Design och process teknik för förfabrikerade hytttyp av understationer

1. Prestandaegenskaper för förfabrikerade kabinbaserade understationer

Prestandaegenskaperna för förfabrikerade kabinbaserade understationer är följande:

• Liten fotavtryck: Med en modulär design kan den anta en tvålager tredimensionell layout, vilket sparar kostnader för markförvärv.

• Flexibilitet i stationens konstruktion: Den har låga krav på stationsplatsen. Layouten kan flexibelt justeras utifrån de faktiska platsförhållandena (t.ex. markform och geologi). Den kan flyttas och är mobil.

• Förminskad arbetsbelastning vid platskonstruktion: I den traditionella understationskonstruktionsmetoden är den civila ingenjörsarbetsbelastningen stor. Utrustning måste monteras, kablad och felsökt efter transport till platsen, och det påverkas starkt av klimat och miljö, vilket leder till en lång byggtid. I kabinläget är utrustningen förinstallerad, kablad och felsökt i fabriken. Platsarbete innefattar endast kabinbodmontering och kablad mellan kabina. Det påverkas mindre av klimat och miljö, och byggtiden är kort.

• Förminskad komplexitet i platskonstruktionshantering: I den traditionella konstruktionsmetoden byggs först civila grundvalar, följt av utrustningsinstallation och sedan konstruktion av brytgårdsrummet. Projektcykeln är lång, med korsande operationer, vilket gör hantering svår. I kabinläget krävs endast enkel grundbyggnad för den förfabrikerade kabinen på plats. Efter slutförandet kan det civila teamet dra sig tillbaka och vänta på att den förfabrikerade kabinen ska placeras. Detta undviker korsande konstruktion, och konstruktionshantering är relativt enkel.

• Bra miljövänlighet: I den traditionella våta konstruktionsmetoden är den civila ingenjörsarbetsbelastningen stor, vilket resulterar i mycket damm, vilket orsakar betydande dammföroreningar till miljön och har stor inverkan på omgivande miljö. I kabinläget är kabinboden förfabrikerad som ett helt och transporteras till platsen. Den civila ingenjörsarbetsbelastningen på platsen är liten, vilket ger en relativt liten inverkan på omgivande miljö, och det är miljövänligt.

•  Snygg utseende och harmoni med miljön: I kabinläget kan anpassade yttre målningar utföras utifrån omgivande miljö runt steguppanläggningen för att uppnå harmoni med miljön. Samtidigt har förfabrikerade kabinbaserade understationer bra funktioner för att isolera elektromagnetisk strålning och minska buller, och accepteras lätt av omgivande invånare.

• Kort byggtid: Byggtiden för förfabrikerade kabinbaserade understationer är kort. Grundbyggnad och produktion av förfabrikerade kabiner genomförs samtidigt, och byggtiden är cirka tre månader.

• Låg total kostnad: Den traditionella konstruktionsmetoden är relativt fast, med begränsat utrymme för kostnadsoptimering. Förfabrikerade kabinbaserade steguppanläggningar kan minska kostnader för civilingenjörsarbete och installation. Byggtiden är förskjuten, och nätanslutning och energiproduktion kan nås tidigare, vilket ger fördelar i förväg. Den totala kostnaden minskas med cirka 10%.

2. Designteknik för förfabrikerade kabinbaserade understationer

Enligt Q/GDW 1795 - 2013 Allmänna regler för 3D-modellering av elnät utgivna av Statgrid Corporation of China används parametriska modellerings- och solidmodelleringsmetoder för att utföra 3D-modellering och design av förfabrikerade kabinprodukter.

•  Parametrisk modellering: Detta är en modelleringssprocess som använder flera uppsättningar parametrar för att begränsa relationerna och dimensionerna hos geometriska element i en graf, vilket driver fram genereringen av geometriska grafer med olika topologiska relationer. Genom att justera parametrarna kan formen av grafen modifieras och kontrolleras. Det går snabbt att uppnå 3D-modellering av liknande förfabrikerade kabinprodukter.

• Solidmodellering: Parametriska modeller används som referens för solidmodellering. Parametrarna för varje 3D-voxel är kopplade till den. Efter att ha förfinat komponenterna i den förfabrikerade kabinen (taket, vägg, bas och integrerad utrustning) sammansätts de till en 3D-modell av den förfabrikerade kabinprodukten.

• Tillverkningsritningar: Solidmodellering används för att generera tillverkningsritningar för varje komponent, och en relaterad delarlista (BOM) genereras automatiskt. Samtidigt går det att skanna QR-koden på ritningen för att förhandsgranska 3D-modellen online, vilket ökar bearbetnings- och produktionsverksamheten.

•  Visuell rendering: Avancerad visuell renderingsteknik används för att rendera detaljerna i utseendet, interna scener och miljöljus av den skapade förfabrikerade kabinmodellen, vilket realiserar digital visuell design av den förfabrikerade kabinen och presenterar produktsformen fullständigt för användaren.

CAE-simulerings teknik används för att simulera och analysera den förfabrikerade kabinstrukturen under villkor såsom lyft, vindlast, snölaster och jordbävning, för att verifiera kabinstrukturens tillförlitlighet, minska designkostnader, förkorta designcykeln och förbättra produkttillförlitligheten.

•  Simulering av lyftvillkor: CAE-simulerings teknik används för att analysera spännings- och deformationstillståndet i den förfabrikerade kabinmodulen under gravitationsbelastning vid lyft. Lyftpunkterna ligger vid de fyra lyftögonmonteringshålen på den nedre kanalen av en enskild modul.

• Simulering av snölaster: Genom att använda CAE-simulerings teknik, enligt kraven i GB 50009 - 2012 Regler för laster på byggnadsstrukturer, simuleras den strukturella spänningen i den förfabrikerade kabinen under snölaster med en återkomstperiod på 50 år.

• Simulering av vindlast: Genom att använda CAE-simulerings teknik, enligt kraven i GB 50009 - 2012 Regler för laster på byggnadsstrukturer, simuleras den strukturella spänningen i den förfabrikerade kabinen på varje sida av ett tak med dubbelt snedtak under vindlast.

• Modaldekomposition: Olikt naturliga vibrationsperiodsegenskaper för höghusstrukturer, bildas den förfabrikerade kabinstrukturen genom svetsning av ett stort antal profiljärn. Dess naturliga frekvens bör beräknas genom modaldekomposition. De erhållna moderna och designjordskal kan användas för seismisk responsanalys av den förfabrikerade kabinen.

• Simulering av jordbävningsvillkor: Genom att använda responsanalysteknik, enligt kraven i GB 50260 - 2013 Regler för seismisk design av elektriska installationer, simuleras den strukturella spänningen i den förfabrikerade kabinen under ett 8-graders jordbävningsförsvar.

• Belysthetssimulering: Genom att använda belysthetssimuleringsprogram, simuleras och beräknas belysthetsvärdena för normal belysning, nödbelysning och nödevakuationsbelysning inuti den förfabrikerade kabinen för att uppfylla belysthetskraven i DL/T 5390 - 2014 Tekniska regler för belysningsdesign i kraftverk och understationer, vilket säkerställer en bekväm drift- och underhållsmiljö inuti kabinen.

3. Process teknik för förfabrikerade kabinbaserade understationer

Processen för förfabrikerade kabinbaserade understationer är följande:

•  Tillverkningsprocess: Den förfabrikerade kabinen bearbetas i en standardiserad fabrik, vilket kan garantera kvaliteten på den förfabrikerade kabinen. Processen visas i figur 1.

•  Rostskyddsprocess: Olika rostskyddsklasser och sprutsprängningsprocesser väljs utifrån olika användningsscenarier för att säkerställa att den förfabrikerade kabinen inte rostar under sin livslängd.

• Isoleringprocess: En trelagrad isoleringsstruktur av "stålplatta + bergsull & polyuretan + maskinrumsväggpanel & marint brandskyddande bergsull" används, kompletterat med värmeanläggningar och luftkonditionerare för att säkerställa att temperaturen inuti kabinen ligger inom en lämplig spannvidd.

•  Vattentät process: För partitionscabiner som är benägna att läcka vatten används komprimeringsförhållanden segel och väderbeständigt silikonsegel för segelbehandling, och vattentäta skydd används i kombination för att säkerställa att kabinen är läckagefri.

•  Dammfri process: Segelprocessen för bilar används, dvs. högelastiska segelband (EPDM-gummi) används för att uppnå dammfri, fuktfristående och kondensfria effekter. Kabelförhållanden för högspänning och lågspänning in- och utgående ledningar använder knock-out hål som är bekväma för segel, och segelgummiringar för knock-out hål är slumpmässigt konfigurerade inuti kabinen.

•  Luftledningsprocess: Med hänsyn till klimatiska förhållanden och miljöfaktorer, i områden med mycket vind och sand, extremt kalla områden och områden med hög förorening, används elektriska dampers eller mikro-positiv-tryck dammskyddsteknik inuti den förfabrikerade kabinen för att uppnå dammfri, fuktfristående och kondensfria effekter och säkerställa stabilt utrustningsdrift.

• Inredningsprocess: Brandhindrande PVC-trädning rör används för förbättrad kablage och belysning, och galvaniserade rör används för brandlarm och åtkomstkontrollutrustning. Antistatiska golv används vanligtvis för sekundär utrustning på golvet, och isolerande gummiunderlägg används vanligtvis för primär utrustning. Ett skelettartat integrerat tak används för taket, vilket är lätt att installera, estetiskt sett snyggt och bekvämt för senare underhåll.

• Energifördelningsprocess: Strömfördelningsboxar för ström, normal belysning, nödbelysning och underhållsboxar sätts upp inuti den förfabrikerade kabinen utifrån olika funktionskrav. Bland dessa kan nödbelysningsfördelningsboxen tillhandahålla en 36-V central strömförsörjning, vilket möjliggör funktioner som fjärrövervakning och brandlarmkoppling.