एक छोटे से बुद्धिमान पूर्व-निर्मित सबस्टेशन का विकास और अनुप्रयोग

स्मार्ट शहरों के निर्माण में तेजी से वृद्धि होने से, शहरी वितरण नेटवर्क लगातार अपग्रेड और पुनर्निर्मित हो रहा है, और ऊपरी लाइनों को भूमिगत बनाने के परियोजनाओं का निर्माण भी तेजी से प्रगति कर रहा है। बड़ी संख्या में 10 किलोवोल्ट (kV) ऊपरी लाइनें भूमिगत केबलों से बदली जा रही हैं। कुछ शहरी सड़कों पर सीमित जगह और उपकरणों की स्थापना की स्थान की कमी को देखते हुए, पारंपरिक प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशनों के आयतन, संरचना और प्रदर्शन पर अधिक आवश्यकताएं रखी जा रही हैं।

पारंपरिक प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशनों के अनुप्रयोग पर आधारित, यह लेख एक छोटे, स्मार्ट और पर्यावरण-अनुकूल प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन का शोध, विश्लेषण और डिजाइन करता है। यह प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन सघन संरचना, स्थिर प्रदर्शन, मजबूत व्यावहारिकता और उच्च विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता के साथ आता है। यह शहर के मुख्य स्थानों का तीव्र उपयोग कर सकता है, आसपास के वातावरण के साथ सामंजस्य और एकता प्राप्त कर सकता है, और शहरी वितरण नेटवर्क के अपग्रेड और पुनर्निर्माण परियोजनाओं में व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है।

1 छोटे, स्मार्ट प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन का आकार डिजाइन

भौगोलिक स्थिति, जगह का उपयोग, और पर्यावरणीय सीमाओं जैसी आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, छोटे, स्मार्ट प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन लंबे और संकीर्ण लेआउट का उपयोग करता है। इसका आयतन मूल प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन का दो-तिहाई है। आवरण (शीर्ष, दरवाजे, तल, और आंतरिक धातु घटक सहित) और इसके अनुबंधित उपकरण 304 स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं, जबकि आंतरिक भाग SGCC हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड थिन स्टील प्लेट से बना होता है, और इसके चारों ओर गर्मी-रोधी और आग-रोधी सामग्री जोड़ी जाती है। बाहरी सतह को गहरे हरे रंग से पेंट किया जाता है, जो दृश्यतः सुंदर और पर्यावरण-अनुकूल होता है।

आवरण की पर्याप्त यांत्रिक ताकत और भूकंप प्रतिरोधक प्रदर्शन होता है ताकि यातायात, स्थापना, और उठाने के दौरान इसे आसानी से क्षतिग्रस्त या विकृत न हो। आवरण का शीर्ष "हेरिंगबोन" संरचना वाला होता है, जिसका ढाल 5° होता है। यह डबल-लेयर संरचना होती है जो सूर्य की विकिरण से अलग करने का प्रभाव देती है। इसमें वापसी-प्रवाह रोकने वाला छत्र और वायु नलिका लगी होती है, और आवरण का शीर्ष अलग-थलग किया जा सकता है। आवरण के दरवाजे डबल-लेयर चोरी-रोधी बोल्ट संरचना वाले होते हैं और बाहर की ओर खुलते हैं। आवरण का तल हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड होता है और आवरण शरीर से बिना सीमा के जुड़ा होता है। तल पर एक मैनहोल होता है, और मैनहोल के चारों ओर सीलिंग स्ट्रिप्स लगे होते हैं। दोनों ओर फ्लेम-रेसिस्टेंट केबल सीलिंग उपकरण लगे होते हैं, जिनकी सीलिंग अच्छी होती है और पूर्ण गर्मी-रोधी उपाय होते हैं।

छोटे, स्मार्ट प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन के सभी वेल्डिंग भाग और बाहरी घटकों के जंक्शन अच्छी तरह से सील किए गए होते हैं, और यह पानी-रोधी, धूल-रोधी, रासायनिक-रोधी, और अल्ट्रावायलेट रेडिएशन-रोधी गुणों के साथ आता है। यह दृश्यतः सुंदर और पर्यावरण-अनुकूल होता है। रखरखाव की आवश्यकता के बिना, इसकी सामान्य उपयोगकालीन अवधि 40 वर्ष तक पहुंच सकती है।

2 छोटे, स्मार्ट प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन की संरचना और लेआउट की कार्यक्षमता
2.1 संरचना लेआउट डिजाइन

छोटे, स्मार्ट प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन की संरचना सरल है। आवरण के अंदर छह मुख्य कार्यक्षम रूम होते हैं: ट्रांसफार्मर रूम, उच्च-वोल्टेज रूम, निम्न-वोल्टेज रूम, स्वचालन रूम, संचार रूम, और विद्युत उपभोग संग्रह रूम। ये कार्यक्षम रूम एक दूसरे से पूरी तरह से अलग होते हैं और "आई" आकार में व्यवस्थित होते हैं।

इस सबस्टेशन के चारों ओर दरवाजे हो सकते हैं, जो तीन ओर से दरवाजे खोलने की आवश्यकता को पूरा करते हैं। उच्च-वोल्टेज रूम और निम्न-वोल्टेज रूम के सुरक्षा दरवाजों में यांत्रिक इंटरलॉक लगे होते हैं ताकि उच्च-वोल्टेज रूम का दरवाजा केवल तभी खुल सके जब निम्न-वोल्टेज रूम का दरवाजा खुला हो। प्रत्येक कार्यक्षम रूम एक स्वतंत्र प्राकृतिक वायुसंचरण विधि का उपयोग करता है ताकि सभी विद्युत उपकरणों के लिए तापमान और आर्द्रता की आवश्यकताएं पूरी हों। जब आवश्यक हो, तो गर्मी-रोधी, आर्द्रता-निकालने वाले और अन्य उपकरण जोड़े जा सकते हैं ताकि इसका बाहरी उपयोग सुरक्षित और विश्वसनीय रहे।

इस सबस्टेशन के मुख्य घटक शामिल हैं: ऑयल-इमर्स्ड ट्रांसफार्मर, 10 kV रिंग मेन यूनिट निम्न-वोल्टेज प्लास्टिक शेल एयर स्विच (निम्न-वोल्टेज तरफ) SF6 गैस से बंद, मानकीकृत आपातकालीन विद्युत आपूर्ति त्वरित इंटरफेस (निम्न-वोल्टेज बसबार तरफ), साथ ही स्टेशन टर्मिनल यूनिट, जनरल मीटर, कंसेंट्रेटर, स्मार्ट कॉन्फिगरेशन टर्मिनल, फाइबर ऑप्टिक संचार टर्मिनल, आदि।

2.2 कार्यक्षम रूमों का डिजाइन

(1) ट्रांसफार्मर रूम। ट्रांसफार्मर रूम में ट्रांसफार्मर, रेडिएटर, बसबार वायरिंग, और सुरक्षा संरक्षण नेट आदि शामिल होते हैं। ट्रांसफार्मर एक-स्तरीय ऊर्जा दक्षता पूर्ण बंद सिलिकॉन स्टील या अमोर्फस एलोय ऑयल-इमर्स्ड वितरण ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है। उच्च-वोल्टेज तरफ प्रीफ़ैब्रिकेटेड प्लग-इन केबल हेड्स लगे होते हैं, और निम्न-वोल्टेज बुशिंग्स इन्सुलेशन सुरक्षा स्लीव्स से लगे होते हैं। क्षमता 500 kV·A या 630 kV·A के रूप में चुनी जा सकती है।

(2) उच्च-वोल्टेज रूम। उच्च-वोल्टेज रूम 10 kV रिंग मेन यूनिट से बना होता है, जो आगत और निकासी यूनिट कैबिनेट में विभाजित होता है, और दोनों स्वतंत्र रूप से बंद होते हैं। रिंग मेन यूनिट पूरी तरह से इन्सुलेटेड और सामान्य बॉक्स संरचना का उपयोग करता है, जो SF6 गैस का उपयोग आर्क विनाश और इन्सुलेशन के लिए करता है। गैस बॉक्स में एक गैस दबाव दिखाने वाला उपकरण लगा होता है जिसमें एक सामान्य रूप से खुला अलार्म असिस्टेंट नोड होता है। गैस बॉक्स और कैबिनेट शरीर क्रमशः 304 स्टेनलेस स्टील और उच्च-गुणवत्ता वाले एल्युमिनियम-क्लैड जिंक प्लेट सामग्री से बने होते हैं, और कैबिनेट शरीर की सतह पर इलेक्ट्रोस्टैटिक एपोक्सी स्प्रे प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।

यूनिट कैबिनेट ऊपर से नीचे तक द्वितीयक रूम, लोड स्विच रूम, और केबल रूम में विभाजित होता है। द्वितीयक रूम यूनिट कैबिनेट के ऊपरी भाग में स्थित होता है। रूम की पैनल पर ऑन-ऑफ स्विच, ऑन-ऑफ इंडिकेटर लाइट, रिमोट/लोकल ट्रांसफर स्विच, और दोष और जीवित इंडिकेटर आदि लगे होते हैं। यूनिट कैबिनेट का लोड स्विच यूनिट आमतौर पर एक लोड स्विच और धारा-सीमित फ्यूज़ के संयुक्त इलेक्ट्रिकल उपकरण का चयन करता है। जिनमें से, लोड स्विच ट्रांसफार्मर के निम्न-वोल्टेज तरफ दोष होने पर निर्दिष्ट लोड धारा और ट्रांसफर धारा को टूट सकता है; धारा-सीमित फ्यूज़ विभिन्न फेज-से-फेज, ग्राउंडिंग शॉर्ट-सर्किट धारा, और ओवरलोड धारा को काट सकता है।

लोड स्विच इलेक्ट्रिक और मैनुअल ऑपरेशन के माध्यम से खोलने, बंद करने, और ग्राउंडिंग कर सकता है, और ऑपरेशन सरल और सुविधाजनक होता है। लोड स्विच यूनिट और ग्राउंडिंग स्विच यूनिट में एक विश्वसनीय "पाँच-रोक" इंटरलॉक फंक्शन होता है। यूनिट कैबिनेट का केबल रूम आमतौर पर भूमिगत से आगत और निकासी के लिए उच्च-वोल्टेज केबल ट्रंक का उपयोग करता है। आगत और निकासी केबल टर्मिनल की स्थिति स्थापना के लिए सुविधाजनक होती है, और एक ओपन-टाइप उच्च-वोल्टेज धारा ट्रांसफार्मर लगा होता है।

(3) निम्न-वोल्टेज रूम। निम्न-वोल्टेज रूम मुख्य रूप से निम्न-वोल्टेज स्विचगियर, आपातकालीन विद्युत आपूर्ति खंड, और मैनहोल आदि से बना होता है। निम्न-वोल्टेज कैबिनेट शरीर का रंग उच्च-वोल्टेज कैबिनेट के समान RAL7035 का होता है। निम्न-वोल्टेज कैबिनेट की पैनल पर एक प्लग-इन डिजिटल मल्टी-फंक्शन मीटर लगा होता है, जो वोल्टेज और धारा को दिखा सकता है और RS-485 संचार का समर्थन करता है। निम्न-वोल्टेज निकासी लाइनों में 4-सर्किट जीरो-फ्लाइंग-आर्क प्लास्टिक शेल एयर स्विच का उपयोग किया जाता है। निम्न-वोल्टेज तरफ न्यूट्रल लाइन और ग्राउंड लाइन दोनों निम्न-वोल्टेज कैबिनेट के नीचे व्यवस्थित किए जाते हैं।

ट्रांसफार्मर की निम्न-वोल्टेज बसबार आपातकालीन विद्युत आपूर्ति खंड से निम्न-वोल्टेज स्विचगियर में लाई जाती है, जिसे अलग-थलग डिजाइन किया गया है। वायरिंग रूपांतरण के बाद, यह निम्न-वोल्टेज कैबिनेट के नीचे की ओर निकासी केबल के लिए निम्न-वोल्टेज फीडर बन जाता है। निकासी सर्किटों की संख्या आवश्यकतानुसार लचीला डिजाइन की जा सकती है। आपातकालीन विद्युत आपूर्ति खंड के साथ ऑपरेशन निर्देश शामिल होने चाहिए, और मैनहोल मैनुअल रखरखाव के लिए सुविधाजनक होता है।

(4) स्वचालन रूम। प्रीफ़ैब्रिकेटेड सबस्टेशन में एक स्वतंत्र स्वचालन रूम होता है, जिसमें वितरण स्वचालन टर्मिनल (DTU) 10 kV आगत और निकासी लाइन सर्किटों की संचालन स्थितियों का निगरानी और नियंत्रण करता है, जिससे दूरी से माप, दूरी से संकेत, दूरी से नियंत्रण, और दूरी से समायोजन जैसी कार्यक्षमताएं प्राप्त होती हैं। DTU प्राथमिक रूप से मेन विद्युत आपूर्ति का उपयोग करता है। जब मेन विद्युत आपूर्ति की शर्तें नहीं होती हैं, तो यह एक पोटेंशियल ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है और एक सहायक बैटरी के रूप में एक समर्थित स्टोरेज बैटरी का उपयोग करता है।इसमें एक आंतरिक विद्युत प्रबंधन मॉड्यूल शामिल है, जो AC220V और DC24V के आउटपुट की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है और रिंग मेन यूनिट के इलेक्ट्रिक ऑपरेशन मेकेनिज्म के लिए AC220V एक्सिलेटिंग करंट पावर सोर्स प्रदान करता है।

DTU एकाधिक संचार विधियों और संचार प्रोटोकॉलों का समर्थन करता है, और 2 RS-485 सीरियल इंटरफेस और 2 नेट