针对智能变电站二次设备预制舱内前接线机柜结构形式,在接线及运维检修作业不满足操作空间需要的情况下,设计了“一体式机架框架”及“模块化功能单元”相结合的方案,改原有串行配线作业工序为并行作业方式,极大提高了加工生产效率及标准化程度,便于设备的安装、运行维护;并对机架结构进行了优化设计,降低机架加工成本,利用有限元分析平台对机架优化前、后的稳定性进行了有限元模态仿真计算分析,验证了新型机架结构方案的安全性与可靠性。

为了减少预制舱产品的凝露问题,分析了预制舱凝露问题产生的原因,针对具体原因对预制舱顶盖结构进行针对性优化,设计了一款格栅式防凝露预制舱结构。通过理论公式的推算,得到了格栅式防凝露预制舱顶盖保温层厚度与外界环境温度和选用材料种类的关系,可以指导保温材料种类和厚度的选择。依据上述设计方案,设计并加工了试验样机,对样机进行交变湿热试验。结果表明,格栅式防凝露预制舱能够有效避免凝露的产生,同时也验证了顶盖保温层厚度计算方法的科学性。

基于正交试验的设计方法,针对预制舱吊梁设计中槽钢规格、起吊板厚度和槽钢焊接形式等因素组合问题,设计了16种不同的试验组合方案,并进行了吊装试验有限元分析,分别采用极差分析法和方差分析法对正交试验结果进行了分析,优选出了吊梁的Mises等效应力和结构变形均达到最小的因素最优组合方案,在企业产品设计中具有较强的泛用性。