Ontwikkeling en Toepassing van 'n Miniaturiseerde Intelligente Vervaardigde Transformatorhuis

Met die versnelde bou van slimme stede, word die stedelike verspreidingsnetwerk voortdurend opgegradeer en gerenoveer, en die konstruksie van projekte om oorhoofse lynne ondergronds te plaas, maak ook gestadige vordering. 'n Groot aantal 10 kV oorhoofse lynne word deur ondergrondse kabels vervang. Gegewe die huidige situasie soos beperkte ruimte op sommige stedelike paaie en 'n gebrek aan toerustinginstallasielokasies, word hoër vereistes geplaas aan die volume, struktuur en prestasie van tradisionele voorafgefertigde transformatorhokke.

Gebaseer op die toepassing van tradisionele voorafgefertigde transformatorhokke, voer hierdie artikel navorsing en analise uit en ontwerp 'n miniaturiseerde, intelligente en landskapsgerigte voorafgefertigde transformatorhok. Hierdie transformatorhok het 'n kompakte struktuur, stabiele prestasie, sterk praktiese toepassing en hoë elektrisiteverskaffingsbetroubaarheid. Dit kan die kernstedelike ruimte intensief gebruik, harmonie en eenheid met die omringende omgewing bereik, en kan wyd toegepas word in die opgraderings- en renovasieprojekte van stedelike verspreidingsnetwerke.

1 Uiterlike Ontwerp van die Miniaturiseerde Intelligente Voorafgefertigde Transformatorhok

Met inagneming van vereistes soos geografiese ligging, ruimtebenutting en omgewingsbeperkings, neem die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok 'n lang en smal uitleg aan. Sy volume is slegs twee-drie van dié van die oorspronklike voorafgefertigde transformatorhok. Die behuising (insluitend die booggewelf, deure, onderkant en interne metaalkomponente) en sy bykomende dele is almal gemaak van roestvry staal 304, terwyl die binnekant SGCC warmgedoopte dun staalplaat gebruik, en isolerende en brandvertragende materiaal by die omringende wande bygevoeg word. Die buitervlak is donker groen geschilder, wat sowel esteties as omgewingsvriendelik is.

Die behuising het genoegsame meganiese sterkte en seismiese prestasie om te verseker dat dit nie maklik beskadig of verfrommel word tydens vervoer, installasie en optrekking nie. Die booggewelf van die behuising neem 'n "haringbeen" struktuur met 'n helling van 5° aan. Dit is 'n dubbelvlak struktuur wat die effek het om sonlig-straling te isoleer. Dit is toegerus met 'n anti-terugstroom rand en 'n ventilasiekanaal, en die booggewelf van die behuising is losmaakbaar. Die deure van die behuising is van 'n dubbelvlak antydief-bolstruktuur en open na buite. Die onderkant van die behuising is warmgedoopt en naadloos verbonden met die behuisinglyf. Daar is 'n mansgat by die onderkant, en sigtingsstrips is rondom die mansgat geïnstalleer. Brandbestendige kabelsigtingsapparate word aan beide kante verskaf, met goeie sigting en volledige vochtdempingstoerusting.

Al die lasdele en verbindings van eksterne komponente van die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok is goed gesig. Dit het eienskappe soos waterbestendigheid, stofbestendigheid, korrosiebestendigheid en beskerming teen ultraviolette straling. Dit is sowel mooi as omgewingsvriendelik. Sonder die noodsaak van instandhouding, kan sy normale leeftyd tot 40 jaar bereik.

2 Struktuur en Funksie van die Miniaturiseerde Intelligente Voorafgefertigde Transformatorhok
2.1 Strukturele Uitlegontwerp

Die struktuur van die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok is eenvoudig. Die binnekant van die behuising is verdeel in ses hooffunksievertrekke: die transformatorvertrek, hoogspanningsvertrek, laagspanningsvertrek, outomatiseeringsvertrek, kommunikasievertrek en kragverbruikopsamelingvertrek. Hierdie funksievertrekke is volledig van mekaar geskei en gerangskik in 'n "oog" vorm.

Hierdie transformatorhok kan deure op al vier kante hê, wat die instandhoudingsvereiste van deure op drie kante bevredig. Die beskermende deure van die hoogspanningsvertrek en laagspanningsvertrek is toegerus met meganiese interlocks om te verseker dat die deur van die hoogspanningsvertrek slegs geopen kan word wanneer die deur van die laagspanningsvertrek oop is. Elke funksievertrek neem 'n onafhanklike natuurlike ventilasie-metode aan om die temperatuur- en vochtigheidsvereistes van alle elektriese toerusting te bevredig. Wanneer nodig, kan verhitters, droogmakers en ander toerusting bygevoeg word om veilige en betroubare buite-operasie te verseker.

Die hoofkomponente van hierdie transformatorhok sluit in: oliegedoopte transformators, 10 kV ringhoof-eenheid laagspannings plastiek-huls lugskake (aan die laagspanningskant) gesig met SF6 gas, gestandaardiseerde noodkragvoorsiening vinnige interfaces (aan die laagspanningsbuskant), sowel as stasie-eindeenhede, algemene meters, konsentratore, intelligente konfigurasie-eindterminals, glasvezel kommunikasie-terminals, ens.

2.2 Ontwerp van Funksievertrekk

(1) Transformatorvertrek. Die transformatorvertrek sluit in transformators, koelaars, busbar-bedraad, en veiligheidsbeskermingsnette, ens. Die transformator gebruik 'n eerste-graad energie-effektheid volledig gesloten silikon-staal of amorfe legasing oliegedoopte distribusietransformator. Die hoogspanningskant is toegerus met voorafgefertigde plug-in kabelkoppe, en die laagspanningsbushing is toegerus met isolasiebeskerminghouers. Die kapasiteit kan as 500 kV·A of 630 kV·A gekies word.

(2) Hoogspanningsvertrek. Die hoogspanningsvertrek bestaan uit 10 kV ringhoof-eenhede, wat opgedeel is in inskrywing- en uitskrywing-eenheidkassas, en die twee is onafhanklik afgesluit. Die ringhoof-eenheid is van 'n volledig geïsoleerde en gemeenskaplike boks-struktuur, wat SF6 gas gebruik vir boog-verdelging en isolasie. Die gasboks is toegerus met 'n gasdruk-wysaartoestel met 'n normaal oop alarm-aanlyn knoop. Die gasboks en die kassa lyf is gemaak van roestvry staal 304 en hoë-kwaliteit aluminiumplyf zinc plaat materiaal onderskeidelik, en die oppervlak van die kassa lyf gebruik 'n statiese epoxy spuitproses.

Die eenheidkassa is verdeel in 'n sekondêre vertrek, 'n lastskakelvertrek, en 'n kabelvertrek van bo na onder. Die sekondêre vertrek is geleë aan die bo-onderdeel van die eenheidkassa. Die paneel van die vertrek is toegerus met aan/af skake, aan/af wysaarlampies, verre/naby oorskakelaars, sowel as foute en levende wysaarlampies, ens. Die lastskakel-eenheid van die eenheidkassa kies gewoonlik 'n gekombineerde elektriese toestel van 'n lastskakel en 'n stroombeperkende saal. Onder hulle, kan die lastskakel die gespesifiseerde laststroom en oorgangstroom vermy as 'n fout op die laagspanningskant van die transformator voorkom; die stroombeperkende saal kan verskeie fase-tot-fase, grond-slagkortsluitingsstrome, en oorlaststrome vermy.

Die lastskakel kan deur elektriese en handmatige bewerkings oop, toe en afgeland word, en die operasie is eenvoudig en gemaklik. Die lastskakel-eenheid en die afgeland-skakel-eenheid het 'n betroubare "vyf-preventing" interlock funksie. Die kabelvertrek van die eenheidkassa gebruik hoofsaaklik die hoogspanningskabelgreppel vir inskrywing en uitskrywing vanaf ondergronds. Die posisies van die inskrywing en uitskrywing kabelterminals is gemaklik vir installasie, en 'n oop-type hoogspanningsstroome-transformator is geïnstalleer.

(3) Laagspanningsvertrek. Die laagspanningsvertrek bestaan hoofsaaklik uit laagspanningskastels, noodkragvoorsiening kompartemente, en mansgate, ens. Die kleur van die laagspanningskastel lyf is dieselfde as dié van die hoogspanningskastel, gebruik RAL7035. 'n Plug-in digitale multi-funksie meter is geïnstalleer op die paneel van die laagspanningskastel, wat spannings en stromings kan wys en ondersteun RS-485 kommunikasie. Die laagspanningsuitskrywing gebruik 4-linie nul-vlieg-boog plastiek-huls lugskake. Die laagspanningskant is toegerus met 'n neutrale lyn en 'n grondlyn, beide geleë aan die onderkant van die laagspanningskastel.

Die laagspanningsbus van die transformator word ingevoer in die laagspanningskastel vanaf die noodkragvoorsiening kompartement, ontwerp om los te maak. Na bedraad-omskakeling, word dit 'n laagspanningsvoeder na die uitskrywing kabel aan die onderkant van die laagspanningskastel. Die aantal uitset-sirkels kan volgens vereistes flexibel ontwerp word. Die noodkragvoorsiening kompartement moet met bedieningsinstruksies verskaf word, en die mansgat is gemaklik vir handmatige instandhouding.

(4) Outomatiseeringsvertrek. Die voorafgefertigde transformatorhok is toegerus met 'n onafhanklike outomatiseeringsvertrek, waarin die distribusie-outomatiseering terminal (DTU) die werksomstandighede van die 10 kV inskrywing en uitskrywing sirkels moniteer en beheer, en funksies soos verre meet, verre sein, verre beheer, en verre verstel bereik. Die DTU gee voorrang aan hoofstraalkragvoorsiening. As daar geen voorwaardes is vir hoofstraalkragvoorsiening, gebruik dit 'n potensiaaltransformator vir kragvoorsiening en gebruik 'n ondersteunende stoorbatterij as 'n rugsteun kragbron.

Dit het 'n ingeboude kragbestuurmoduul, wat AC220V en DC24V uitvoer kan bevredig en verskaf 'n AC220V wisselstroom kragbron vir die elektriese bedieningsmekanisme van die ringhoof-eenheid.Die DTU ondersteun verskeie kommunikasie-metodes en -protokolle, en het 2 RS-485 reeksinterfaces en 2 netwerkinterfaces (RJ45), wat protokolle soos IEC101, IEC104, en CDT kompatibel is; die DTU is as 'n geheel in 'n muurbevestigde kastel geïnstalleer, gebruik 'n lugvaartplug, wat gemaklik is vir terrein-ontbinding, installasie, en instandhouding, en kan die ruimte-uitlegvereiste van 'n stel terminals en rugsteun kragbronne bevredig.

(5) Kommunikasievertrek. Die voorafgefertigde transformatorhok is toegerus met 'n onafhanklike kommunikasievertrek, wat intern met 'n optiese verdeelkas, 'n industriële Ethernet switch, en 'n optiese netwerk eenheid geconfigureer is, en die bedraadsleuves en inskrywing en uitskrywing-gate vir kommunikasie-optiese kabels, pigtails, en kragkabels reservere. Hierdie vertrek kan die moniteringsdata binne die voorafgefertigde transformatorhok na die intelligente moniteringsplatform oorspan, om dit se werksomstandighede en data in real-time te moniteer.

(6) Kragverbruikopsamelingvertrek. Die kragverbruikopsamelingvertrek is geleë bo die kommunikasievertrek. Dit is toegerus met installasieposisies vir intelligente distribusietransformator terminals, konsentratore, en algemene meters van die transformatorarea, sowel as installasieruimtes vir terminalblokke en gekombineerde bedraadtoetsdoosse, en reservere die bedraadsleuves en inskrywing en uitskrywing-gate vir steekproef-signale en kommunikasie-kabels.

Hierdie vertrek is verantwoordelik vir die meting van verskeie werksparameters van die voorafgefertigde transformatorhok en is die kommunikasie-hub van kragenergie-data. Enerus, dit versamel en stoor die kragenergie-data-uitset in die vorm van reeks kommunikasie deur digitale kragenergiemeters. Anderkant, dit versend die versamelde kragenergie-data na die hoofrekenaar van die hoofstasie van die kragenergie-billing-automatiseringstelsel deur die bo-opkanaal.

2.3 Ontwerp van die Aardingstoestel

Die aarding-elektrode van die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok gebruik 'n gegalyneerde ysterpijp. Die aarding-hoofmoeder van die kanalstaal basis is toegerus met 2 koper aarding-terminals verbonden met die aarding-elektrode, met 'n elektriese kontakoppervlak van 160 mm² en duidelike tekens. Die laagspanningsneutrale lyn van die transformator is direk verbonden met die aarding-lyf. Onder hulle, is die transformatorvertrek, hoogspanningsvertrek, en laagspanningsvertrek met mekaar verbonden deur middel van aarding-terminals.

Die sekondêre veiligheidsaardingdrade van elektriese toerusting is toegerus met transparante beskermende hoeve, en die kopere drade het 'n oppervlak van 4 mm²; al die kasteldeure, metaaldele, en metaalrammes is kontinu en betroubaar verbonden met die grond. Die buite aarding-net van die fondament word vanaf die binnekant van die fondament na die onderkant van die voorafgefertigde transformatorhok geïntroduceer en verbonden met die aarding-terminals in die stasie, gebruik 'n direkte begrawing-metode. Die aarding-weerstand van die voorafgefertigde transformatorhok is nie groter as 1 Ω nie.

3 Tegniese Vereistes van die Miniaturiseerde Intelligente Voorafgefertigde Transformatorhok
3.1 Elektriese Prinsip

Die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok is geskik vir die verspreidingsnetwerk van 'n 10/0.4 kV driedraaifase wisselstroomstelsel. Dit integreer hoogspanningskastels, distribusietransformators, en laagspanningsdistribusietoerusting volgens 'n spesifieke bedraadskema. Die hoogspanningskant gebruik 'n enkele busbar bedraad, met twee inskrywings- en een uitskrywing-lyn. 'n Saalbeskerming is ingestel op die transformatorkant. Na transformasie deur die distribusietransformator, kan die laagspanningsbus volgens behoefte met 4 laagspanningsvoederlyne ontwerp word, en geen laagspanningshoofskakel is ingestel nie.

3.2 Toepaslike Plekke

Hierdie miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok is wyd geskik vir buiteplekke soos stedelike verspreidingsnetwerk-renovasie, woongemeenskappe, fabrike en ondernemings, kommersiële kantoorgeboue, besigheidsdistrikte, publieke groenareas, kultuurbeskermingsareas, en parke.

3.3 Omgewingsvoorwaardes vir Gebruik

• Hoogte: nie meer as 1,000 m nie.

•  Omgewingstemperatuur: die laagste is -25 °C, die hoogste is 45 °C; die hoogste jaarlikse gemiddelde temperatuur oorskryg nie 20 °C nie, en die hoogste maandelikse gemiddelde temperatuur oorskryg nie 35 °C nie.

• Relatiewe vochtigheid: by 20 °C, die hoogste maandelikse gemiddelde oorskryg nie 90% nie, en die hoogste dagelikse gemiddelde oorskryg nie 95% nie.

• Seismiese weerstand: die grond horisontale versnelling oorskryg nie 0.2 g (g verteenwoordig die versnelling weens swaartekrag), en die grond vertikale versnelling is 0.1 g.

• Sonlig-intensiteit: wanneer die windspoed 0.5 m·s⁻¹ is, oorskryg die sonlig-straling-intensiteit nie 0.1 W·cm⁻² nie.

• Maksimum ysbedekking dikte: 10 mm.

•  Besoilingvlak: nie meer as vlak III nie

• Grond hellingshoek: nie groter as 3° nie.

• Installasieplek: buite, sonder ontploffingsgevaar, brande, chemiese corrosie, of ernstige vibrasies.

As dit nie ooreenstem met die bogenoemde normale omgewingsvoorwaardes vir gebruik nie, moet dit tussen die gebruiker en die vervaardiger onderhandel en opgelos word.

4 Prototipe-Aanvaarding van die Miniaturiseerde Intelligente Voorafgefertigde Transformatorhok

Die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok is geprototypeer deur Jiangsu Qihou Intelligent Electrical Equipment Co., Ltd. Die Kwaliteitsoordragsentrum vir Hoogspanningsvervoer- en -verdelingstoerusting van die Masjinerie-industrie het toetsinge op die hoofkomponente volgens relevante nasionale en industrie-standaarde gedoen, en die toetsresultate was kwalifiseer. Die State Grid Shanghai Electric Power Company het 'n omvattende aanvaarding van die grootte, uiterlike voorkoms, en prestasie van hierdie prototipe gedoen, en die aanvaardingresultate was kwalifiseer.

5 Gevolgtrekking

Die miniaturiseerde intelligente voorafgefertigde transformatorhok wat in hierdie artikel ontwikkel is, integreer die voordele van bestaande voorafgefertigde transformatorhokke in en buite land. Dit het die voordele van 'n eenvoudige struktuur, 'n klein voetafprint, veiligheid en betroubaarheid, skoonheid en omgewingsvriendelikheid, vrygestel van inspeksie en instandhouding, en lage instandhoudingsvereistes. Dit het belangrike promosionele en toepassingswaarde in die konstruksie en renovasie van stedelike verspreidingsnetwerke.