Operazio Analisia Ekialdeko Ertzaintza Azpistazioen Aplikazioetan Eskailerako Klima Extremotan
Klima aldatze globalaren ondorioz, mailako elebide-sistemak teknikoki eta ingurumenari dagokion arrazoietan ari dira. Klima ekstremuak, geologia konplexua, udazken luzeen baxuko tenperaturak, baratzea, elharra eta ostengailuek elektrizitateko gailuen estabilitateari eta elebide-eremuak eraikitzei (denbora, kostua, mantentzea) presioa egiten diete. Lehenespenez eraman behar diren transformadoreen gaineko taldeak, eraikuntza luze eta kolpospen handia dutenak, ezin dute mailako eskualdeetako abiarazpen azkar eta estabilerako beharrak bete.
Fabrikatan egin eta moduluan prekonstruatutako kabinako transformadore-taldeak, osagai nagusiak integrazituz (tenperatura altuko sakelagileak, transformadoreak, kontrol-sistema), joera txertatu dezakete lehengo transportatzeko. Hauek ingurumenarekin duen mendekotasuna murriztu eta mailako eskualde zaharrak eta denbora motzen artean balio espetsiala ematen dute. Ikerketa hau mailako sistemaren hobekuntzarako eta munduko ingurumen similarretako elebidearen garapenerako zehaztu da.
Proiektuaren ikuspegi orokorra
Proiektuak EIP-zko mailako eskualde batean kokatuta dago: - 8°C tenperatura unibertsala, - 30°C udazken baxuko tenperatura, 5 urtebetetan baratzea, 1 metro baino gehiago lurreko itxura. 3600 metro igoera dute, 6000m2(1200m2) eraikuntza eremua, ¥55 milioi kopuru osoa (¥33 milioi gailuetarako, ¥22 milioi eraikuntzarako).
Dute 2×120MVA nagusiko transformadoreak (udazkeneko igotzeko beharra betetzeko), 8×10kV banaketako armairuak (energiaren banaketa), eta 3km deshumoko, itxura galduko gabeko kableak (hondarreko). Eraikuntza diseinuak 8 hilabete ditu, kondizio ekstremuetan indartsu eta fiable izatea helburu du.
Itxura galduko gabeko lur layraren sorrera
Mailako hotza eta itxura galtea berotze zikloek lurraren itxura galtea ekiditeko arrisku bat suposatzen dute, transformadoreen oinarrietara eta kabinetara. Horren aurka, GCL (kalorien iradokortasuna < 0.5W(m·K), isolamendu ona) erabili da. 0.8 metrotako layra itxura galtea saihestu du.
Hotza ekstremuarentzat: lehenik, CAT 336E ekskavadora itxi edo kontaminatutako goiko lurrak kendu. Ondoren, 5–20mm grava ordezkatu (300mm espesorra) suportatzeko kapasitatea eta dreinatzea hobetu. 400mm espesorreko bi layrako GCL-a jarraitzen du (≥200mm lap, txertak begiratuta). 100mm espesorreko 5–15mm grava babesteko layra goian jarri GCL-a erabiltzerakoan babesteko. Eraikuntzan, layrak 200mm espesorreko atalean biraka, ≥6 pasaldi. Kalitate estandarrek Taula 1an agertzen dira.
Itxura galduko gabeko lur layraren eraikuntzaren puntu nagusiak
Mailako eskualdeetako prekonstruatutako kabinako transformadore-taldeen itxura galduko gabeko lur layraren eraikuntzan, honako aspektu nagusiak zehazki kontrolatu behar dira:
Kabin estrukturan isolamendu termikoaren diseinua
Mailako eskualdeetako hotza ekstremuan, kabinaren barruko tenperatura -30°C baxuko izan daiteke, transformadoreko gailuen funtzionamendu estabilerako erronka handia suposatzen duena. Beraz, kabinaren barruko ingurune estabilak mantentzeko sistemazko diseinu isolante bat behar da:
Itxura galduko gabeko lur layraren eraikuntzaren puntu nagusiak
Mailako eskualdeetako prekonstruatutako kabinako transformadore-taldeen itxura galduko gabeko lur layraren eraikuntzan, honako aspektu nagusiak zehazki kontrolatu behar dira:
Kabin estrukturan isolamendu termikoaren diseinua
Mailako eskualdeetako hotza ekstremuan, kabinaren barruko tenperatura -30°C baxuko izan daiteke, transformadoreko gailuen funtzionamendu estabilerako erronka handia suposatzen duena. Beraz, kabinaren barruko ingurune estabilak mantentzeko sistemazko diseinu isolante bat behar da:
(1) Isolamendu materialen aukeraketa eta egitura
(2) Instalazio prozesuaren optimizazioa
FC kanpoaldeko panela, haritz-espediente panela eta karratu-kolontxuaren artean konektatzeko, purlin gabeko teknika sekula erabili da. Espezializatutako sostak eta finkatzaileak erabili dira isolamendu layrak egiturako armaturekin esteki lotzeko. Honen neurria isolamendu layraren jarraigarritasuna lortzen du, termikoaren zubia saihestu (kaloraren hedapen elementu, metal egiturako kolontxu) eta isolamendu osoaren efizientzia hobetu.
(3) Itxi detalien tratamendua
Haritz-espediente panelaren tongue-and-groove-a, ≥30kg/m³ densitateko poliuretan espumarekin bete eta itxi. Material honek plastasuna, hermetismoa, indarra eta ur jaso ez dadin ditu, panelaren amaieran (kaloraren iradokortasuna ≤0.024W/(m·K)) islatasun entzuten maila handia sortzen du, elkarketa puntuetan kalori galera murriztuz, kabinaren isolamendu ezaugarria mailako ingurunean zehaztuz, eta prefabricatutako kabin transformadorearen erabilera fidagarria eta estabila oinarri solida emanez.
Kalorizadore-kableen instalazioa
Elektrizitate fluxua kalorizadore-kablea igarotzen denean, bere elektrikoa gorrotasuna kalorira bihurtzen du, horrela ingurunea suertatzen du. Mailako eskualdeetako prefabricatutako substation cabinentzat, 20–30W/m indarrarekin kalorizadore-kableak hautatu dira. Indarra honek kaloria sufiziente ematen du gailu elektrikoen barruko tenperatura seguru arazoak mantentzeko.
Instalazioa aurretik, Fourierren kalor hedapenaren legea erabiliz, osagai nagusi eta tuberiak kalorizadoreen beharrezkoa kalkulatzen da. Matematika formula hau da:
Kalor hedapen kalkuluak:
Kalorizadore-kableen instalazioa:
Finkatzea: Erabilgarritasuna handiko sustak (adibidez, inoxidableko clips, plastikoaren korbatza) erabili behar dira kableak osagaien gainean/tuberietan finkatzeko, clip esparru ≤ 30 cm kaloria esteka bidaltzeko saihesteko.
Banaketa dentsitatea: Kableak 10 cm esparruan kanpo eta osagai nagusietan jarri behar dira kaloria sufiziente emateko eta baratzea saihesteko.
Tenperatura kontrola: K-type thermocouples erabiliz, kableen funtzionamendua orduan eta orduan kontrolatu. PID (proportional-integral-derivative) algoritmoarekin lagundu, kaloria emankor automatikoki doitzeko, tenperatura beharrezko tartean mantentzeko. PID formula Formula (2)an agertzen da.
Ventilazio gailuen diseinua
Mailako eskualdeetan, udazkenetako tenperatura oso baxuak transformadore eta sakelagile gailuen estabilitatean eragina izan dezakete. Beraz, 4 axial fan (1.5 kW, (2000 m3/h) erdigune simetrikoan instalatzen dira airearen fluxua uniformea izateko eta kondensazioa saihesteko.
Prefabricatutako kabin substationsentzat, "goiko sarrerako, beheko irteera" ventilazio diseinua erabili da. Sarrera eta irteera portzentaien erlazioa 1:1.5 aire aldaketarako baliabide sufiziente izateko. Isolateko kanalak (50 mm espediente, 0.035 W/(m·K) kalorien iradokortasuna) 0.5 mm aluminio foliorekin esteka kaloria galera murriztu eta barruko tenperatura estabil mantentzen ditu.
Bihurdun energia emanak
Mailako klima adaptatzeko, bi S13 - M - 100/10 oil-immersed transformadore (100 MVA, 10/0.4 kV) erabili dira nagusiko transformadoretan. Independentziaren energia emanari konektatuta, paraleloan funtzionatzen dute (estandartean 50% karga tasa) kaloria galera murriztu eta erabilera eguneroko luzatu. SCADA sistema kargak orduan eta orduan kontrolatzen eta orekatzen ditu.
Arrazoia (adibidez, transformadore bat hutsegitean), ATS sakelagileak 0.1 s baino gutxiagoan kargaren traspasoa burutzen du, kargaren berreskuratzea eta energia emanaren estabilitatea zehaztuz. GB 50052 - 2009 arabera, bi DKSC - 100/10 reaktore (100 A, 6% reactancia) mugatzen dute short-circuit current ≤ 20 kA, overvoltage damage saihesteko.
Kopurua
Mailako eskualdeetako baldintza ekstremuak (tenperatura baxuak, haizea, elharra) prefabricatutako kabin substationsen funtzionamendu eta mantentze estandar handiagoak eskatzen ditu. Diseinua eta eraikuntza isolamendu, kalorizadore, urdin-babes eta haize-elharreko gailuak barne hartu behar ditu.
Teknologiaren eta praktikan aurrerapena aurreratuko dira hauetako substationsak. Inteligentziaren monitorizazio eta bidalketa sistemetan distantziako kudeaketa eta baldintza ekstremuari egokitzea hobetu, energia emanaren estabilitatea eta segurtasuna zehaztuz.
