Design og prosess-teknologi for forhåndsmonterte hytte-type understasjoner

1. Ytelsesegenskaper for prefabricerte hytte-typer understasjoner

Ytelsesegenskapene for prefabricerte hytte-typer understasjoner er som følger:

• Liten arealbruk: Med et modulært design kan det adoptere en to-etasje tredimensjonal oppbygging, noe som sparer på kostnader for arealforvendelse.

• Fleksibilitet i stasjonens konstruksjon: Det har lave krav til stedet for stasjonen. Oppbygningen kan fleksibelt justeres etter de faktiske forholdene på stedet (som arealform og geologi). Den kan flyttes og er mobilt.

• Redusert belastning med arbeid på stedet: I den tradisjonelle konstruksjonsmodellen for understasjoner er det stor belastning med bygningsarbeid på stedet. Ustyr må monteres, kablingsoppsett og feilsøking gjennomføres etter at det er transportert til stedet, og det blir sterkt påvirket av klima og miljø, noe som fører til en lang konstruksjonsperiode. I prefabricert hyttmodell er utstyret forhåndsmontert, kablingsoppsett og feilsøking utført i fabrikken. Arbeid på stedet involverer bare montering av hyttekroppen og kablingsoppsett mellom hytter. Det blir mindre påvirket av klima og miljø, og konstruksjonsperioden er kort.

• Redusert kompleksitet i konstruksjonsstyring på stedet: I den tradisjonelle konstruksjonsmodellen bygges først grunnlag, deretter installeres utstyr, og så bygges switchgear rommet. Prosjektsyklusen er lang, med kryssende operasjoner, noe som gjør styringen vanskelig. I prefabricert hyttmodell kreves det bare enkel grunnlagkonstruksjon for prefabricert hytte på stedet. Etter fullføring kan bygningsgruppen trekke seg, og så vente på at prefabricert hytte skal plasseres. Dette unngår kryssende konstruksjon, og konstruksjonsstyringen er relativt enkel.

• God miljøvennlighet: I den tradisjonelle våte konstruksjonsmodellen er det stor belastning med bygningsarbeid, noe som fører til mye støv, noe som forårsaker betydelig støvforurensning av miljøet og har stor innvirkning på området rundt. I prefabricert hyttmodell er hyttekroppen forhåndsprodusert som et helt og transportert til stedet. Belastningen med bygningsarbeid på stedet er liten, noe som resulterer i relativt liten innvirkning på området rundt, og det er miljøvennlig.

•  Pen utseende og harmoni med miljøet: I prefabricert hyttmodell kan skreddersydde fasadebehandlinger utføres etter omgivelsene til transformatorstasjonen for å oppnå harmoni med miljøet. Samtidig har prefabricerte hytte-typer understasjoner gode funksjoner for å isolere elektromagnetisk stråling og redusere støy, og de aksepteres lett av naboer.

• Kort konstruksjonsperiode: Konstruksjonsperioden for prefabricerte hytte-typer understasjoner er kort. Grunnlagkonstruksjonen og produksjonen av prefabricert hytte foregår samtidig, og konstruksjonsperioden er omtrent tre måneder.

• Lav sammensatt kostnad: Den tradisjonelle konstruksjonsmodellen er relativt fast, med begrenset rom for kostnadsoptimering. Prefabricerte hytte-typer transformatorstasjoner kan redusere bygnings- og installasjonskostnader. Konstruksjonsperioden er forhåndsbestilt, og nettforbindelse og energiproduksjon kan oppnås tidligere, noe som gir forhåndsfortjeneste. Den totale kostnaden reduseres med omtrent 10%.

2. Designteknologi for prefabricerte hytte-typer understasjoner

I henhold til Q/GDW 1795 - 2013 Generelle regler for 3D-modellering av kraftnett utstedt av State Grid Corporation of China, brukes parametrisk modellering og solid modellering for å utføre 3D-modellering og design for prefabricerte hytteprodukter.

•  Parametrisk modellering: Dette er en modelleringprosess som bruker flere sett med parametre for å begrense relasjoner og dimensjoner for geometriske elementer i et diagram, noe som driver genereringen av geometriske figurer med ulike topologiske relasjoner. Ved å justere parametrene kan formen på figuren endres og kontrolleres. Det kan raskt oppnå 3D-modellering av produkt som prefabricert hytte.

• Solid modellering: Parametrisk modell brukes som referanse for solid modellering. Parametrene for hvert 3D-voxel knyttes til det. Etter å ha forfint komponentene i prefabricert hytte (tak, vegger, grunn, og integrert utstyr), settes de sammen til en 3D-modell av prefabricert hytteproduktet.

• Produksjonstegninger: Solid modellering brukes til å generere produksjonstegninger for hver komponent, og en relatert materiellliste (BOM) genereres automatisk. Samtidig kan QR-koden på tegningen scannes for å forhåndsvise 3D-modellen online, noe som øker effektiviteten i bearbeiding og produksjon.

•  Visuell rendering: Avansert visuell renderings teknologi brukes for å representere detaljene i utseendet, interne scenarier, og miljøbelysning av den opprettede prefabricerte hyttmodellen, noe som realiserer digital visuell design av prefabricert hytte og presenterer produktformen i alle aspekter for brukere.

CAE-simulerings teknologi benyttes for å utføre simulering og analyse av prefabricert hyttestruktur under forhold som heving, vindlast, snølast, og jordskjelv, for å verifisere fiabiliteten av hyttestrukturen, redusere designkostnader, forkorte designsyklus, og forbedre produktfiabilitet.

•  Simulering av hevetilstand: CAE-simulerings teknologi brukes for å analysere spenning og deformasjon av prefabricert hyttmodul under gravitasjonslast under heving. Hevepunkter ligger ved de fire monteringshullene for hevelugg på bunnen av enkeltmodulen.

• Simulering av snølasttilstand: Ved hjelp av CAE-simulerings teknologi, ifølge kravene i GB 50009 - 2012 Regler for last på bygningskonstruksjoner, simuleres strukturell spenning på prefabricert hytte under snølasttilstand med en 50-årig gjenkomstperiode.

• Simulering av vindlasttilstand: Ved hjelp av CAE-simulerings teknologi, ifølge kravene i GB 50009 - 2012 Regler for last på bygningskonstruksjoner, simuleres strukturell spenning på prefabricert hytte på hver side av et dobbeltskrått tak-bygg under vindlasttilstand.

• Modal dekomposisjon: Forskjellig fra naturlige vibrasjonstidskarakteristika for høybyggskonstruksjoner, dannes prefabricert hyttestruktur ved svetting av mange sektioner av stålprofiler. Dets naturlige frekvens bør beregnes ved modal dekomposisjon metode. De oppnådde modene og designjordskjelvspekter kan brukes for seismisk responsanalyse av prefabricert hytte.

• Simulering av jordskjelvtilstand: Ved hjelp av responsanalyseteknologi, ifølge kravene i GB 50260 - 2013 Regler for seismisk design av elektriske anlegg, simuleres strukturell spenning på prefabricert hytte under forhold med 8-graders jordskjelvsterkhet.

• Belysthetssimulering: Ved hjelp av belysthetssimuleringsprogramvare, simuleres og beregnes belysthetsverdier for normal belysning, nødbelysning, og nødevakuering belysning inne i prefabricert hytte, for å møte belysthetskrav i DL/T 5390 - 2014 Tekniske regler for belysningsdesign av kraftverk og understasjoner, for å sikre en behagelig drifts- og vedlikeholds miljø inne i hytten.

3. Prosessteknologi for prefabricerte hytte-typer understasjoner

Prosess for prefabricerte hytte-typer understasjoner er som følger:

•  Produksjonsprosess: Prefabricert hytte prosesseres i standardisert fabrikk, noe som kan sikre produktkvaliteten av prefabricert hytte. Prosessen er vist i figur 1.

•  Rustfri prosess: Forskjellige rustfrie klasser og sprøytemetoder velges basert på forskjellige anvendelsesscenarier for å sikre at prefabricert hytte ikke roster under sin bruksperiode.

• Isoleringprosess: En tre-lags isoleringsstruktur av "stålplate + steinull & polyuretan + maskinvæggpanel & maritim brandverdig isoleringssteinullplate" brukes, suppleret med varmekilder og luftkondisjonering for å sikre at temperaturen inne i hytten er innenfor et passende område.

•  Vannettprosess: For partisjonerede hytter som er utsatt for vannlekasje, brukes komprimeringsforholdet segellim og veatherbestandig silikonsegellim for segling, og vannettdekker kombineres for å sikre at hytten er lekkasje-fri.

•  Støvfri prosess: Bil-seglingsprosessen brukes, altså høy-elastiske seglingsstriper (EPDM-gummi) brukes for å oppnå støvfri, fuktighetsfri, og kondensasjonsfri effekt. Kablingshull for høy- og lavspennings inngang og utgang bruker knock-out hull som er enkle å segle, og seglingsgummiring for knock-out hull er tilfeldig konfigurert inne i hytten.

•  Ventilasjonsprosess: Med tanke på klimatiske forhold og miljøfaktorer, i områder med mye vind og sand, ekstremt kalde områder, og områder med høy forurensning, brukes elektriske demper eller mikro-positive trykk støvbeskyttelsesteknologi inne i prefabricert hytte for å oppnå støvfri, fuktighetsfri, og kondensasjonsfri effekt, og sikre stabil drift av utstyr.

• Innredekorasjonsprosess: Flammevedvarende PVC-trådpiper brukes for forhåndsinnsetting i ledningsfordeling og belysning, og galvaniserte rør brukes for forhåndsinnsetting i brandslukking og adgangskontrollutstyr. Anti-statisk gulv brukes generelt for sekundært utstyr på gulvet, og isolerende gummidempere brukes generelt for primært utstyr. En beinintegrert takdekorasjon brukes for taket, som er enkelt å installere, estetisk overordnet, og praktisk for senere vedlikehold.

• Strømforsyningsprosess: Strømforsyningsbokser for strøm, normal belysning, nødbelysning, og vedlikeholdsbokser settes opp inne i prefabricert hytte etter ulike funksjonelle krav. Blant disse kan nødbelysning distribusjonsboksen gi 36-V sentral strømforsyning, og realisere funksjoner som fjernovervåking og brandslukking kobling.