一种架高式预制舱式设备布置方法与流程

1.本发明涉及预制舱式设备布置技术领域，具体为一种架高式预制舱式设备布置方法。


背景技术：

2.预制舱是智能变电站应用的新技术、新材料、新设备的一个重要体现，它是由预制舱体、一次设备屏柜(或机架)、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场，就位于安装基础上，预制舱是国家电网基于“标准配送式”这一核心理念的基础上，推出了户外智能变电站，预制舱舱体结构的采用成为智能变电站建设一次设备载体的重要措施，预制舱式设备也是运用此原理。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn112366578a的“110千伏变电站预制舱安装施工方法”，具体包括如下步骤：设备开箱，设备基础检查，障碍物的清除，设备吊装安装，设备的调整、紧固、检查，附件安装，接地安装和电气接线安装。此方法避免预制舱吊装时，出现碰撞损伤的情况，提供一套完善的作业流程及作业工序，提高了施工质量，缩短了施工周期，保证了施工整体的稳定性和安全性，易于推广。
4.但现有技术中，预制舱式设备的内部相关一次设备没有做到很好的布置，导致在实际的使用过程中，一次设备布局混乱或缺失，造成一次设备发挥的作用不佳或没有发挥到作用，使得预制舱式设备达不到最佳的工作效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种架高式预制舱式设备布置方法，以解决上述背景技术提出的预制舱式设备在作业工序和作业流程上有所提高，施工周期短，提高了施工质量，但预制舱式设备的内部相关一次设备没有做到很好的布置，导致在实际的使用过程中，一次设备布局混乱或缺失，造成一次设备发挥的作用不佳或没有发挥到作用，使得预制舱式设备达不到最佳的工作效率的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种架高式预制舱式设备布置方法，其特征在于,包括以下步骤：
7.s1、位置选择和测量：在需要布置架高式预制舱式设备的区域范围内找到合适的布置位置后，测量该位置的空间尺寸并记录；
8.s2、预制舱式设备结构和材料的选择：根据对安装位置的实地考察以及后续工作的注意事项，选择合适的架高式预制舱式设备；
9.s3、架高式预制舱式设备尺寸的确定：根据实际使用的需要选择最佳的尺寸；
10.s4、构建架高台：根据已经确定的预制舱式设备的尺寸构建架高台；
11.s5、预制舱式设备内部屏柜平面布置方案的确定：根据预制舱式设备的尺寸和使用情况确定屏柜尺寸和型式以及布置方案；
12.s6、相关一次设备机架的布置；
13.s7、预制舱式设备内部一次设备的空间布局：根据该预制舱式设备所要完成的工作内容和具有的功能，确定内部一次设备种类和数量，并进行空间布局。
14.优选的，在步骤s2中，所述预制舱式设备结构和材料的选择，具体包括以下步骤：
15.s20、查询和筛选出合适的预制舱式的结构和材料；
16.s21、通过对比所筛选出的结构和材料各自优缺点，最终确定该架高式预制舱式设备主体结构。
17.优选的，在步骤s3中，所述架高式预制舱式设备尺寸的确定，包括以下步骤：
18.s30、估计预留尺寸：接入电缆分布在机柜顶部或柜底，柜顶需进行装修，柜底部需预留走线的空间；
19.s31、查询和参考屏柜布置要求，预制舱横向尺寸不超过2500mm，长度不宜超过13000mm；
20.s32、根据预制舱的尺寸计算所受到的风载荷，风荷载按下式计算：
21.pw＝c
·kn
·q·a22.q＝0.613v223.a＝l
·h24.pw：作用在物品上的风荷载，单位：n；c：风力系数，本工程取c＝1.3；kn：风压高度变化系数，本工程取kn＝0.7；q：基本风压，按12级风速核算，本工程取风速v＝40m/s；l：预制舱的迎风面长度，单位m；l：预制舱的迎风面高度，单位m。
25.优选的，在步骤s4中，所述构建架高台：根据已经确定的预制舱式设备的尺寸构建架高台包括以下步骤：
26.s40、根据预制舱式设备的长宽尺寸，在已经确定的位置上绘制出长方形线框；
27.s41、以线框四个交点为圆心，挖掘直径为300mm深度1000mm的圆柱坑；
28.s42、在圆柱坑中搭建钢筋框架，高度为架高的高度，并浇筑混凝土柱；
29.s43、在已经成型的混凝土柱上架设与预制舱式设备长宽相同的钢框架；
30.s44、将预制舱式的设备主体外舱底部与钢框架通过螺栓固定连接。
31.优选的，在步骤s5中，所述预制舱式设备内部屏柜平面布置方案的确定，包括以下步骤：
32.s50、预制舱内部屏柜尺寸及型式选择：预制舱的尺寸应满足受道路运输限制、舱体结构的限制，必须确保在柜门打开时，具备足够维护通道；
33.s51、预制舱内部屏柜单排或双排布置方案的确定：在确保一次设备屏柜背面距舱体距离为250mm，屏柜正面距舱体距离为1800mm，在满足调试、操作及办公空间的情况下，合理选择单排/双排布置。
34.优选的，在步骤s6中，所述相关一次设备的布置，预制舱内设备应朝检修通道方向放置。
35.优选的，在步骤s7中，所述预制舱式设备内部一次设备的空间布局，包括以下步骤：
36.s70、单层屏柜布置方案：舱内机柜仅单层布置，电缆可根据设备舱空间情况采用下进线或上进线，机柜前面设置一面玻璃门，用于观察柜内一次设备运行情况；
37.s71、双层屏柜布置方案：舱内机柜分为独立的上、下两个部分，分别安装独立的一
次设备，上部一次设备电缆由机柜顶部出线，下部一次设备电缆由机柜底部出线，机柜前面为大尺寸玻璃门，用于观察柜内一次设备运行情况。
38.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
39.本方法中，在需要布置架高式预制舱式设备的区域范围内找到合适的布置位置，同时测量该位置的空间尺寸并记录，前期准备工作结束后，针对预制舱式设备的结构和材料进行选择，此项选择是根据安装位置的地理环境以及后续的工作的注意事项进行确定，同时合适的设备舱壳的结构和材料为内部一次设备工作提供有益增幅，根据已经确定的预制舱式设备的尺寸构建架高台，将预制舱式的设备主体外舱底部与钢框架通过螺栓固定连接，后续进行内部屏柜布置和机架布置，都是服务于一次设备的布置，该布置，是根据架高式预制舱式设备实际的工作情况和其具有的功能进行合理布置，该布置具有灵活变通性，在保证基本原则的情况，做到因地制宜，灵活调整，匹配最佳工作效果。
附图说明
40.图1为本发明一种架高式预制舱式设备布置方法的流程图。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.参照图1所示：一种架高式预制舱式设备布置方法，包括以下步骤：
43.步骤一、位置选择和测量：在需要布置架高式预制舱式设备的区域范围内找到合适的设备安装布置位置，同时测量该位置的空间尺寸并记录。
44.步骤二、预制舱式设备结构和材料的选择：根据对安装位置的实地考察以及后续工作的注意事项，选择合适的架高式预制舱式设备，包括以下步骤：
45.20)查询和筛选出合适的预制舱式的结构和材料
46.21)通过对比所筛选出的结构和材料各自优缺点，最终确定该架高式预制舱式设备主体结构，具体优缺点如下：
47.iso标准集装箱：按制造材料可以分为以下几种：
①
钢质集装箱：钢质集装箱的框架和箱壁板皆用钢材制成，钢质集装箱的最大优点是强度高、结构牢、焊接性和水密性好、价格低、不易损坏，易修理，主要缺点是自重大、防腐蚀性比较差；
②
铝合金集装箱：铝合金集装箱是由铝合金型材和板材构成的集装箱，主要优点是自重轻，不易生锈且外表美观、弹性好、不易变化，主要缺点是造价高，受碰撞时容易坏。它在航空集装箱领域中使用较多；
③
不锈钢集装箱：不锈钢集装箱与钢质集装箱相比，防腐蚀性能高，不锈钢制箱体一次性投资大，但维修费用低，使用年限长，同时，由于不锈钢的强度大，可以采用较薄的板材，有利于减轻箱体质量；
48.钢结构箱：钢结构房箱尺寸、结构可按要求定制，箱体主要由底座、侧板、隔板门和顶盖等部分组成，底座以上的围板、隔板、门及顶盖通过焊接或紧固件连接在一起，底座和顶盖骨架一般由角钢或槽钢焊接而成；它的优点在于：内外墙材料可根据需要自行选择，内
部空间布置灵活，通过梁柱结构体系，箱体尺寸可做得比较大；缺点是对于厂家的生产制造水平要求高，具备生产钢结构房箱的二次厂家不多；
49.预制混凝土箱：预制混凝土箱采用模块化结构，尺寸、结构可按要求定制，预制混凝土结构的防火性能和耐久性优于钢结构，在使用过程中的维护保养费用低，模块化建设程度高(箱体模块、进线模块、主变压器模块、自动化模块、出线模块、无功补偿模块等)，组合方式灵活多样，通用性和互换性强，采用这种方式在箱式变电站领域已得到广泛的应用，箱体外壳分金属外壳和非金属外壳两种，或者采用混合方式，其缺点在于与集装箱及钢结构房箱相比自重大、抗裂性较差、隔热隔声性能一般，有部分现场湿作业。
50.步骤三、架高式预制舱式设备尺寸的确定：根据实际使用的需要选择最佳的尺寸，包括以下步骤：
51.30)考虑并估计预留尺寸：二次屏柜标高为2260mm，接入电缆分布在机柜顶部或柜底，柜顶需进行装修，柜底部需预留走线的空间，标准的集装箱内部净高度为2394mm，不能满足要求，因此需选取增加高度的集装箱，以下简称高箱，高箱的内部高度空间扩展为2699mm，可满足要求。
52.31)查询和参考以上屏柜布置要求及《超限运输车辆行驶公路管理规定》，预制舱横向尺寸不宜超过2500mm，长度不宜超过13000mm，为方便厂家采购，当采用集装箱结构时，应尽量采用标准集装箱柜，对照国际标准集装箱尺寸，建议主要选择以下3种集装箱柜：
①
20尺集装箱：外部尺寸：6058mm
×
2438mm
×
2896mm；
②
30尺集装箱：外部尺寸9125mm
×
2438mm
×
2896mm；
③
40尺集装箱：外部尺寸：12190mm
×
2438mm
×
2896mm，当预制舱采用钢结构房箱，外部尺寸尽量参照标准集装箱尺寸，以方便运输；
53.32)根据预制舱的尺寸计算所受到的风载荷，风荷载按下式计算：
54.pw＝c
·kn
·q·a55.q＝0.613v256.a＝l
·h57.pw：作用在物品上的风荷载，单位：n；c：风力系数，本工程取c＝1.3；kn：风压高度变化系数，本工程取kn＝0.7；q：基本风压，按12级风速核算，本工程取风速v＝40m/s；l：预制舱的迎风面长度，单位m；l：预制舱的迎风面高度，单位m。
58.步骤四、构建架高台：根据已经确定的预制舱式设备的尺寸构建架高台，包括以下步骤：
59.40)根据预制舱式设备的长宽尺寸，在已经确定的位置上绘制出长方形线框；
60.41)以线框四个交点为圆心，挖掘直径为300mm深度1000mm的圆柱坑；
61.42)在圆柱坑中搭建钢筋框架，高度为架高的高度，并浇筑混凝土柱；
62.43)在已经成型的混凝土柱上架设与预制舱式设备长宽相同的钢框架；
63.44)将预制舱式的设备主体外舱底部与钢框架通过螺栓固定连接。
64.步骤五、预制舱式设备内部屏柜平面布置方案的确定：根据预制舱式设备的尺寸和使用情况确定屏柜尺寸和型式以及布置方案，包括以下步骤：
65.50)预制舱内部屏柜尺寸及型式选择：预制舱的宽度、长度由于受道路运输限制由舱体结构的影响，不可能无限制的加大，否则将影响其经济性与可靠性，常规二次屏(柜)外形尺寸一般采用2260mm(含60mm眉头)
×
800mm
×
600mm(高
×
宽
×
深)；通信设备屏(柜)的外
形尺寸也一般采用2260mm(含60mm眉头)
×
600mm
×
600mm(高
×
宽
×
深)，如若遇到特殊情况，可适当调整，但必须确保在柜门打开时，具备足够维护通道，前门打开角度可为180
°
；
66.51)预制舱内部屏柜单排或双排布置方案的确定：在确保一次设备屏柜背面距舱体距离为250mm，屏柜正面距舱体距离为1800mm，满足调试、操作及办公空间的情况下，合理选择单排还是双排布置。
67.步骤六、相关一次设备的布置，为充分利用舱内空间，预制舱内设备应朝检修通道方向发展，以安装更多设备，同时也方便走线，预制舱内所有一次设备打破传统机柜布置的方式，舱内设备作为一个整体统一考虑。
68.步骤七、预制舱式设备内部一次设备的空间布局：根据该预制舱式设备所要完成的工作内容和具有的功能，确定内部一次设备种类和数量，并进行空间布局，包括以下步骤：
69.70)单层屏柜布置方案：舱内机柜仅单层布置，电缆可根据设备舱空间情况采用下进线或上进线，机柜前面设置一面玻璃门，用于观察柜内一次设备运行情况；
70.71)双层屏柜布置方案：舱内机柜分为独立的上、下两个部分，分别安装独立的一次设备，上部一次设备电缆由机柜顶部出线，下部一次设备电缆由机柜底部出线，机柜前面为大尺寸玻璃门，用于观察柜内一次设备运行情况。
71.本方法首先在需要布置架高式预制舱式设备的区域范围内找到合适的设备安装布置位置，同时测量该位置的空间尺寸并记录，再根据对安装位置的实地考察以及后续工作的注意事项，选择合适的架高式预制舱式设备，接着根据实际使用的需要选择最佳的尺寸，紧接着根据已经确定的预制舱式设备的尺寸构建架高台，将预制舱式的设备主体外舱底部与钢框架通过螺栓固定连接，再根据预制舱式设备的尺寸和使用情况确定屏柜尺寸和型式以及布置方案，再进行相关一次设备机架的布置，最后根据该预制舱式设备所要完成的工作内容和具有的功能，确定内部一次设备种类和数量，并进行空间布局。
72.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。