범위 내에 있도록 합니다.
방수 공정: 물 누수가 쉬운 분할 캐빈에는 압축비 밀봉제와 내후성 실리콘 밀봉제를 사용하여 밀봉 처리하고, 방수 커버를 함께 사용하여 캐빈이 누수되지 않도록 합니다.
먼지 방지 공정: 자동차의 밀봉 공정을 채택하여, 즉, 고탄성 밀봉재(EPDM 고무)를 사용하여 먼지, 습기, 결로 방지를 실현합니다. 고압 및 저압 입출력 케이블 구멍은 밀봉하기 쉬운 노크 아웃 구멍을 채택하며, 노크 아웃 구멍용 밀봉 고무 링은 캐빈 내부에 무작위로 구성됩니다.
환기 공정: 기후 조건과 환경 요인을 고려하여, 바람과 모래가 많은 지역, 극한 추위 지역, 고오염 지역에서는 조립식 캐빈 내부에서 전기 댐퍼 또는 미세 양압 먼지 방지 기술을 사용하여 먼지, 습기, 결로 방지를 실현하고 장비의 안정적인 작동을 보장합니다.
내부 장식 공정: 파이프라인 전력 분배 및 조명에 대해 난연 PVC 스레딩 파이프를 사용하여 미리 매립하고, 소방 및 접근 제어 장비에 대해 갈바니즈 파이프를 사용하여 미리 매립합니다. 2차 장비의 바닥에는 일반적으로 정전기 방지 바닥을, 1차 장비에는 일반적으로 절연 고무 패드를 사용합니다. 천장에는 골격형 통합 천장을 사용하여 설치가 쉽고 전체적으로 미관이 좋으며, 후속 유지보수가 편리합니다.
전력 분배 공정: 조립식 캐빈 내부에는 다양한 기능 요구 사항에 따라 전력, 정상 조명, 비상 조명, 유지보수 박스 등의 전력 분배 박스를 설치합니다. 특히, 비상 조명 분배 박스는 36V 집중 전원 공급을 제공하여 원격 모니터링 및 소방 연동 기능을 실현합니다.
