Miniaturizētas intelektuālās priekšizgatavotās pārveidošanas stacijas attīstība un izmantošana

Ar straujākas vērojamās pilsētu attīstības laikā, pilsētas elektrosūtveida tīkli tiek nepārtraukti atjaunināti un modernizēti, un gaisa līnijas apakšzemē novietošanas projekti arī progresē. Lielā daudzums 10 kV gaisa līniju tiek aizvietots ar apakšzemē novietotiem kābēļiem. Ņemot vērā pašreizējo situāciju, piemēram, ierobežoto telpu uz dažām pilsētas ceļiem un ierīču instalēšanas vietu trūkumu, tradicionālajiem prefabricētajiem transformatoru stacijām tiek izvirzītas augstākas prasības attiecībā uz tilpumu, struktūru un veiktspēju.

Balstoties uz tradicionālo prefabricēto transformatoru staciju lietošanu, šajā rakstā tiek veikta pētījumi un analīze, lai izstrādātu miniaturizētu, intelektuālu un ainavainu prefabricētu transformatoru staciju. Šī prefabricētā transformatoru stacija ir charakterizēta ar kompakto struktūru, stabili veiktspēju, spēcīgu praktiskumu un augstu enerģijas piegādes uzticamību. Tā var intensīvi izmantot galveno pilsētas telpu, sasniegt harmoniju un vienotību ar apkārtējo vidi un to var plaši pielietot pilsētas elektrosūtveida tīklu atjaunošanas un modernizācijas projektos.

1 Miniaturizētās intelektuālas prefabricētās transformatoru stacijas ārējais dizains

Ņemot vērā prasības, piemēram, ģeogrāfisko atrašanās vietu, telpu izmantošanas efektivitāti un vides ierobežojumus, miniaturizētā intelektuālā prefabricētā transformatoru stacija izmanto ilgas un īsas izkārtojumu. Tās tilpums ir tikai divas trešdaļas no sākotnējās prefabricētās transformatoru stacijas. Korpusa (ieskaitot virsgrāmatu, durvis, apakšdaļu un iekšējos metāla daļas) un tās piesaistes ir izgatavotas no 304 nerusaļstāļa, bet iekšpuse izmanto SGCC vieglus dzelzs plāksnes ar audeklu, un apkārtējās sienas papildinātas siltumu izolējošiem un liesmai pretošies materiāliem. Ārējā virsma ir krāsota tumši zaļa, kas ir gan estētiski priecīga, gan videi draudzīga.

Korpusam ir pietiekama mehāniskā stipruma un seismiskā veiktspēja, lai nodrošinātu, ka tas netiek viegli bojāts vai deformēts transportēšanas, instalēšanas un paceltņu laikā. Korpusa virsgrāmata izmanto "putnušķēles" struktūru ar 5° slīpumu. Tas ir divslāņu struktūra, kas izolē no saules starojuma. Tā ir aprīkota ar pretapjomu eņģeļiem un ventilācijas caurulem, un korpusa virsgrāmata ir nolādējama. Korpusa durvis ir divslāņu drošības skrupu struktūras un atveras uz ārpusi. Korpusa apakšdaļa ir audeklāta un bezsejām savienota ar korpusa ķermeni. Apakšā ir cilpa, un cilpas apkārt ir instalētas nomazgājamas siestes. Abās pusēs ir paredzētas liesmasdzīvojošas kābeļu nomazgājamo ierīkojumu, ar labiem nomazgājumiem un pilnīgiem mitruma aizsardzības pasākumiem.

Visi miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas savienojumi un ārējo daļu savienojumi ir labi nomazgāti, un tā ir ar ūdens, putekļu, korozijas un ultravioletu starojuma aizsardzību. Tā ir gan skaista, gan videi draudzīga. Bez jebkādas uzturēšanas tā normālais darbības periods var sasniegt līdz pat 40 gadiem.

2 Miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas struktūras un izkārtojuma funkcijas
2.1 Struktūras izkārtojuma dizains

Miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas struktūra ir vienkārša. Korpusa iekšpuse ir sadalīta sešos galvenajos funkciju telpās: transformatoru telpa, augstsprieguma telpa, zemsprieguma telpa, automatizācijas telpa, komunikācijas telpa un enerģijas patēriņa apkopošanas telpa. Šīs funkcijas telpas ir pilnībā atdalītas un izkārtotas "acis" formā.

Šajā transformatoru stacijā var būt durvis visās četrās pusēs, atbilstot trīs pusēm atveramās durvis uzturēšanas prasībām. Augstsprieguma telpas un zemsprieguma telpas aizsargdurvis ir aprīkotas ar mehāniskiem interlock sistēmām, lai nodrošinātu, ka augstsprieguma telpas durvis var atvērt tikai tad, kad zemsprieguma telpas durvis ir atvērtas. Katra funkcijas telpa izmanto neatkarīgu dabisku ventilācijas metodi, lai atbilstu visiem elektriskajiem ierīcēm temperatūras un mitruma prasībām. Ja nepieciešams, var pievienot sildītājus, mitruma iznīcinātājus un citu aprīkojumu, lai nodrošinātu tā drošu un uzticamu darbību ārpus telpām.

Šīs transformatoru stacijas galvenie komponenti ietver: olejā iegremdētus transformatorus, 10 kV apakšgrāmatu zemsprieguma plastmasas korpusa gaismaskaidi (zemsprieguma pusi), aizslegtus ar SF6 gāzi, standartizētus ārkārtas enerģijas piegādes ātrās savienojuma (zemsprieguma matricas pusi), kā arī stacijas terminālus, universālos rēķinus, koncentrātorus, intelektuālos konfigurācijas terminālus, optisko kabeļu komunikācijas terminālus utt.

2.2 Funkcijas telpu dizains

(1) Transformatoru telpa. Transformatoru telpa ietver transformatorus, radiatori, matricu vedienus un drošības tīklu utt. Transformators izmanto pirmās kvalitātes enerģijas efektivitātes pilnībā aizslegtu silīciem dārgmetālu vai amorfus aliansu olejā iegremdētus distribūcijas transformatorus. Augstsprieguma puse ir aprīkota ar prefabricētām ieplānotām kābēļa galām, un zemsprieguma bušas ir aprīkotas ar izolācijas aizsardzības manšu. Izmantojamo kapacitāti var izvēlēties 500 kV·A vai 630 kV·A.

(2) Augstsprieguma telpa. Augstsprieguma telpa sastāv no 10 kV apakšgrāmatu blokiem, kas ir sadalīti ieejas un izvades blokos, un abas ir neatkarīgi aizslegtas. Apakšgrāmatu bloks ir pilnībā izolēts un kopīgs korpuss, izmantojot SF6 gāzi, lai iznīcinātu loki un izolētu. Gāzes korpuss ir aprīkots ar gāzes spiediena rādītāju ar parasti atvērto signāla palīgnodu. Gāzes korpuss un korpusa ķermenis ir izgatavoti no 304 nerusaļstāļa un laba kvalitātes alu-zinksplatveida materiāliem attiecīgi, un korpusa ķermeņa virsma ir aprīkota ar statisku epoksidu pulverkrāsošanas procesu.

Bloka korpusa daļas ir sadalītas otrās telpas, ielādes spēja telpa un kābēļu telpa no augšas uz leju. Otrās telpas panelis ir aprīkots ar ievērošanas un izslēgšanas spēja avotiem, ievērošanas un izslēgšanas indikatoriem, attālinātas/vietējas pārslēgšanas spēja avotiem, kā arī kļūdu un dzīvās indikatoriem utt. Bloka ielādes spēja vienība parasti izmanto kombinētas elektriskās ierīces, kas sastāv no ielādes spēja un robežvārda. Starp tiem, ielādes spēja var iznīcināt noteiktus ielādes spēja un pārcelšanas strāvas, ja notiek kļūda transformatora zemsprieguma pusē; robežvārds var iznīcināt dažādas fāzes un zemes īsās strāvas, kā arī pārmērīgas strāvas.

Ielādes spēja var sasniegt atvēršanu, slēgšanu un zemes savienojumu, izmantojot elektrisku un manuālo operāciju, un tā operācija ir vienkārša un ērta. Ielādes spēja un zemes savienojuma vienības ir ar uzticamu "piecas aizsardzības" interlock funkciju. Bloka kābēļu telpa galvenokārt izmanto augstsprieguma kābēļu grezniem ieejas un izvades no apakšzemē. Ieejas un izvades kābēļu galu pozīcijas ir ērtas instalēšanai, un tās ir aprīkotas ar atvērto augstsprieguma strāvas transformatoru.

(3) Zemsprieguma telpa. Zemsprieguma telpa galvenokārt sastāv no zemsprieguma pārslēgšanas blokiem, ārkārtas enerģijas piegādes telpām un cilpām utt. Zemsprieguma bloku krāsa ir tāda pati kā augstsprieguma bloku, izmantojot RAL7035. Zemsprieguma bloka panelis ir aprīkots ar ievelcamu ciparu multifunkcionālo rēķinu, kas var rādīt spriegumu un strāvu un atbalsta RS-485 komunikāciju. Zemsprieguma izvades izmanto četrus plānošanas zemsprieguma plastmasas korpusa gaismaskaidi. Zemsprieguma pusē ir nodrošināts neutraļais un zemes vadītājs, abi ir izkārtoti zemsprieguma bloka apakšā.

Transformatora zemsprieguma matrica tiek ievadīta zemsprieguma pārslēgšanas blokos no ārkārtas enerģijas piegādes telpas, izstrādāta, lai būtu atvienojama. Pēc vediena pārveidošanas tas kļūst par zemsprieguma izvades kābēļu zemsprieguma bloka apakšā. Izvades līniju skaits var elastīgi izstrādāt atbilstoši prasībām. Ārkārtas enerģijas piegādes telpai jābūt pievienotām darbības instrukcijām, un cilpa ir ērta manuālai uzturēšanai.

(4) Automatizācijas telpa. Prefabricētā transformatoru stacija ir aprīkota ar neatkarīgu automatizācijas telpu, kurā distribūcijas automatizācijas termināls (DTU) monitorē un kontrolē 10 kV ieejas un izvades līniju darbības, sasniedzot tālejošo mērīšanas, signālēšanas, valdības un regulēšanas funkcijas. DTU prioritāri izmanto elektrotālruni enerģijas piegādei. Ja nav nosacījumiem elektrotālruni enerģijas piegādei, tā izmanto potenciālvārdu enerģijas piegādei un izmanto atbilstošu akumulatoru kā rezerves enerģijas avotu.

Tā ir aprīkota ar iebūvētu enerģijas pārvaldības moduli, kas var nodrošināt AC220V un DC24V izvadi un nodrošina AC220V maiņstrāvas enerģijas avotu apakšgrāmatu bloka elektriskajam darbības mehānismam.DTU atbalsta vairākas komunikācijas metodes un protokolus, un tai ir 2 RS-485 seriālie savienojumi un 2 tīmekļa savienojumi (RJ45), kas ir saderīgi ar protokoliem, piemēram, IEC101, IEC104 un CDT; DTU ir instalēta kā vesels sienas montējamā korpusa, izmantojot aviācijas kontaktpunktus, kas ļauj viegli demontēt, instalēt un uzturēt vietas, un tā var atbilst viena komplekta terminālu un rezerves enerģijas avota telpu izkārtojuma prasībām.

(5) Komunikācijas telpa. Prefabricētā transformatoru stacija ir aprīkota ar neatkarīgu komunikācijas telpu, kurā iekšēji ir konfigurēts optiskais sadalītājs, industriālais Ethernet switčs un optiskais tīmekļa vienība, un rezervēti komunikācijas kabeļu, pigtailu un enerģijas kabeļu vediena sloki un ieejas/izvades atvērtās spraugas. Šī telpa var pārraidīt prefabricētās transformatoru stacijas iekšējos monitoringa datus uz intelektuālo monitoringa platformu, lai tās darbības statusu un datus varētu reāllaikā monitorēt.

(6) Enerģijas patēriņa apkopošanas telpa. Enerģijas patēriņa apkopošanas telpa atrodas komunikācijas telpas virsotnē. Tai ir aprīkotas instalēšanas pozīcijas intelektuālajiem transformatoru termināliem, koncentrātoriem un universālajiem rēķiniem, kā arī instalēšanas telpas terminālu blokiem un kombinētajiem vediena testa blokiem, un rezervēti mērījumu signālu un komunikācijas kabeļu vediena sloki un ieejas/izvades atvērtās spraugas.

Šī telpa ir atbildīga par dažādiem prefabricētās transformatoru stacijas darbības parametriem mērīšanu un ir enerģijas datu komunikācijas centrā. No vienas puses, tā apkopo un saglabā digitālo enerģijas rēķinu izvadītos serijas komunikācijas enerģijas datus. No otras puses, tā pārraida apkopotās enerģijas datus uz enerģijas rēķināšanas automātizācijas sistēmas galvenās datora augšējo kanālu.

2.3 Zemes savienojuma ierīces dizains

Miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas zemes savienojuma elektrods izmanto audeklātu dzelzstāļa rūpju. Kanāla stāla pamata zemes savienojuma busola ir aprīkota ar 2 vaļa zemes savienojuma kontaktiem, kas savienots ar zemes savienojuma elektrodu, ar elektrisku kontaktu virsmas laukumu 160 mm² un acīmredzami zīmējumiem. Transformatora zemsprieguma neitrālais vadītājs tiek tieši savienots ar zemes savienojuma ķermeni. Starp tiem, transformatoru telpa, augstsprieguma telpa un zemsprieguma telpa ir savienotas, izmantojot zemes savienojuma kontaktus.

Elektroierīču otrās drošības zemes savienojuma vadi ir pievienoti ar caurspīdīgām aizsardzības mantām, un vaļa vadi ir ar virsmas laukumu 4 mm²; visi durvis, metāla daļas un metāla rāmis ir nepārtraukti un uzticami savienoti ar zemi. Pamata ārējais zemes tīkls tiek ievadīts prefabricētās transformatoru stacijas apakšā no pamata iekšējās puses un savienots ar stacijā esošajiem zemes savienojuma kontaktiem, izmantojot tiešo iegrāvšanas metodi. Prefabricētās transformatoru stacijas zemes savienojuma upitāva nav lielāka par 1 Ω.

3 Miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas tehniskās prasības
3.1 Elektrotehniskā princips

Miniaturizētā intelektuālā prefabricētā transformatoru stacija ir piemērota 10/0.4 kV trīsfasu maiņstrāvas sistēmas elektrosūtveidam. Tā integra augstsprieguma pārslēgšanas blokus, distribūcijas transformatorus un zemsprieguma pārslēgšanas ierīces saskaņā ar noteiktu vediena shēmu. Augstsprieguma puse izmanto vienvirziena matricu vedni, ar divām ieejas un vienu izvades līniju. Transformatora pusē ir ieviesta segāja aizsardzība. Pēc transformācijas ar distribūcijas transformatoru, zemsprieguma matrica var tikt izstrādāta ar 4 zemsprieguma izvades līnijām atbilstoši vajadzībām, un nav ieviesta zemsprieguma galvenā pārslēgšana.

3.2 Piemērošanas vietas

Šī miniaturizētā intelektuālā prefabricētā transformatoru stacija ir plaši piemērota ārējām vietām, piemēram, pilsētas elektrosūtveida tīkla atjaunošanai, dzīves kvartāliem, ražošanas un uzņēmumiem, komerciālajiem birojiem, biznesa rajoniem, sabiedriskajiem zaļajiem telpām, kultūras aizsardzības rajoniem un dārziem.

3.3 Izvietošanas vides nosacījumi

• Augstums: nepārsniedz 1,000 m.

•  Apkārtējā temperatūra: zemākā -25 °C, augstākā 45 °C; augstākais gada vidējais temperatūras rādītājs nepārsniedz 20 °C, un augstākais mēneša vidējais temperatūras rādītājs nepārsniedz 35 °C.

• Relatīvā mitruma: 20 °C, augstākais mēneša vidējais nepārsniedz 90%, un augstākais dienas vidējais nepārsniedz 95%.

• Seismiskā izturība: zemes horizontālais paātrinājums nepārsniedz 0.2 g (g pārstāv gravitācijas paātrinājumu), un zemes vertikālais paātrinājums ir 0.1 g.

• Saules intensitāte: kad vēja ātrums ir 0.5 m·s⁻¹, saules starojuma intensitāte nepārsniedz 0.1 W·cm⁻².

• Maksimālais ledus apklājums: 10 mm.

•  Pārnestības līmenis: nepārsniedz III līmeni

• Zemes slīpums: nepārsniedz 3°.

• Izvietošanas vieta: ārpus telpām, bez eksplozijas, ugunsgrēka, ķīmiskās korirosijas vai smaga vibrācijas briesmām.

Ja tas neatbilst minētajiem normālajiem izvietošanas vides nosacījumiem, to jāsaprot un jārisina starp lietotāju un ražotāju.

4 Miniaturizētās intelektuālās prefabricētās transformatoru stacijas prototipa pieņemšana

Miniaturizētā intelektuālā prefabricētā transformatoru stacija tika prototipota Jiangsu Qihou Intelligent Electrical Equipment Co., Ltd. Mašīnbūves nozares augstsprieguma elektrosūtveida ierīču kvalitātes pārbaudes centrs veica testus galvenajiem komponentiem saskaņā ar attiecīgajiem nacionālajiem standartiem un nozares standartiem, un testa rezultāti bija kvalificēti. State Grid Shanghai Electric Power Company veica visaptverošu pieņemšanu šī prototipa izmērim, ārējam izskatam un veiktspējai, un pieņemšanas rezultāti bija kvalificēti.

5 Secinājums

Šajā rakstā izstrādātā miniaturizētā intelektuālā prefabricētā transformatoru stacija integrē esošo prefabricēto transformatoru staciju priekšrocības mājā un ārpus tās. Tā ir ar vienkāršu struktūru, mazu platību, drošību un uzticamību, skaistumu un videi draudzīgu, brīvprātīgu inspekciju un uzturēšanu, un zemu uzturēšanas prasības. Tā ir svarīga reklāmas un lietošanas vērtība pilsētas elektrosūtveida tīklu būvniecībā un atjaunošanā.