Recherche sur l'efficacité de l'installation sur le terrain des transformateurs à coffret

1. Introduction

Pour améliorer la qualité des services d'approvisionnement en électricité, le système électrique continue de promouvoir la réforme et la modernisation des transformateurs. En tant qu'équipement haut de gamme et avancé, les transformateurs sur socle ont été de plus en plus utilisés dans le système électrique ces dernières années. En particulier dans des régions comme le Mexique pour des projets avec un niveau de tension de 23 kV, ils jouent un rôle significatif en raison de leurs avantages uniques. Cependant, le temps d'installation et de construction relativement long a, dans une certaine mesure, limité leur diffusion. Par conséquent, une recherche approfondie sur les méthodes pour raccourcir le temps d'installation et améliorer l'efficacité est d'une grande importance pour promouvoir l'application à grande échelle des transformateurs sur socle (qui doivent répondre aux normes locales telles que la certification NOM).

2. Caractéristiques et principes des transformateurs sur socle

Les transformateurs sur socle se caractérisent par leur petite taille, leur portabilité et leur faible bruit, avec un niveau élevé d'automatisation. Ils adoptent un concept de conception entièrement scellé et intelligent, permettant de paramétrer à distance les paramètres de fonctionnement pour contrôler précisément l'humidité et la température à l'intérieur et à l'extérieur du réservoir, assurant ainsi un fonctionnement sûr. En termes d'amélioration de la qualité de l'énergie, leurs banques de condensateurs ont un taux de mise en service élevé, ce qui permet de contrôler efficacement la perte d'énergie du système électrique. La charge électrique à l'extrémité haute tension est contrôlée par un interrupteur dédié, supportant le commutateur sous charge. L'interrupteur peut être fermé électriquement, facilitant le fonctionnement automatique du réseau de distribution. De plus, certains produits ont été optimisés pour la conception sismique, les rendant adaptés aux besoins de construction dans des zones sujettes aux séismes, comme au Mexique.

3. Problèmes liés à l'utilisation des transformateurs sur socle
3.1 Impacts environnementaux et sur la vie quotidienne

Les points de placement des transformateurs sur socle sont spéciaux, souvent situés dans des zones densément peuplées (comme le centre des zones résidentielles, les zones centrales des complexes de bâtiments, et les deux côtés des routes). Le bruit et la pollution générés pendant la construction et l'exploitation peuvent avoir des impacts négatifs sur l'environnement et la vie quotidienne des résidents. Prenons l'exemple des projets de réseau de distribution dans les villes mexicaines : si les transformateurs sur socle de 23 kV causent des perturbations de construction à long terme aux résidents, cela entraînera des plaintes, il est donc nécessaire de raccourcir la période de construction et de réduire l'impact.

3.2 Problèmes en chaîne dans la construction des fondations

La construction traditionnelle de fondations en béton coulé sur place nécessite l'excavation des infrastructures municipales et le stockage de matériaux de base et d'équipements électriques, ce qui a un impact significatif sur le site de construction, la zone et la circulation extérieure, entravant la circulation des résidents et la sécurité routière. Dans certaines villes mexicaines dotées d'infrastructures municipales denses, une telle construction nécessite également une coordination supplémentaire pour le déplacement des canalisations, ralentissant davantage le processus.

3.3 Limites des méthodes de construction

La construction ancienne a un cycle long, allant de la construction des fondations jusqu'à l'achèvement (généralement 13 jours), ce qui limite la portée d'utilisation de l'équipement et l'échelle de construction, rendant difficile la pleine exploitation des avantages des transformateurs sur socle. Dans le contexte du progrès rapide de la construction électrique au Mexique, le mode de construction inefficace ne peut pas répondre aux besoins de la mise à niveau à grande échelle du réseau de distribution.

3.4 Dangers de sécurité et de coûts cachés

Pendant la construction des fondations en béton coulé sur place, si les signes d'avertissement ne sont pas clairs ou si les clôtures sont endommagées, il est facile de provoquer des accidents de sécurité tels que des blessures de piétons ou des intrusions sur le site de construction, augmentant les risques et les coûts de construction. Le Mexique a une supervision stricte sur la sécurité de la construction, et de tels problèmes entraîneront des amendes élevées et des retards de construction.

3.5 Difficultés de transformation et de maintenance opérationnelle

Le projet de transformateurs sur socle comprend une transformation d'augmentation de capacité, qui nécessite des coupures de courant à long terme, affectant la consommation d'électricité des résidents et la qualité des services d'approvisionnement en électricité. Des pannes peuvent également survenir lors de la maintenance et de la réparation ultérieures, augmentant les difficultés de construction. Le Mexique a des exigences élevées en matière de fiabilité de l'approvisionnement en électricité, et l'élargissement de la zone de coupure de courant aura un impact sérieux sur la vie des gens et les activités commerciales. En résumé, bien que les transformateurs sur socle aient des avantages lorsqu'ils sont choisis dans les centres urbains (comme dans les zones urbaines mexicaines), les inconvénients tels que les périodes de construction longues entravent leur promotion. Raccourcir le temps d'installation est devenu la clé pour exploiter leurs avantages et réaliser une gestion de construction efficace.

4. Analyse des raisons de la longue période d'installation et de construction des transformateurs sur socle

L'installation des transformateurs sur socle génère du bruit et de la poussière, interférant avec l'environnement de vie. La construction traditionnelle de fondations en béton coulé sur place implique l'excavation des infrastructures publiques, occupant de l'espace et entravant la circulation, avec un cycle de 12 à 15 jours, susceptible de causer des entrées illégales de résidents et de véhicules, augmentant les risques.

La construction traditionnelle de fondations coulées sur place comporte de nombreuses procédures. L'excavation des fondations représente 8 %, le coulage et la durcissement représentent 84 %, et l'installation électrique représente 8 %. L'optimisation de la forme de la fondation est le point d'entrée central pour résoudre le problème de la longue durée d'installation. En particulier au Mexique, où la certification NOM et les exigences de conception sismique doivent être respectées, des normes plus élevées sont imposées pour le choix de la fondation.

5. Stratégies pour une installation sur site efficace des transformateurs sur socle
5.1 Préparer bien avant l'installation

Pour une installation efficace, la préparation de l'équipement doit être effectuée à l'avance. Vérifiez l'équipement et les matériaux du transformateur sur socle. Selon le modèle et la capacité (comme le niveau de 23 kV), sélectionnez des accessoires à faible perte, à haute performance et adaptés à la certification NOM mexicaine et aux besoins locaux. Revoyez les matériaux selon les nouvelles spécifications et les normes de l'industrie, préparez les dessins de conception, et pour les positions à accepter (telles que les zones vulnérables à l'érosion par les eaux pluviales), faites l'étanchéité et le renforcement des installations à l'avance selon les plans, et testez les composants compressés. Faites appel à des techniciens pour mesurer à nouveau les performances du transformateur et de ses accessoires pour s'assurer qu'ils répondent aux normes de conception, créant des conditions pour la construction. Faites également attention aux détails de la conception sismique pour s'adapter aux conditions géologiques locales.

5.2 Optimiser la forme de la fondation

Les fondations des transformateurs sur socle peuvent être en maçonnerie, en structure métallique ou en composants en béton préfabriqué, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients :

5.2.1 Fondation en maçonnerie

Elle est pratique pour la construction et l'exploitation, mais nécessite 3 jours de durcissement. Elle a une faible résistance à la traction et aux fissures, une grande fragilité, et est facilement endommagée en cas de surcharge. La résistance à l'usure des composants rouillés est faible, et elle est sujette à la fissuration sous de grandes différences de température. Il est difficile de s'adapter aux projets de transformateurs sur socle de 23 kV au Mexique qui nécessitent une conception sismique et une stabilité de fondation élevée.

5.2.2 Fondation en structure métallique

Elle est légère, peut être soudée et formée pour une installation directe, raccourcissant le cycle. Cependant, elle a une faible résistance à l'eau. Sa force et sa ductilité diminuent fortement sous une différence de température de 300°C, et elle est sujette à l'embrittlement et à la rupture à basse température. Le coût est élevé (le coût de la fondation du transformateur sur socle est 20 % plus élevé). Dans un environnement de fonctionnement extérieur à long terme (comme l'environnement en plein air au Mexique), elle est facilement déformée et endommagée en raison des variations de température et d'humidité, affectant la sécurité structurelle. Une protection anticorrosion et un renforcement sismique supplémentaires sont nécessaires, augmentant les coûts et les difficultés.

5.2.3 Fondation en béton préfabriqué

Elle présente des avantages significatifs dans les projets de transformateurs sur socle de 23 kV au Mexique et dans les scénarios nécessitant une certification NOM et une conception sismique : la fabrication en usine assure la stabilité des propriétés mécaniques de la structure avec une faible dispersion ; les composants sont préformés et livrés sur site, réduisant le temps de traitement sur site ; la qualité est excellente, la surface est lisse, répondant aux normes de finition en béton brut, et s'harmonise avec le bâtiment ; la production en usine réduit la pollution, répondant aux exigences de la construction écologique. Elle peut également être optimisée par une conception sismique pour s'adapter aux zones sujettes aux séismes.

5.2.4 Déterminer le schéma de fondation en béton préfabriqué

Pour la construction des transformateurs sur socle, la fondation en béton préfabriqué présente des avantages remarquables, qui peuvent raccourcir le temps de préfabrication et éviter les inconvénients du coulage sur site. Lors de la détermination du schéma, faites référence à la taille, au poids du transformateur sur socle, et aux exigences de préfabrication du système électrique pour le génie civil (comme la charge et les paramètres sismiques du niveau de 23 kV), combinez avec l'expérience pratique, le transport et les conditions d'utilisation des terres dans la zone de construction au Mexique, analysez la faisabilité du transport des composants préfabriqués, estimez le coût et le cycle du schéma global, et assurez-vous qu'il répond à la certification NOM et aux spécifications de construction locales.

La pratique montre que la fondation en béton préfabriqué globale (conforme à la conception sismique) peut améliorer l'efficacité de la construction, surmonter le temps long du coulage sur site, contrôler efficacement les risques de calendrier, et a une grande valeur d'application dans les projets électriques mexicains.

5.3 Maîtriser le processus de construction précis

Pour améliorer l'efficacité de l'installation, il est nécessaire de respecter strictement le processus : approbation, câblage, encastrage et installation. Lors de la connexion au site de construction, les clôtures autour de la sous-station sur socle doivent répondre aux normes d'ingénierie et de construction ; l'acceptation de l'équipement doit correspondre au site de construction (comme au Mexique) et aux normes du réseau national ; après l'achèvement, testez les instruments de relais, et si la mise à la terre ne répond pas aux normes, ajoutez des électrodes et des bus de mise à la terre pour assurer les performances de la mise à la terre.

Avant l'installation, la résistance de la fondation en béton préfabriqué doit atteindre 70 % de la valeur de conception. Vérifiez que le transformateur et ses composants ne sont pas endommagés, et faites un bon travail de maintenance et de réparation ; mesurez et tracez précisément, prêtez attention aux positions clés, préparez des mesures de contrôle de la qualité et mettez-les en œuvre strictement, assurez la qualité de la construction et favorisez le progrès efficace de l'installation, améliorant l'efficacité de la construction sur site des transformateurs sur socle (adaptés à 23 kV, à la certification NOM et à la conception sismique).

6. Avantages de l'utilisation de structures de fondation en béton préfabriqué

La fondation en béton préfabriqué surmonte les inconvénients tels que le stockage de ressources coulées sur place et la difficulté de construction, réduit les risques de construction, maintient la propreté du site et réduit la pollution environnementale. Elle est composée de composants préfabriqués, est peu carbonée et respectueuse de l'environnement, efficace et rapide, raccourcit la période de construction, et répond aux exigences de la construction écologique. Elle convient aux régions comme le Mexique ayant des exigences élevées en matière de protection de l'environnement, d'efficacité de construction et de normes d'équipement (comme la certification NOM et la conception sismique), facilitant la promotion des transformateurs sur socle.

La fondation en béton préfabriqué surmonte les inconvénients tels que le stockage de ressources coulées sur place et la difficulté de construction, réduit les risques de construction, maintient la propreté du site et réduit la pollution environnementale. Elle est composée de composants préfabriqués, est peu carbonée et respectueuse de l'environnement, efficace et rapide, raccourcit la période de construction, et répond aux exigences de la construction écologique. Elle convient aux régions comme le Mexique ayant des exigences élevées en matière de protection de l'environnement, d'efficacité de construction et de normes d'équipement (comme la certification NOM et la conception sismique), facilitant la promotion des transformateurs sur socle.

7. Conclusion

En tant qu'équipement avancé, les transformateurs sur socle ont de vastes perspectives d'application dans les systèmes électriques de régions comme le Mexique. Pendant l'installation et la construction, sur la base de l'assurance de la qualité et des fonctions (adaptation à la tension de 23 kV, conformité à la certification NOM et à la conception sismique), il est nécessaire de raccourcir le cycle et d'améliorer l'efficacité. En partant de l'optimisation de la forme de la fondation, la fondation en béton préfabriqué, avec ses avantages d'efficacité, de sécurité et de haute qualité, fournit un soutien pour la promotion à grande échelle des transformateurs sur socle, favorisant le développement efficace de la construction du réseau de distribution et s'adaptant mieux aux besoins énergétiques de différentes régions (en particulier les régions comme le Mexique avec des normes et des conditions géologiques spéciales).