Miniaturized Intelligent Prefabricated Substationning ishlab chiqarish va qo'llanishi

Aqlli shaharlar tizimining tezlanayotgan qurilishi bilan, shahar elektr tarmog'i doimiy ravishda yangilanib, yuqori yo'nalishli liniyalarni yer ostiga o'tkazish loyihalari ham istiqbollan ishga tushirilmoqda. Katta miqdordagi 10 kV yuqori yo'nalishli liniyalarni yer ostidagi kablilar bilan almashtirish jarayonida. Ba'zi shahar yo'llaridagi cheklangan maydon va jihozlar joylashtirish uchun joylar yetishmayotgan holatni hisobga olganda, aniqroq talablar traditsioniy prefabricatsiya allakachonlarga qo'yiladi.

Traditsioniy prefabricatsiya allakachonlarning qo'llanilishiga asosan, bu maqola tadqiqot va tahlil olib boradi va minimallashtirilgan, aqlli va muntazam ko'rinishdagi prefabricatsiya allakachon dizaynini ishlab chiqadi. Bu prefabricatsiya allakachon kompaktna strukturaga, barqaror xususiyatlarga, kuchli amaliy qobiliyatga va yuqori ta'minlash ishonchligiga ega. U shahar markazi maydonidan samarali foydalanish, mavjud mohit bilan harmoniya va birlashtirishni ta'minlay oladi va shahar elektr tarmog'ini yangilash va qayta tiklash loyihalarida keng qo'llanilishi mumkin.

1 Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning ko'rinishi dizayni

Geografiyaviy joylashuv, maydon foydalanish darajasi va mohit cheklashlarini hisobga olganda, minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachon uzun va dar cho'zilishga ega. Uning hajmi asl prefabricatsiya allakachondan faqat 2/3 bo'lgan. Korpus (yuqori, eshik, pastki qism va ichki metalli komponentlar) va uning qo'shimchalari 304 nisbatan o'simlikga to'g'ri keladigan nirkorrozivli palladizdan, ichki qism esa SGCC issiqlikda galvanizlangan ozroq qalichilikli qalay plitalardan tayyorlangan, ayrim joylarda sovutish va ognitutish materiallar qo'shilgan. Tashqi sirti qora yashil rangda boyalgan, bu hem ko'nikli, hem muntazam ko'rinadi.

Korpus yetarlicha mekhanik kuch va zilzila ishonchligiga ega, bu uning transport, o'rnatish va yuklash jarayonida aralashish yoki deformatsiya qilishdan himoya qiladi. Korpus yuqorisidagi "shirin" struktura 5° namoyona bo'lgan. Bu ikki qavatli strukturaga ega, quyosh nurlarini oldini olish effekti bor. Anti-ko'zish bog'chasi va havoni tortish kanali o'rnatilgan, korpus yuqori qismi ajratib olinishi mumkin. Korpus eshiklari ikki qavatli antikorrupsiya bolt strukturaga ega va tashqariga ochiladi. Korpus pastki qismi issiqlikda galvanizlangan va korpus badani bilan qat'iy ulangan. Pastki qismda odamlar uchun eshik bor, uning atrofida sig'latma strochna o'rnatilgan. Ikkala tomondan ognitutish kabellar sig'latma qurilmalari bor, yaxshi sig'latma va to'liq nafasni oldini olish choralariga ega.

Barcha yog'lovchi qismlar va minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning tashqi komponentlari yaxshi sig'latma bilan joylashtirilgan, suv, toz, korrozivlik va ultraviolet nurlariga himoya qiladi. Ko'nikli va muntazam ko'rinadi. Tekshirish va remont talablarini ta'minlamasa, uning normal ishlash muddati 40 yilga yetishi mumkin.

2 Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning strukturi va joylashtirish funksiyalari
2.1 Struktura joylashtirish dizayni

Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning strukturasi oddiy. Korpus ichki qismi uchta asosiy funktsional xonaga bo'lingan: transformator xonasiga, yuqori yo'nalishli xonaga, pas yo'nalishli xonaga, avtomatlashtirish xonaga, aloqa xonaga va energiya hisoblash xonaga. Bu funktsional xonalar bir-biridan to'liq ajratilgan va "ko'z" formasi bilan joylashtirilgan.

Bu allakachonda to'rt tarafda eshiklar bo'lishi mumkin, uch tarafda eshik ochish talablarini qanoatlantiradi. Yuqori yo'nalishli xona va pas yo'nalishli xona himoya eshiklari mexanik interlokka ega, bu yuqori yo'nalishli xona eshigini faqat pas yo'nalishli xona eshigi ochilganda ochish imkoniyatini beradi. Har bir funktsional xona mustaqil tabiiy havoni tortish usulini qo'llab, barcha elektr jihozlari uchun temperatur va namlik talablarini qanoatlantiradi. Kerak bo'lganda, issiqlik beruvchilar, namlikni kamaytiruvchilar va boshqa jihozlar qo'shilishi mumkin, bu tashqarida xavfsiz va ishonchli ishlashini ta'minlaydi.

Bu allakachoning asosiy komponentlari: maslo emashtirilgan transformatorlar, 10 kV ring asosiy birlashtiruvchilar, pas yo'nalishli plastik qopqo havo klyuchlari (pas yo'nalishli tomon), SF6 gaz bilan sig'langan, standartlashtirilgan tez yordam berish birlashtiruvchilar (pas yo'nalishli busbar tomon), stantsiya terminal birliklari, umumiy hisob-kitoblar, koncentratorlar, aqlli konfiguratsiya terminali, optika aloqa terminali va boshqalar.

2.2 Funktsional xonalarning dizayni

(1) Transformator xona. Transformator xonasida transformator, radiator, busbar ulanishlari va xavfsizlik himoyasi tarmog'i kabi narsalar mavjud. Transformator birinchi darajadagi energiya effektivlikka ega, to'liq sig'langan silisium palla yoki amorfniy ligaturli maslo emashtirilgan transformator. Yuqori yo'nalishli tomoni prefabricatsiya ulanish kabellari bilan, pas yo'nalishli bushinglar isolatsiya himoyasi ro'plariga ega. Kapasitet 500 kV·A yoki 630 kV·A tanlanishi mumkin.

(2) Yuqori yo'nalishli xona. Yuqori yo'nalishli xona 10 kV ring asosiy birlashtiruvchilardan iborat, uni kirish va chiqish qator kabinetlari bo'lib, ular har xil joylashtirilgan. Ring asosiysi to'liq isolatsiya va umumiy kutxa strukturaga ega, SF6 gaza orqali arkni oldini olish va isolatsiya qiladi. Gaz kutxasi adatda ochiq alarm yordamchi nodagi gaz bosimi ko'rsatkichi bilan o'rnatilgan. Gaz kutxasi va kutxa badani mos ravishda 304 nisbatan o'simlikga to'g'ri keladigan nirkorrozivli palladizdan va yaxshi saralangan tsink paladizdan tayyorlangan, kutxa badani statik epoxy bo'ya qilish texnologiyasi bilan ishlangan.

Birlik kabineti tepadan pastga qadar ikki qavatli, yuk switch xonasiga va kabel xonasiga bo'linadi. Ikkinchi qavat kompartmenti birlik kabinetining yuqorisida joylashgan. Kompartment panelida yoqish-o'chirish klyuchlari, yoqish-o'chirish belgilari, masofaviy/yerda o'zgarish klyuchi, xato va joriy belgilari kabi narsalar o'rnatilgan. Birlik kabinetining yuk switch birliklari adatda yuk switch va cheklovchi fuze kombinatsiyasini tanlaydi. Yuk switch biror bir xato paytda pas yo'nalishli tomonda transformatorning belgilangan yuk akimini va o'zgarish akimini kesishi mumkin; cheklovchi fuze erkalash, yerdan yopish va yuqoriga yopish akimlarini, yoki yuklanish akimlarini kesishi mumkin.

Yuk switch elektr va qo'l bilan yoqish, o'chirish va yerdan yopishni amalga oshirishi mumkin, operatsiyasi oddiy va qulay. Yuk switch birliklari va yerdan yopish switch birliklari ishonchli "beshta himoya" interlokka funktsiyasiga ega. Birlik kabinetining kabel xonasida asosan yuqori yo'nalishli kabel oyog'i yerga kirish va chiqish uchun ishlatiladi. Kirish va chiqish kabel terminal joylashuvi o'rnatishga qulay, ochiq yuqori yo'nalishli akim o'zgartirgichi o'rnatilgan.

(3) Pas yo'nalishli xona. Pas yo'nalishli xona asosan pas yo'nalishli switch jihozlaridan, tez yordam berish kompartamenti va odam eshiklari iborat. Pas yo'nalishli kabinetning rangi yuqori yo'nalishli kabinetning rangi bilan bir xil, RAL7035 rangda. Pas yo'nalishli kabinet panelida plug-in raqamli multifunksional hisob-kitob o'rnatilgan, bu uning voltaj va akimni ko'rsatishi va RS-485 aloqasi ni qo'llashini ta'minlaydi. Pas yo'nalishli chiqish qatorlari 4 ta qator nol-parvoz plastik qopqo havo klyuchlari bilan ishlatiladi. Pas yo'nalishli tomonda neutral va yerdan yopish qatorlari bor, ular pas yo'nalishli kabinetning pastki qismida joylashtirilgan.

Transformatorning pas yo'nalishli busbari tez yordam berish kompartamenti orqali pas yo'nalishli switch jihoziga kiradi, bu dizayn ajratilishi mumkin. Ulantirishdan keyin, bu pas yo'nalishli chiqish kabelga pas yo'nalishli kabinetning pastki qismida aylanadi. Chiqish qatorlari soni talablarga qarab fleksibil holda dizayn qilinishi mumkin. Tez yordam berish kompartamenti ishlatish qoidalari bilan ta'minlangan, odam eshigi qo'l bilan remont qilish uchun qulay.

(4) Avtomatlashtirish xona. Prefabricatsiya allakachonda mustaqil avtomatlashtirish xonasi mavjud, unda elektr taqsimot avtomatlashtirish terminali (DTU) 10 kV kirish va chiqish qatorlari ish rejimini kuzatib, boshqaradi, masofaviy o'lchov, masofaviy belgi, masofaviy boshqarish va masofaviy sozlash kabi funksiyalarni amalga oshiradi. DTU asosan general maydon energiyasidan energiya olishni ta'minlaydi. General maydon energiyasidan energiya olish shartlari yoxsa, potentsial transformatoridan energiya olish va qo'shimcha saqlanadigan batareya sifatida energiya manba o'rnatiladi.

Ichki energiya boshqarish moduli mavjud, bu AC220V va DC24V energiya chiqishini ta'minlaydi va ring asosiy birlashtiruvchilar elektr boshqarish mexanizmi uchun AC220V alternativ energiya manbasini ta'minlaydi.DTU bir nechta aloqa usullari va protokollari qo'llaydi, 2 ta RS-485 seriyni aloqa porti va 2 ta tarmoq porti (RJ45) mavjud, bu IEC101, IEC104 va CDT kabi protokollarga mos keladi; DTU butunlay divar joylashgan kabinetga o'rnatilgan, aviatsiya kontakt ustuni bilan, bu joylashish, o'rnatish va remont uchun samarali, va bir set terminal va qo'shimcha energiya manbalari uchun joy tashvish talablarini qanoatlantiradi.

(5) Aloqa xona. Prefabricatsiya allakachonda mustaqil aloqa xonasi mavjud, unda ichki o'zaro aloqa tarmog'i, industriyaviy Ethernet switch va optika tarmog' birliklari o'rnatilgan, aloqa optika kablari, pigtail va energiya kablari uchun joylashish slotlari va kirish-chiqish otchlari ajratilgan. Bu xona prefabricatsiya allakachonning ichki kuzatish ma'lumotlarini aqlli kuzatish platformasiga uzatadi, shuning uchun uning ish rejimi va ma'lumotlarini haqiqiy vaqt bilan kuzatish mumkin.

(6) Energiya hisoblash xona. Energiya hisoblash xona aloqa xonaning ustiga joylashgan. Unda aqlli taqsimot transformator terminali, koncentratorlar va transformator hududidagi umumiy hisob-kitoblarni o'rnatish joylari, hamda terminal bloklar va kombinatsiya ulanish test kutxalari uchun joylar, hisoblash signal va aloqa kablari uchun joylashish slotlari va kirish-chiqish otchlari ajratilgan.

Bu xona prefabricatsiya allakachonning turli ish rejimini o'lchash uchun javobgar va energiya ma'lumotlari aloqa markazi sifatida ishlaydi. Bir tomonlama, serial aloqa orqali digital energiya hisob-kitoblardan energiya ma'lumotlarini yig'ish va saqlash, ikkinchi tomonlama, yig'ilgan energiya ma'lumotlarini energiya hisob-kitob avtomatlashtirish tizimining asosiy kompyuteriga yuqoriga yuborish orqali.

2.3 Yerdan yopish qurilmalari dizayni

Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning yerdan yopish elektrodgalari qalaylit qattiq qutilar bilan ishlangan. Kanal qattiq qutilar asosidagi yerdan yopish omberligi 2 ta misk qattiq qutilar bilan yerdan yopish elektrodga ulangan, elektr aloqa kesmisi 160 mm² va o'qilish uchun o'zgaruvchan belgilar mavjud. Transformatorning pas yo'nalishli neutral qatorini to'g'ridan-to'g'ri yerdan yopish badaniga ulash kerak. Shu orqali, transformator xona, yuqori yo'nalishli xona va pas yo'nalishli xona yerdan yopish terminal bilan bir-biri bilan ulanadi.

Elektr jihozlarining ikkinchi xavfsizlik yerdan yopish kablari transparent himoya quti bilan qo'shilgan, misk qattiq qutilar kesmisi 4 mm²; barcha kabinet eshiklari, metalli qismlari va metalli rammlari davval va ishonchli tarzda yerdan yopishga ulanadi. Asosning tashqi yerdan yopish tarmogi asosning ichki tomindan prefabricatsiya allakachonning pastki qismiga kiritiladi va stantsiyadagi yerdan yopish terminalga ulanadi, to'g'ridan-to'g'ri joylashtirish usuli bilan. Prefabricatsiya allakachonning yerdan yopish qarshiligi 1 Ω dan kam bo'lmaydi.

3 Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning texnik talablari
3.1 Elektr prinsipi

Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachon 10/0.4 kV uch phazali AC tizimga mos keladi. Bu aniq ulanish rejimiga ko'ra yuqori yo'nalishli switch jihozlari, taqsimot transformatorlari va pas yo'nalishli taqsimot qurilmalarini integratsiya qiladi. Yuqori yo'nalishli tomoni bitta busbar ulanishiga ega, 2 ta kirish va 1 ta chiqish qatori bor. Transformator tomoni daqiq fuze himoyasi bilan ta'minlangan. Taqsimot transformator orqali transformatsiya qilingandan keyin, pas yo'nalishli busbar 4 ta pas yo'nalishli chiqish qatorini talablarga qarab dizayn qilishi mumkin, pas yo'nalishli asosiy klyuch o'rnatilmaydi.

3.2 Qo'llaniladigan joylar

Bu minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachon shahar elektr tarmog'ini yangilash, yashash joylari, zavod va korxonalar, savdo ofislari, biznes rajonlari, umumiy ranga maydonlari, madaniy himoya hududlari va parklar kabi tashqi joylarda keng qo'llanilishi mumkin.

3.3 Foydalanish uchun mohit shartlari

• Yuqori: 1,000 m dan oshmasin.

•  Muhit harorati: eng past -25 °C, eng yuqori 45 °C; yillik o'rtacha eng yuqori harorat 20 °C dan oshmasin, oylik o'rtacha eng yuqori harorat 35 °C dan oshmasin.

• Nisbiy namlik: 20 °C da, oylik o'rtacha eng yuqori 90% dan oshmasin, kunlik o'rtacha eng yuqori 95% dan oshmasin.

• Zilzila ishonchligi: yerkampirlik tejamining horizontal tezlanishi 0.2 g (g - gravitatsiya tezlanishi) dan oshmasin, yerkampirlik tejamining vertikal tezlanishi 0.1 g.

• Quyosh intensivligi: shamol tezligi 0.5 m·s⁻¹ bo'lganda, quyosh radiatsiya intensivligi 0.1 W·cm⁻² dan oshmasin.

• Eng yuqori buzoq qopqo qalinligi: 10 mm.

•  Tozlash darajasi: III darajadan oshmasin

• Yer egish: 3° dan oshmasin.

• O'rnatish joyi: tashqi, patlatish xavfi, olov, kimyoviy korrozivlik yoki kuchli titirish yo'q.

Agar bu normal foydalanish uchun mohit shartlari mos kelmasa, foydalanuvchi va ishlab chiqaruvchi orasida muvofiqlashtirish va hal etish kerak.

4 Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachonning prototip qabul qilinishi

Minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachon Jiangsu Qihou Aqlli Elektr tashkilotchisi tomonidan prototip qilib ishlab chiqildi. Mashinostroyni katta yo'nalishli elektr tashkilotingizning sifat tekshirish markazi asosiy komponentlarni ilgari berilgan milliy va tashkiliy standartlarga ko'ra sinov qilgan, sinov natijalari muvaffaqiyatli bo'ldi. State Grid Shanghai Elektr tashkilotingiz prototipning o'lchami, ko'rinishi va xususiyatlarini to'liq qabul qilgan, qabul natijalari muvaffaqiyatli bo'ldi.

5 Xulosa

Bu maqolada ishlab chiqilgan minimallashtirilgan aqlli prefabricatsiya allakachon hazirda dunyo bo'lg'oqda mavjud prefabricatsiya allakachonlarning afzalliklarini birlashtiradi. Bu allakachon oddiy strukturaga, kichik maydon egasiga, xavfsizlik va ishonchlikka, ko'niklik va muntazamlikka, tekshirish va remont talablaridan muaffoqatli, va kam remont talablariga ega. U shahar elektr tarmog'ini qurish va yangilashda muhim terjima va qo'llanish qiymatini anglatadi.