变电设备的制造方法以及变电设备与流程

1.本发明涉及一种制造变电设备的技术，所述变电设备向对流体进行处理的设施(plant)内的机器配送电力。


背景技术：

2.进行流体处理的设施有：进行天然气的液化或天然气液的分离、回收等的天然气设施；进行原油或各种中间制品的蒸馏或脱硫等的石油精炼设施；以及进行石油化学制品或中间化学品、聚合物等的生产的化学设施等。
3.这些设施成为配置有塔槽或热交换器等静态机器、泵等动态机器、以及设在这些静态机器或动态机器之间的配管等的大量机器群的结构。
4.在这些设施中，设有包含已述的动态机器的各种电力消耗机器。作为用于驱动这些电力消耗机器的电力，例如供给由设在设施内的发电机提供的自发电电力或来自外部的购入电力。这些电力是以高电压的状态而供给，通过变电设备而转变为规定的使用电压后，供给至各电力消耗机器。
5.例如在专利文献1中记载了一种技术：针对在构架内收容构成进行天然气的液化的设施的一部分的机器群而构成的模块，一体地设置构成收容有变电器的变电室的并设建筑。一般而言，变电设备包括：对从外部供给的电力进行变压的变压器、以及用于将经变压器变压的电力配送给各机器的配电盘，通过连接于配电盘的电力线缆来对各机器供给电力。
6.此处，在建设设施时，要求缩短工期或削减制造成本，关于此点，在变电设备中也存在同样的课题。关于此点，在已述的专利文献1中，并未记载与变电设备中的变电器和各电力消耗机器的连接方法相关的技术。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：国际公开第2019/008725号


技术实现要素：

10.发明所要解决的问题
11.本发明是在此种背景下完成，提供一种使进行流体处理的设施中所设的变电设备与机器的连接所需的工期短期化，并降低制造成本的技术。
12.解决问题的技术手段
13.本发明的变电设备的制造方法中，所述变电设备用于利用变压器来对所供给的电力进行变压，并配送至构成对流体进行处理的设施的多个机器，所述变电设备的制造方法的特征在于包括下述工序：
14.将收纳多个电力线缆(power cable)的多个线缆桥架(cable tray)安置到所述变电设备(power transformation facility)的安置地(installation location)；
15.在所述线缆桥架中收纳所述多个电力线缆；
16.随后，在所述线缆桥架的上方，配置收容有用于对所述机器配送电力的配电盘(power distribution panel)的配电盘室(panel room)；以及
17.将所述配电盘与所述多个电力线缆予以连接
18.而且，变电设备的制造方法也可具备以下的特征。
19.(a)所述多个线缆桥架被收纳于桥架模块(tray module)，且与桥架模块一体地构成。
20.(b)在配置所述配电盘室的工序中，
21.将所述配电盘室配置于桥部的上表面，所述桥部在能够在所述配电盘室的下方侧配置所述线缆桥架的高度位置支撑所述配电盘室，并且包括以较所述配电盘室的彼此相向的侧面分别伸出至外方的方式而设的一组伸出部，且
22.将所述桥部以及配电盘室载置于从下表面侧支撑所述一组伸出部并且沿着所述安置地的地面水平移动自如地构成的夹具，通过所述夹具来使所述桥部以及配电盘室水平移动，从而将所述配电盘室配置于所述线缆桥架的上方。
23.(c)在(b)中，所述变压器被设置在所述伸出部的上表面。
24.发明的效果
25.本发明在变电设备的制造时，首先将收纳多个电力线缆的线缆桥架安装于所述变电设备的安置地，在线缆桥架中收纳所述多个电力线缆。随后，在线缆桥架的上方，配置收容有用于对所述机器配送电力的配电盘的配电盘室，将配电盘与所述多个电力线缆予以连接。通过所述结构，能够减少配电盘室设置后的现场的作业。
附图说明
26.图1是表示设施的整体的平面图。
27.图2是表示设施的一部分的平面图。
28.图3是本发明的变电设备的立体图。
29.图4是表示变电设备的制造工序的第一说明图。
30.图5是表示变电设备的制造工序的第二说明图。
31.图6是表示变电设备的制造工序的第三说明图。
32.图7是表示另一实施方式的变电设备的制造工序的说明图。
33.图8是表示线缆桥架的设置方法的另一例的立体图。
34.图9是表示以往的变电设备的制造工序的第一说明图。
35.图10是表示以往的变电设备的制造工序的第二说明图。
具体实施方式
36.图1是表示设有本发明的变电设备的设施的平面图。图1所示的设施例如是进行对作为流体的天然气进行液化的处理的液化天然气(liquefied natural gas，lng)设施(以下简称作“设施”)。设施设有进行液化前处理或前处理后的天然气的液化的大量机器(工艺机器)、与这些工艺机器并设的管架(pipe rack)3。
37.在设施中配置有大量的工艺机器，因此在图1、图2中省略各别的工艺机器的记载，
而记载这些工艺机器的配置区域(后述的框体2)的外廓形状。而且，管架3成为下述结构，即，在未图示的架构中保持有供在框体2的工艺机器间授受的流体流动的配管。
38.而且，这些工艺机器中包含像泵等那样使用电力来驱动的电力消耗机器(power-consuming)。用于使作为电力消耗机器的工艺机器驱动的电力例如是从设在设施内的未图示的发电设备或外部的发电设备所供给。从发电设备供给的电力的电压比工艺机器中使用的电压(例如6.9kv或400v)高(例如69kv)。因此在设施内，设有包括变压器的变电站(substation)(变电设备)1，所述变压器用于将高压的供给电力变压为工艺机器中使用的电压而配送给各工艺机器。
39.如图1所示，本例的设施是将设在所述设施内的大量工艺机器划分为多个框体2来配置而构成，变电设备1是相对于一个或多个框体2而设有一个。图2是将图1所示的设施中的、一部分框体2(图1中以一点链线所示的范围)的周边放大的平面图。如图2中示意性地所示，变电设备1与各框体2内的工艺机器构成为，通过经由管架3的配置区域而引绕的电力线缆15来连接，且经变电设备1变压的电力被配送至所述框体2内的工艺机器。另外，图2中的符号9是从发电设备对设施供给电力的线缆。而且，在变电设备1与各框体2之间，有时会设置数百根电力线缆15，但在图2中汇总而示意性地表示了所述大量的电力线缆15。因而，图2中的表示电力线缆15的线的分支未必表示从一根实际的电力线缆15分支为多根。
40.如图3所示，变电设备1包括：变压器13，对所供给的电力进行变压；以及配电盘室100，收容有用于将经变压的电力供给至各工艺机器的多个配电盘。而且，变电设备1包括配置有多个线缆桥架14的桥架模块11，所述多个线缆桥架14收纳已述的多个电力线缆15。
41.配电盘室100被设于在包括脚部22的架构的上表面设有板状体21的台状的桥部20的上表面，且被支撑在能够在配电盘室100的下方侧配置后述的桥架模块11的高度位置。板状体21构成为平面形状矩形，配电盘室100配置在板状体21的长边方向中央。而且，沿着所述长边方向观察时，板状体21中的一端侧以及另一端侧的区域分别构成以从配电盘室100伸出至外侧的方式而设的伸出部12。即，桥部20包括以较配电盘室100的彼此相向的侧面分别伸出至外方的方式而设的一组伸出部12。另外，图3中的符号23是连接配电盘室100的侧壁与桥部20而悬吊伸出部12的端部的连接构件。也可不设置连接构件23。并且，在各伸出部12的上表面，例如设置有10台～20台左右的变压器13。图3、图5以及图6中，省略了将变压器13与配电盘电连接的线缆的记载。
42.在配电盘室100的下方(更准确而言，在板状体21的下方)，设有桥架模块11。桥架模块11构成为支撑线缆桥架14的架构，在所述桥架模块11中配置有多个线缆桥架14。线缆桥架14构成为沿着桥部20的短边方向延伸的方槽状，在从桥部20的长边方向观察时，呈下述结构，即，在桥架模块14中，左右排列的多个线缆桥架14的组沿上下方向配置成多组搁板状。通过所述结构，能够在各桥架模块14中配置例如数十条线缆桥架14。另外，为了避免附图变得繁琐，图3～图8中简化了记载而仅记载了四条线缆桥架14。
43.在各线缆桥架14中，收纳连接各配电盘与工艺机器的电力线缆15。电力线缆15是以沿着线缆桥架14的长度方向延伸的方式受到收纳。在各线缆桥架14中，收纳有多根电力线缆15，但为了避免记载变得繁琐，附图中表示了一根电力线缆15。
44.此处，如图10所示，以往，设在设施中的变电设备101为下述结构，即：在下表面包括脚部202的支撑台200上配置配电盘室100，在配电盘室100的下方(支撑台200的下方)配
置线缆桥架14。
45.若对将此种变电设备101安装于设施用地的方法进行说明，则例如在被称作车间(shop)的工厂中一体地制造配电盘室100、支撑台200以及线缆桥架14。随后，将所制造的变电设备101搬送至安置地。
46.另一方面，当将变电设备101搬送至安置地，进而在安置地进行地面搬送时，有时是在变电设备101的下表面配置包括车轮的夹具16，在乘载于所述夹具16的状态下使变电设备101移动(图9)。此时，要从在车间装配好的支撑台200的下表面暂时拆下线缆桥架14，在线缆桥架14所处的位置配置已述的夹具16。作为夹具16，例如有带有起吊机的台车(自行式模块运输车(self-propelled modular transporters，spmt))。
47.并且，通过夹具16，配电盘室100与支撑台200作为一体而被搬送至安置位置，并将支撑台200固定于安置地。随后，在从支撑板201的下方使夹具16退避后，进行在配置有夹具16的空间再次安装线缆桥架14的作业。进而，进行在各线缆桥架14中收纳电力线缆15的作业、电力线缆15的线缆长度的调整，并将电力线缆15连接于配电盘室100内的配电盘(图10)。
48.在像这样使用夹具16来进行变电设备101的地面搬送的结构中，存在下述问题，即：必须在配电盘室100的设置后进行线缆桥架14的设置与电力线缆15的收纳，因而在安置地的作业变多。
49.进而，如已述的那样，例如电力线缆15是经由管架3的配置区域而引绕。另一方面，管架3或各框体2是与车间侧的变电设备101的装配并行地推进设置。因此，电力线缆15已先于变电设备101的安置之前而与管架3一同设置好，或者其一部分已成为被埋设在地下的状态的情况也多。
50.此种情况下，向变电设备101的连接尚未完成的大量电力线缆15的一部分有时已在卷绕成线圈状的状态下被暂置于地面。但是，如已述的那样，在其周围正在进行设施的建设作业，因此暂置的电力线缆15也有时会妨碍到其他的建设作业。此时，有时必须使暂置的大量电力线缆15移动，从而产生对于设施的建设无直接帮助的、多余的作业。
51.以上说明的、与变电设备1的设置直接、间接相关的作业的增加也有时会妨碍到设施的建设工期的缩短，或者引起伴随作业增加而造成的人工费的增加等的问题。这些问题在现场劳动者的薪水高或者难以确保劳动力的发达国家变得尤为严重。
52.针对这些问题点，包括使用图3所说明的结构的本实施方式的变电设备1中，配置线缆桥架14的桥架模块11、与在桥部20设置配电盘室100及变压器13的本体模块10是各别地制造。
53.例如，桥架模块11是先于本体模块10而制造并搬送至安置地。并且，如图4所示，首先将桥架模块11安置于变电设备1的安置地。通过先行安置桥架模块11，从而能够实施在线缆桥架14中收纳电力线缆15并调节线缆长度的作业。另外，图4中所示的符号115是用于在地下埋置电力线缆15的线缆沟(cable trench)。
54.这样预先完成了电力线缆15在线缆桥架14中的收纳后，将本体模块10搬送至设施的安置地。本例的本体模块10中，在从配电盘室100下表面左右伸出的一组伸出部12的下表面侧配置夹具16。通过夹具16来支撑伸出部12的下表面，由此，在配电盘室100的下方形成能够插入桥架模块11的空间。
55.并且，以已先安置的桥架模块11配置在配电盘室100下方的方式来使本体模块10移动(图5)。随后，将夹具16拆下并使其从伸出部12的下方侧退避，并将桥部20固定于安置地。由此，能够在所述线缆桥架14(桥架模块11)的上方配置配电盘室100，所述配电盘室100收容有用于对工艺机器配送电力的配电盘。再然后，将配电盘与已预先收纳在桥架模块11中的多个电力线缆15予以连接(图6)。由此，变电设备1的安置(制造)完成。
56.在通过所述结构来设置配电盘室100之前，能够预先进行线缆桥架14的设置以及电力线缆15的收纳、线缆长度的调节的作业。由此，配电盘室100设置后的安置地的作业变少，从而能够缩短工期。而且，在配置配电盘室100之前，将电力线缆15预先配置于线缆桥架14中，由此，不再需要直至设置配电盘室100为止的期间的电力线缆15的暂置。因此，能够防止伴随设施的建设作业的进展造成的、暂置的电力线缆15的移动之类的多余作业的产生。另外，也可构成为，能够从本体模块10装卸脚部22。并且，也可采用下述结构：将脚部22与桥架模块11一同先于本体模块10而安置于安置地，随后，将从本体模块10的板状体21往上的部位设置于脚部22的上方。
57.进而，如图6所示，根据在以从配电盘室100伸出至外侧的方式而设的伸出部12上配置变压器13的结构，能够将变压器13与配电盘室100制造为一体的本体模块10并搬送至安置地。因此，不需要在现场进行设置变压器13的作业。例如在将变压器13设置于地面的情况下，必须确保设置变压器13的专用区域，但通过在伸出部12的上表面配置变压器13，可将变压器13的下方区域用于其他目的。作为其他目的的使用例，可列举作为用于在地下引绕电力线缆15的线缆沟115的设置区域的示例。
58.而且，在配电盘室100的下表面设置包括带有伸出部12的支撑板201的桥部20并不是必要的。也可像图7所示的另一实施方式的变电设备那样，在安置地设置桥架模块11与线缆桥架14，在线缆桥架14中配置电力线缆15后，通过起重机(crane)等将配电盘室100载置于桥架模块11上。此种结构中，也能够在设置配电盘室100之前进行线缆桥架14的设置以及电力线缆15的收纳，因此可获得与使用图3～图5所说明的实施方式的变电设备1同样的效果。
59.作为又一例，也可取代在将多个线缆桥架14与支撑它们的架构一体地构成的桥架模块11中设置线缆桥架14的方法，而采用将线缆桥架14各别地设置于安置地的方法。例如，如图8所示，在安置配电盘室10之前，与线缆桥架14的长度方向对应地，隔开间隔配置多个支撑部111，所述多个支撑部111包括铅垂地延伸的支柱、以及以从所述支柱的不同的高度位置朝水平方向伸出的方式而设的多个梁。并且，通过这些支撑部111的各梁来支撑线缆桥架14，进而，在各线缆桥架14中收纳电力线缆15。此种结构中，也能够在配电盘室10的设置前进行线缆桥架14的设置以及电力线缆15的收纳，因此可获取与先前说明的各实施方式的变电设备1同样的效果。
60.以上说明的各实施方式的变电设备1以及其制造方法并不限定于适用于进行天然气的液化的lng设施的情况。例如在进行天然气液的分离、回收等的天然气设施、进行原油或各种中间制品的蒸馏或脱硫等的石油精炼设施、进行石油化学制品或中间化学品、聚合物等的生产的化学设施等的各种设施中，对于向设于这些设施的各种机器配送电力的变电设备1，也能够适用本发明。
61.符号的说明
62.1：变电设备
63.13：变压器
64.15：电力线缆
65.14：线缆桥架
66.100：配电盘室