Projeto e Tecnologia de Processo de Subestações do Tipo Cabine Pré-fabricada
1. Características de Desempenho das Subestações do Tipo Cabine Pré-fabricada
As características de desempenho das subestações do tipo cabine pré-fabricada são as seguintes:
Pequena Área de Ocupação: Com um design modular, pode adotar um layout tridimensional em duas camadas, economizando custos de aquisição de terra.
Flexibilidade na Construção da Estação: Tem baixas exigências para o local da estação. O layout pode ser ajustado flexivelmente de acordo com as condições reais no local (como forma do terreno e geologia). Pode ser realocado e é móvel.
Redução da Carga de Trabalho de Construção no Local: No modo tradicional de construção de subestação, a carga de trabalho civil no local é grande. O equipamento precisa ser montado, ligado e depurado após ser transportado para o local, e é grandemente afetado pelo clima e ambiente, resultando em um longo período de construção. No modo de cabine pré-fabricada, o equipamento é pré-instalado, ligado e depurado na fábrica. O trabalho no local envolve apenas a junção do corpo da cabine e a ligação entre as cabines. É menos afetado pelo clima e ambiente, e o período de construção é curto.
Redução da Complexidade da Gestão da Construção no Local: No modo de construção tradicional, as fundações de engenharia civil são construídas primeiro, seguidas pela instalação do equipamento e, então, a construção do prédio de manobra. O ciclo do projeto é longo, com operações cruzadas, tornando a gestão difícil. No modo de cabine pré-fabricada, é necessária apenas uma construção simples de fundação para a cabine pré-fabricada no local. Após a conclusão, a equipe de engenharia civil pode se retirar e, em seguida, aguardar a posição da cabine pré-fabricada. Isso evita a construção cruzada, e a gestão da construção é relativamente simples.
Boa Amizade Ambiental: No modo de construção úmida tradicional, a carga de trabalho de engenharia civil é grande, resultando em muita poeira, que causa significativa poluição por poeira ao ambiente e tem um grande impacto no ambiente circundante. No modo de cabine pré-fabricada, o corpo da cabine é pré-fabricado como um todo e transportado para o local. A carga de trabalho de engenharia civil no local é pequena, resultando em um impacto relativamente pequeno no ambiente circundante, e é ambientalmente amigável.
Aparência Bonita e Harmonia com o Ambiente: No modo de cabine pré-fabricada, pinturas externas personalizadas podem ser realizadas de acordo com o ambiente circundante da subestação elevadora para alcançar harmonia com o ambiente. Ao mesmo tempo, as subestações do tipo cabine pré-fabricada têm boas funções de isolamento de radiação eletromagnética e redução de ruído, e são facilmente aceitas pelos residentes circundantes.
Curtos Prazos de Construção: Os prazos de construção das subestações do tipo cabine pré-fabricada são curtos. A construção da fundação e a produção da cabine pré-fabricada são realizadas simultaneamente, e o prazo de construção é de aproximadamente três meses.
Baixo Custo Total: O modo de construção tradicional é relativamente fixo, com espaço limitado para otimização de custos. A subestação elevadora do tipo cabine pré-fabricada pode reduzir os custos de engenharia civil e instalação. O prazo de construção é antecipado, e a conexão à rede e geração de energia podem ser alcançadas mais cedo, obtendo benefícios antecipados. O custo total é reduzido em cerca de 10%.
2. Tecnologia de Design das Subestações do Tipo Cabine Pré-fabricada
De acordo com Q/GDW 1795 - 2013 Regras Gerais para Modelagem 3D de Redes Elétricas emitidas pela State Grid Corporation of China, métodos de modelagem paramétrica e sólida são usados para realizar o design de modelagem 3D para produtos de cabine pré-fabricada.
Modelagem Paramétrica: Este é um processo de modelagem que usa vários conjuntos de parâmetros para restringir as relações e dimensões dos elementos geométricos em um gráfico, impulsionando a geração de gráficos geométricos com diferentes relações topológicas. Ajustando os parâmetros, a forma geométrica do gráfico pode ser modificada e controlada. Pode rapidamente alcançar a modelagem 3D de produtos semelhantes a cabines pré-fabricadas.
Modelagem Sólida: O modelo paramétrico é usado como referência para a modelagem sólida. Os parâmetros de cada voxel 3D estão associados a ele. Após refinar os componentes da cabine pré-fabricada (capa superior, parede, base e equipamento integrado), eles são montados em um modelo 3D do produto de cabine pré-fabricada.
Desenhos de Produção: A modelagem sólida é usada para gerar desenhos de produção para cada componente, e um relatório automático de materiais (BOM) é gerado. Ao mesmo tempo, é possível escanear o código QR no desenho para visualizar o modelo 3D online, melhorando a eficiência de processamento e produção.
Renderização Visual: Tecnologia avançada de renderização visual é aplicada para renderizar os detalhes da aparência, cenas internas e iluminação ambiental do modelo de cabine pré-fabricada criado, realizando o design visual digital da cabine pré-fabricada e apresentando a forma do produto em todos os aspectos para os usuários.
A tecnologia de simulação CAE é adotada para realizar simulações e análises da estrutura da cabine pré-fabricada sob condições como içamento, carga de vento, carga de neve e terremoto, para verificar a confiabilidade da estrutura da cabine, reduzir os custos de design, encurtar o ciclo de design e melhorar a confiabilidade do produto.
Simulação de Condição de Içamento: A tecnologia de simulação CAE é usada para analisar o estresse e deformação do módulo de cabine pré-fabricada sob carga gravitacional durante o içamento. Os pontos de içamento estão localizados nos quatro orifícios de montagem dos pés de içamento no aço canal inferior de um único módulo.
Simulação de Condição de Carga de Neve: Usando a tecnologia de simulação CAE, de acordo com os requisitos do GB 50009 - 2012 Código para Cargas em Estruturas de Edifícios, o estresse estrutural da cabine pré-fabricada sob a condição de carga de neve com um período de retorno de 50 anos é simulado.
Simulação de Condição de Carga de Vento: Usando a tecnologia de simulação CAE, de acordo com os requisitos do GB 50009 - 2012 Código para Cargas em Estruturas de Edifícios, o estresse estrutural da cabine pré-fabricada em cada superfície de um edifício com telhado duplo sob a condição de carga de vento é simulado.
Decomposição Modal: Diferente das características de período de vibração natural das estruturas de edifícios altos, a estrutura da cabine pré-fabricada é formada por soldagem de um grande número de perfis de aço. Sua frequência natural deve ser calculada pelo método de decomposição modal. Os modos obtidos e o espectro de design sísmico podem ser usados para análise de resposta sísmica da cabine pré-fabricada.
Simulação de Condição de Terremoto: Usando a tecnologia de análise de resposta, de acordo com os requisitos do GB 50260 - 2013 Código para Projeto Sísmico de Instalações Elétricas, o estresse estrutural da cabine pré-fabricada sob a condição de intensidade de fortificação sísmica de 8 graus é simulado.
Simulação de Iluminância: Usando software de simulação de iluminância, os valores de iluminância da iluminação normal, de emergência e de evacuação de emergência dentro da cabine pré-fabricada são simulados e calculados para atender aos requisitos de iluminância em DL/T 5390 - 2014 Regulamentos Técnicos para Projetos de Iluminação de Centrais Elétricas e Subestações, garantindo um ambiente confortável de operação e manutenção dentro da cabine.
3. Tecnologia de Processo das Subestações do Tipo Cabine Pré-fabricada
O processo das subestações do tipo cabine pré-fabricada é o seguinte:
Processo de Produção: A cabine pré-fabricada é processada em uma fábrica padronizada, o que pode garantir a qualidade do produto da cabine pré-fabricada. O processo é mostrado na Figura 1.
Processo Anticorrosivo: Diferentes níveis de anticorrosão e processos de pulverização são selecionados de acordo com diferentes cenários de aplicação para garantir que a cabine pré-fabricada não enferruje durante sua vida útil.
Processo de Isolamento: Uma estrutura de isolamento de três camadas de "chapa de aço + lã de rocha & poliuretano + painel de parede de sala de máquinas & lã de rocha ignífuga marítima" é adotada, complementada por aquecedores e ar condicionado para garantir que a temperatura dentro da cabine esteja dentro de um intervalo adequado.
Processo Impermeabilizante: Para cabines de partição propensas a vazamentos, selante de compressão e silicone resistente a intempéries são usados para tratamento de vedação, e capas impermeáveis são usadas em combinação para garantir que a cabine seja à prova d'água.
Processo Antipoeira: O processo de vedação de carros é adotado, ou seja, tiras de vedação de alta elasticidade (borracha EPDM) são usadas para atingir efeitos antipoeira, antiumidade e anti-condensação. Os orifícios de cabo para linhas de entrada e saída de alta e baixa tensão adotam orifícios de batida convenientes para vedação, e anéis de borracha de vedação para orifícios de batida são configurados aleatoriamente dentro da cabine.
Processo de Ventilação: Considerando as condições climáticas e fatores ambientais, em áreas com muito vento e areia, áreas extremamente frias e áreas com alta poluição, comportas elétricas ou tecnologia de micro-pressão positiva antipoeira são usadas dentro da cabine pré-fabricada para atingir efeitos antipoeira, antiumidade e anti-condensação e garantir a operação estável do equipamento.
Processo de Decoração Interna: Tubos de passagem de PVC retardante de chama são usados para pré-embutir em distribuição de energia e iluminação, e tubos galvanizados são usados para pré-embutir em equipamentos de combate a incêndio e controle de acesso. Geralmente, pisos antieletrostáticos são usados para equipamentos secundários no piso, e almofadas de borracha isolante são geralmente usadas para equipamentos primários. Um teto integrado esquelético é usado para o teto, que é fácil de instalar, esteticamente agradável como um todo e conveniente para manutenção posterior.
Processo de Distribuição de Energia: Caixas de distribuição de energia, iluminação normal, iluminação de emergência e caixas de manutenção são instaladas dentro da cabine pré-fabricada de acordo com diferentes requisitos funcionais. Entre elas, a caixa de distribuição de iluminação de emergência pode fornecer alimentação centralizada de 36 V, realizando funções como monitoramento remoto e interligação de combate a incêndio.
