Изследване на ефективността на полевата инсталация на трансформатори с монтираща плочка

1. Въведение

За да се подобри качеството на услугите за доставка на електроенергия, електропроводната система непрекъснато насърчава реформирането и модернизацията на трансформаторите. Като висококачествено и напредничаво оборудване, блоковите трансформатори през последните години са все по-често прилагани в електропроводната система. Особено в региони като Мексико за проекти с напрежение 23 кВ, те играят значителна роля поради своите уникални предимства. Обаче, относително дългото време за монтаж и строителство до известна степен ограничава техното разпространение. Следователно, детайлното изучаване на методи за намаляване на времето за инсталиране и повишаване на ефективността има голямо значение за насърчаване на масовото приложение на блоковите трансформатори (които трябва да отговарят на местни стандарти като сертификация NOM).

2. Характеристики и принципи на блоковите трансформатори

Блоковите трансформатори се характеризират с малки размери, лесна транспортиранетост и нисък шум, с високо ниво на автоматизация. Те прилагат концепцията за пълно затворено и интелигентно проектиране, позволяваща дистанционно задаване на параметрите за работа, за да се контролира точно влажността и температурата вътре и извън резервоара, осигурявайки безопасна работа. От гледна точка на подобряване на качеството на електроенергията, техните кондензаторни банки имат висока скорост на включване, което може ефективно да контролира загубите на електроенергията в системата. Електрическата нагрузка на високоволтовия край се контролира чрез специален ключ, поддържащ превключване при наличието на нагрузка. Ключът може да бъде затворен електрически, облекчавайки автоматичната работа на разпределителната мрежа. Освен това, някои продукти са оптимизирани за сейсмически дизайн, правейки ги подходящи за строителни нужди в земетрескови области като Мексико.

3. Проблеми при използването на блокови трансформатори
3.1 Екологични и социални въздействия

Местата за разположение на блоковите трансформатори са специални, често поставени в гъсто населени области (като център на жилищни райони, ядро на комплекси от сгради и двете страни на пътища). Шума и замърсяването, произведени по време на строителството и експлоатацията, вероятно ще причинят негативни въздействия върху околната среда и живота на жителите. Например, ако 23 кВ блоковите трансформатори в разпределителната мрежа на градовете в Мексико причинят продължителни строителни безпокойства на жителите, това ще доведе до жалби, така че е необходимо да се съкрати периода на строителството и да се намали въздействието.

3.2 Верига от проблеми при изграждането на основата

Традиционното изграждане на основа от заливана на място бетонова конструкция изисква изкопаване на градски обекты и струпване на основни материали и електрическо оборудване, което има значително влияние върху строителната площ, областта и външния трафик, затрудняващ пътуването на жителите и трафикната безопасност. В някои градове в Мексико с гъсто разположени градски обекти, такова строителство изисква допълнителна координация за преместване на тръбопроводи, още повече забавяйки напредъка.

3.3 Ограничения на строителните методи

Старомодното строителство има дълъг цикъл от изграждането на основата до завършването (обикновено 13 дни), което ограничава обхвата на използването на оборудването и мащаба на строителството, затруднявайки максималното използване на предимствата на блоковите трансформатори. В контекста на бързия напредък на електроенергийното строителство в Мексико, неефективният режим на строителство не може да удовлетвори нуждите за масово обновяване на разпределителната мрежа.

3.4 Безопасност и скрити разходи

По време на изграждането на основа от заливан бетон, ако предупредителните знаци не са ясни или оградите са повредени, лесно може да възникнат безопасностни инциденти, като хора, които се наранили или влезли случайно в строителната зона, увеличавайки строителните рискове и разходи. Мексико има строг надзор над строителната безопасност и такива проблеми ще доведат до високи наказания и забавяне на строителството.

3.5 Трудности при преобразуване и поддръжка

Проектът за блоковите трансформатори включва преобразуване за увеличаване на капацитета, което изисква дълго прекъсване на електроенергията, влияйки на потребителите на електроенергия и качеството на услугите. По-късно, при експлоатацията и ремонтните дейности, също могат да възникнат проблеми, увеличавайки трудностите при строителството. Мексико има високи изисквания за надеждността на доставката на електроенергия, и разширяването на обхвата на прекъсването на електроенергията ще сериозно повлияе на живота на хората и комерсиалните дейности. Накратко, въпреки че блоковите трансформатори имат предимства, когато се избират в градските центрове (като в градските райони на Мексико), недостатъците като дългото строително време ограничават техното разпространение. Съкращаването на времето за инсталиране стана ключов фактор за използването на техните предимства и реализирането на ефективно управление на строителството.

4. Анализ на причините за дългото време за инсталиране и строителство на блоковите трансформатори

Инсталирането на блоковите трансформатори генерира шум и прах, пречещи на животната среда. Традиционното изграждане на основа от заливан бетон включва изкопаване на обществени обекти, занимайки пространство и затруднявайки трафика, с цикъл от 12-15 дни, което вероятно ще доведе до незаконно влизане на жители и автомобили, увеличавайки рисковете.

Традиционното изграждане на основа от заливан бетон включва много процедури. Изкопаването на основата представлява 8%, заливането и твърдеещето - 84%, а електрическата инсталация - 8%. Оптимизирането на формата на основата е ключовият вход за решаване на проблема с дългото време за инсталиране. Особено в Мексико, където се изискват сертификация NOM и сейсмически дизайн, се поставят по-високи стандарти за избора на основата.

5. Стратегии за ефективно инсталиране на блоковите трансформатори на място
5.1 Подготвителни мероприятия преди инсталирането

За да се постигне ефективно инсталиране, подготовката на оборудването трябва да се извърши предварително. Проверете оборудването и материалите на блоковия трансформатор. Според модела и капацитета (например 23 кВ ниво) изберете аксесоари с ниски загуби, високо качество и подходящи за мексиканска сертификация NOM и местни нужди. Ревизирайте материали според новите спецификации и индустриални стандарти, пригответе проектни чертежи, и за позиции, които трябва да бъдат приемани (например области, уязвими за ерозия от дъждовна вода), направете водонепроницаемост и укрепване на обектите предварително според чертежите, и изпитайте компресираните компоненти. Извикайте технически персонал, за да преизмерят производителността на трансформатора и неговите аксесоари, за да се уверите, че отговарят на проектните стандарти, създавайки условия за строителството. Също така, обърнете внимание на детайлите на сейсмическия дизайн, за да се адаптират към местните геоложки условия.

5.2 Оптимизиране на формата на основата

Основите на блоковите трансформатори могат да бъдат от каменна плочка, стоманена конструкция или предварително изработени бетонни компоненти, всеки със свои предимства и недостатъци:

5.2.1 Основа от каменна плочка

Тя е удобна за строителство и експлоатация, но изисква 3 дни за твърдеещето. Има слаба теглестойност и съпротивление срещу пукнатини, висока хрупкост и лесно се поврежда при прекомерна теглестойност. Съпротивляемостта на корозията на ръжделиви компоненти е слаба, и тя е склонна към пукнатини при големи температурни колебания. Трудно се адаптира към мексикански проектите за 23 кВ блокови трансформатори, които изискват сейсмически дизайн и висока стабилност на основата.

5.2.2 Стоманена конструкция на основата

Тя е лека, може да бъде сварена и формирана за директно инсталиране, съкращавайки цикъла. Обаче, има слаба водонепроницаемост. Щептеността и твърдостта й рязко намаляват при температурна разлика от 300°C, и тя е склонна към хрупкост и пукнатини при ниски температури. Разходите са високи (разходите за основата на блоковия трансформатор са с 20% по-високи). В дългосрочната експлоатация на открито (например в откритата среда в Мексико), тя лесно се деформира и поврежда поради промените в температурата и влажността, влияйки на структурната безопасност. Изисква допълнително антикорозийно и сейсмично укрепване, увеличавайки разходите и трудностите.

5.2.3 Предварително изработена бетонна основа

Тя има значителни предимства в мексиканските проекти за 23 кВ блокови трансформатори и сценарии, изискващи сертификация NOM и сейсмически дизайн: заводско предварително изработване осигурява стабилност на механичните свойства на структурата с малка вариация; компонентите са предварително формирани и доставени на място, намалявайки времето за обработка на място; качеството е отлично, повърхността е гладка, отговаряйки на стандартите за декоративен бетон, и се координира със сградата; заводското производство намалява замърсяването, отговаряйки на изискванията за екологично строителство. Тя може да бъде оптимизирана чрез сейсмически дизайн, за да се адаптира към земетрескови области.

5.2.4 Определяне на схемата за предварително изработена бетонна основа

За строителството на блокови трансформатори, предварително изработената бетонна основа има изключителни предимства, които могат да съкратят времето за предварително изработване и да избегнат недостатъците на заливането на място. При определянето на схемата, се отчитат размерите, теглото на блоковия трансформатор, както и изискванията за предварително изработване на електрическата система за гражданското строителство (като товара и сейсмичните параметри на 23 кВ ниво), се комбинират с практическия опит, транспортните и земни условия на строителната зона в Мексико, анализира се възможността за транспортиране на предварително изработените компоненти, се оценяват разходите и цикъла на общата схема, и се гарантира, че отговаря на сертификацията NOM и местните строителни спецификации.

Практиката показва, че общата предварително изработена бетонна основа (отговаряща на сейсмически дизайн) може да подобри ефективността на строителството, да преодолее дългото време за заливане на място, да контролира ефективно рисковете от график, и има висока приложна стойност в мексиканските електроенергийни проекти.

5.3 Овладяване на точния строителен процес

За да се подобри ефективността на инсталирането, е необходимо строго да се спазва процесът: одобрение, свързване, закрепване и инсталиране. При свързване към строителната зона, оградите около блоковата подстанция трябва да отговарят на инженерните и строителни стандарти; приемането на оборудването трябва да съответства на строителната зона (например в Мексико) и националните стандарти на електроенергийната мрежа; след завършването, се тестира реле-инструментите, и ако заземяването не отговаря на стандарти, се добавят заземяващи елементи и шини, за да се гарантира производителността на заземяването.

Преди инсталирането, силата на предварително изработената бетонна основа трябва да достигне 70% от проектната стойност. Проверете трансформатора и неговите компоненти за наличие на повреди, и извършете добра поддръжка и ремонт; точно измерете и използвайте, обърнете внимание на ключови позиции, пригответе мерки за контрол на качеството и строго ги прилагайте, осигурявайки качеството на строителството, и насърчавайки ефективния напредък на инсталирането, подобрявайки ефективността на строителството на място на блоковите трансформатори (адаптиращи се към 23 кВ, сертификация NOM и сейсмически дизайн).

6. Предимства от използването на предварително изработени бетонни основи

Предварително изработената бетонна основа преодолява недостатъците като струпване на заливаните ресурси и висока сложност на строителството, намалява строителните рискове, поддържа чистотата на строителната зона и намалява екологичното замърсяване. Тя се състои от предварително изработени компоненти, е нисковъглеродна и екологична, ефективна и бърза, съкращава периода на строителството и отговаря на изискванията за екологично строителство. Тя е подходяща за региони като Мексико с високи изисквания за опазване на околната среда, ефективност на строителството и стандарти на оборудването (като сертификация NOM и сейсмически дизайн), насърчавайки разпространението на блоковите трансформатори.

7. Заключение

Като напредничаво оборудване, блоковите трансформатори имат широки перспективи за приложение в електроенергийните системи на региони като Мексико. По време на инсталиране и строителство, с предпоставка за осигуряване на качеството и функционалността (адаптиращи се към напрежение 23 кВ, отговарящи на сертификация NOM и сейсмически дизайн), е необходимо да се съкрати цикъла и да се повиши ефективността. Започвайки от оптимизирането на формата на основата, предварително изработената бетонна основа, със своите предимства за висока ефективност, безопасност и качество, предоставя подкрепа за масовото разпространение на блоковите трансформатори, насърчавайки ефективното развитие на строителството на разпределителната мрежа и по-добро адаптиране към електроенергийните нужди на различни региони (особено региони като Мексико със специални стандарти и геоложки условия).