Miniaturizatutako Intelektuala Aurreikusteko Subestazioaren Garapena eta Aplikazioa

Hirikuntza eleberriak azkar egiten direnean, hiri baten banaketa sareak jarraitu egiten dira eguneratzen eta berreskuratzen, eta goi-lerroak lurrean pasatzeko proiektuen eraikuntza ere zailtasunik gabe garatzen ari da. Askotan 10 kVko goi-lerroak lurreko kableek ordeztuko dituzte. Hiriko batzuek espazio murriztua duten bideetan eta instalazio tresnarien kokapen falta dagoenean, tradizional prefabricatu subestazioentzako neurri, egitura eta prestasunari buruzko eskaintza altuagoa dago.

Artikulu honek oinarritzat hartuta prefabricatu subestazio tradizionalen aplikazioa, ikerketa eta analisi egin ditu, eta prefabricatu subestazio miniaturizatua, intelektuala eta paisajistarraren diseinua egin du. Subestazio prefabricatu honek egitura trinkoa, prestasuna estalita, praktikotasuna handia eta energia emandarako fidagarritasuna altua ditu. Honek hiri gune nagusien espazioa intensiboki erabili dezake, inguruko ingurumenarekin harmonia eta unitatea lortu, eta hiri banaketa saretan eguneratze eta berreskuratze proiektuetan zabaltasunez erabil daiteke.

1 Prefabricatu Subestazio Miniaturizatua eta Intelektuala Aingura Diseinua

Geografiko kokalekua, espazio erabilgarritasuna eta ingurumen murrizketak kontuan hartuta, prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektuala eskuarki eta ahul diseinua du. Bolumena prefabricatu subestazio lehenerdiaren bi herren besterik ez da. Kasila (goian, ateetan, behean eta barneko metal tresnetan) eta bere eranskin guztiak 304 inoxi beroaz osatuta daude, barruan SGCC hot-dip galvanizatutako arrautza laperrazko plaka fina erabili da, eta isurtasun eta suertu-aurkitzaile materialak gehitzen dira horma inguru. Kanpo gainetik beltza urdina pintatuta dago, estetika eta ingurumen lagungarria dena.

Kasila mekaniko indarraren eta errismendu-prestasunaren beharrezkoa du, horrek transportatzeko, instalatzeko eta kolpe egin artean ez da erosi edo deformatzeko. Kasilaren goian 5° neurrizko malda duen "eskuarki" egitura da, bikaina da eta eguzki irradiazioa izolatzeko efektua du. Antzikorritasun eustea eta airegabetasuna ditu, eta kasilaren goia kendu daiteke. Kasilaren ateak anti-harpil-bolt zenbait struktura du eta kanporantz ireten dira. Kasilaren behean hot-dip galvanizatua dago eta kasilaren gorputzekin lotura barreiatua du. Behean sartze portu bat dago, eta portuaren inguruan segurtasun tira instalatuta da. Eskuarki eta ez-kontsumigarri kable-segurtasun tresnak bi aldetan ditu, segurtasun ona eta karbontxe-gainditza osatua da.

Prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektualaren weldaketako zati guztiak eta kanpo tresnen elkarketak ondo itsatsita daude, eta ur-aurkitasuna, polvo-aurkitasuna, korrosio-aurkitasuna eta ultrahots-itsasketa babesa ditu. Estetika eta ingurumen lagungarria dena. Mantenimendurik gabe, bere erabilerako normala 40 urte igaro dezake.

2 Prefabricatu Subestazio Miniaturizatua eta Intelektuala Egitura eta Funtzioen Kokapena
2.1 Egitura eta funtzioen kokapen diseinua

Prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektualaren egitura sinplea da. Kasilaren barruan sei funtzio nagusiko gela daude: transformadore gela, hautsa geratua, behegeratua, automatizazio gela, komunikazio gela eta energia erabilera bildu gela. Gel hauek guztiak desberdinak dira eta “begi” itxura duen moduan antolatuta daude.

Subestazio honek lau aldeko ateak izan ditzake, hiru aldeko ateen irekitze mantentze beharretara erantzuten. Hautsbehegeratu gelaren eta behegeratu gelaren babesteko ateek mekaniko interblokeoak dituzte, horrek hautsbehegeratu gelako atea soilik ireki dezakeela behegeratu gelako atea ireki dagoenean. Funtzio bakoitzak independentea da naturaleko airegabetasuna duen metodoa, elektrikoa tresna guztien tenperatura eta humiditate eskerrak bete dezan. Beharrezkoa bada, kalor-tresnak, humedaderatzaileak eta beste tresna gehitu daitezke, horrek kanpoan segurutzeko eta fiabletzat jartzeko lagundu dezake.

Subestazio honen osagai nagusiak dira: oil-immersed transformers, 10 kV ring main unit low-voltage plastic shell air switches (on the low-voltage side) sealed with SF6 gas, standardized emergency power supply quick interfaces (on the low-voltage busbar side), as well as station terminal units, general meters, concentrators, intelligent configuration terminals, optical fiber communication terminals, etc.

2.2 Gel Funtzioen Diseinua

(1) Transformadore Gela. Transformadore gelak transformadoreak, erradiadoreak, busbar konexioak eta segurtasun amairuak ditu. Transformadorea maila altuena duen efizientzia oso itxi silikoa edo amorfoa aleazioa oil-immersed distribution transformer. Hautsgeratu aldea prefabrikatua da plug-in cable heads, eta behegeratu bushings insulation protection sleeves ditu. Kapazitatea 500 kV·A edo 630 kV·A hautatu daiteke.

(2) Hautsgeratu Gela. Hautsgeratu gelak 10 kV ring main unitetan datoz, haien barruan sartu eta irteera line unit cabinets badira, eta biak independenteki itxi daude. Ring main unit fully insulated and common box structure da, SF6 gas arc extinguishing and insulation erabilita. Gas box gas pressure display device du, normal open alarm auxiliary node batera konektatuta. Gas box and cabinet body 304 inoxi eta high-quality aluminum-clad zinc plate materials dira, eta cabinet body surface electrostatic epoxy spraying process du.

Unit cabinet secondary room, load switch room, and cable room top to bottom divided. Secondary compartment unit cabinet top part. Panel of compartment equipped with on-off switches, on-off indicator lights, remote/local transfer switches, as well as fault and live indicators, etc. Load switch unit of unit cabinet generally select combined electrical appliance of load switch and current-limiting fuse. Among them, load switch can break specified load current and transfer current when fault occurs on low-voltage side of transformer; current-limiting fuse can cut off various phase-to-phase, grounding short-circuit currents, and overload currents.

Load switch can achieve opening, closing, and grounding through electric and manual operations, and operation simple and convenient. Load switch unit and grounding switch unit have reliable "five-prevention" interlocking function. Cable room of unit cabinet mainly use high-voltage cable trench for incoming and outgoing lines from underground. Positions of incoming and outgoing cable terminals convenient for installation, and open-type high-voltage current transformer installed.

(3) Behegeratu Gela. Behegeratu gelak behegeratu switchgear, emergentziako indarra gordetzeko gelak eta sartze portuak ditu. Behegeratu gelaren kolorea hautsgeratu gelaren kolorearekin bat dator, RAL7035 erabilita. Behegeratu gelaren panelan pluggable digital multi-functional meter instalatuta dago, voltage and current erakusten ditu eta RS-485 communication support. Behegeratu irteera lineak 4-circuit zero-flying-arc plastic shell air switches erabiltzen ditu. Behegeratu aldean neutral line and ground line badira, biak behegeratu gelaren behean kokatuta daude.

Transformadorearen behegeratu busbar behegeratu switchgear-ra sartzen da emergentziako indarra gordetzeko gelatik, detachable designed. Wiring conversion after, becomes behegeratu irteera kablea behegeratu gelaren behean. Irteera line kopurua flexibly designed according to requirements. Emergentziako indarra gordetzeko gelak operazio instrukzioak dute, eta sartze portuak erraza da manu mantentzea.

(4) Automatizazio Gela. Prefabricatu subestazioak independente automatizazio gela du, haren barruan distribution automation terminal (DTU) 10 kV sartu eta irteera line circuiten egoerari monitorizatzen eta kontrolatzen dio, distantziako neurgarri, distantziako senhala, distantziako agindua eta distantziako dozamendua lortzen ditu. DTU mains power prioritario erabili du. Mains power supply conditions no badira, potential transformer power supply erabili du eta supporting storage battery backup power source bezala erabili du.

Built-in power management module, meet AC220V and DC24V output and provide AC220V alternating current power source for electric operation mechanism of ring main unit. DTU multiple communication methods and communication protocols, 2 RS-485 serial interfaces and 2 network interfaces (RJ45), compatible with IEC101, IEC104, and CDT; DTU installed as whole in wall-mounted cabinet, using aviation plug, convenient for on-site disassembly, installation, and maintenance, meet space layout requirements of set of terminals and backup power sources.

(5) Komunikazio Gela. Prefabricatu subestazioak independente komunikazio gela du, bere barruan optical distribution frame, industrial Ethernet switch, and optical network unit ditu, eta komunikazio fiber-optic kabelen, pigtails, and power cables wiring slots and incoming and outgoing holes reserved. Gela honek prefabricatu subestazioaren barruko monitorizazio datuak intelligent monitoring platformera bidali dezake, real time operating status and data monitorizatzeko.

(6) Energia Erabilera Bildu Gela. Energia erabilera bildu gela komunikazio gelaren gainean dago. Bere barruan intelligent distribution transformer terminals, concentrators, and general meters of the transformer area instalatzeko kokapenak ditu, baita terminal blocks and combined wiring test boxes instalatzeko espazioa ere, eta sampling signals and communication cables wiring slots and incoming and outgoing holes reserved.

Gela honek prefabricatu subestazioaren operazio parametro ugari neurtzen ditu eta elektrikoa datu komunikazio hub-a da. On the one hand, collects and stores electric energy data output in form of serial communication by digital electric energy meters. On other hand, transmits collected electric energy data to upper computer of main station of electric energy billing automation system through upstream channel.

2.3 Grounding Device Diseinua

Prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektualaren grounding electrode galvanized iron pipe da. Channel steel base grounding busbar 2 copper grounding terminals connected to grounding electrode, electrical contact cross-sectional area 160 mm² and obvious signs. Transformadorearen behegeratu neutral line directly connected to grounding body. Among them, transformadore gela, hautsgeratu gela, and behegeratu gela grounding terminals using connected to each other.

Electrical equipment secondary safety grounding wires transparent protective sleeves added, copper wires cross-sectional area 4 mm²; all cabinet doors, metal parts, and metal frames continuously and reliably connected to ground. External grounding grid of foundation introduced into bottom of prefabricated substation from inner side of foundation and connected to grounding terminals in station, using direct burial method. Prefabricated substation grounding resistance not greater than 1 Ω.

3 Prefabricatu Subestazio Miniaturizatua eta Intelektuala Tekniko Eskerrak
3.1 Elektrikoa Printzipia

Prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektuala 10/0.4 kV three-phase AC system distribution network suitable. High-voltage switchgear, distribution transformers, and low-voltage distribution devices integrated according to specific wiring scheme. High-voltage side single busbar wiring, two incoming lines and one outgoing line. Fuse protection set on transformer side. After transformed by distribution transformer, low-voltage busbar can be designed with 4 low-voltage feeder lines according to needs, and no low-voltage main switch set.

3.2 Erabilgarri Tokiak

Prefabricatu subestazio miniaturizatua eta intelektuala widely applicable outdoor places such as urban distribution network renovation, residential communities, factories and enterprises, commercial office buildings, business districts, public green areas, cultural protection areas, and parks.

3.3 Erabilpena Ingurumen Eskerrak

• Altitude: not exceeding 1,000 m.

•  Ambient temperature: lowest -25 °C, highest 45 °C; highest annual average temperature does not exceed 20 °C, and highest monthly average temperature does not exceed 35 °C.

• Relative humidity: at 20 °C, highest monthly average does not exceed 90%, and highest daily average does not exceed 95%.

• Seismic resistance: ground horizontal acceleration does not exceed 0.2 g (g represents acceleration due to gravity), and ground vertical acceleration 0.1 g.

• Sunshine intensity: wind speed 0.5 m·s⁻¹, solar radiation intensity does not exceed 0.1 W·cm⁻².

• Maximum ice coating thickness: 10 mm.

•  Pollution level: not exceeding level III

• Ground inclination: not greater than 3°.

• Installation location: outdoor, without explosion hazards, fires, chemical corrosion, or severe vibrations.

If it does not conform to above normal environmental conditions for use, needs to be negotiated and resolved between user and manufacturer.

4 Prototype Acceptance of Miniaturized Intelligent Prefabricated Substation

Miniaturized intelligent prefabricated substation prototyped by Jiangsu Qihou Intelligent Electrical Equipment Co., Ltd. Quality Inspection Center for High-Voltage Transmission and Distribution Equipment of Machinery Industry conducted tests on main components according to relevant national standards and industry standards, and test results were qualified. State Grid Shanghai Electric Power Company conducted comprehensive acceptance of size, appearance, and performance of prototype, and acceptance results were qualified.

5 Conclusion

Miniaturized intelligent prefabricated substation developed in article integrates advantages of existing prefabricated substations at home and abroad. Has advantages of simple structure, small footprint, safety and reliability, beauty and environmental protection, exemption from inspection and maintenance, and low maintenance requirements. Has important promotional and application value in construction and renovation of urban distribution networks.