Ricerca sull'efficienza dell'installazione sul campo dei trasformatori a pad-mounted
1. Introduzione
Per migliorare la qualità dei servizi di fornitura elettrica, il sistema elettrico continua a promuovere la riforma e l'aggiornamento dei trasformatori. Come attrezzatura di alta gamma e avanzata, i trasformatori a scatola hanno trovato un'ampia applicazione nel sistema elettrico negli ultimi anni. Soprattutto in regioni come il Messico per progetti con un livello di tensione di 23kV, svolgono un ruolo significativo grazie ai loro vantaggi unici. Tuttavia, il tempo relativamente lungo di installazione e costruzione ha, fino a un certo punto, limitato la loro diffusione. Pertanto, una ricerca approfondita sui metodi per ridurre il tempo di installazione e migliorare l'efficienza è di grande importanza per promuovere l'applicazione su larga scala dei trasformatori a scatola (che devono rispettare standard locali come la certificazione NOM).
2. Caratteristiche e Principi dei Trasformatori a Scatola
I trasformatori a scatola sono caratterizzati da dimensioni ridotte, portabilità e basso rumore, con un alto livello di automazione. Adottano un concetto di progettazione completamente sigillato e intelligente, che consente di impostare a distanza i parametri di funzionamento per controllare con precisione l'umidità e la temperatura all'interno e all'esterno del serbatoio, garantendo un'operazione sicura. In termini di miglioramento della qualità dell'energia, le loro banche di condensatori hanno un tasso di messa in servizio elevato, che può controllare efficacemente la perdita di energia del sistema elettrico. La carica elettrica all'estremità ad alta tensione è controllata da un interruttore dedicato, che supporta il commutazione con carico. L'interruttore può essere chiuso elettricamente, facilitando l'operazione automatica della rete di distribuzione. Inoltre, alcuni prodotti sono stati ottimizzati per la progettazione antisismica, rendendoli adatti alle esigenze costruttive in aree a rischio sismico come il Messico.
3. Problemi nell'Uso dei Trasformatori a Scatola
3.1 Impatti Ambientali e sul Benessere
I punti di posizionamento dei trasformatori a scatola sono speciali, spesso situati in aree densamente popolate (come al centro delle zone residenziali, nelle aree centrali dei complessi edilizi e ai lati delle strade). Il rumore e l'inquinamento generati durante la costruzione e l'operazione possono causare impatti negativi sull'ambiente circostante e sulla vita dei residenti. Prendendo come esempio i progetti di rete di distribuzione nelle città messicane, se i trasformatori a scatola da 23kV causano disturbi di costruzione a lungo termine ai residenti, porteranno a reclami, quindi è necessario abbreviare il periodo di costruzione e ridurre l'impatto.
3.2 Problemi a Catena nella Costruzione delle Fondazioni
La costruzione tradizionale delle fondazioni in calcestruzzo gettato sul posto richiede lo scavo delle infrastrutture comunali e l'ammassamento di materiali di base e attrezzature elettriche, che ha un impatto significativo sul sito, sull'area e sul traffico esterno, ostacolando il viaggio dei residenti e la sicurezza del traffico. In alcune città messicane con infrastrutture comunali dense, tale costruzione richiede anche ulteriori coordinamenti per il trasferimento delle tubazioni, rallentando ulteriormente i progressi.
3.3 Limiti dei Metodi di Costruzione
La vecchia costruzione ha un ciclo lungo dalla costruzione della fondazione al completamento (solitamente 13 giorni), che limita la portata d'uso dell'attrezzatura e la scala di costruzione, rendendo difficile sfruttare appieno i vantaggi dei trasformatori a scatola. Nel contesto del rapido progresso della costruzione elettrica in Messico, il modello di costruzione inefficiente non può soddisfare le esigenze di un ampio aggiornamento della rete di distribuzione.
3.4 Pericoli di Sicurezza e Costi Nascosti
Durante la costruzione delle fondazioni in calcestruzzo gettato sul posto, se i segnali di avvertimento non sono chiari o le recinzioni sono danneggiate, è facile causare incidenti di sicurezza come pedoni feriti o intrusi nel sito di costruzione, aumentando i rischi e i costi di costruzione. Il Messico ha una sorveglianza rigorosa sulla sicurezza costruttiva, e tali problemi porteranno a multe elevate e ritardi nella costruzione.
3.5 Difficoltà di Trasformazione e Manutenzione Operativa
Il progetto dei trasformatori a scatola include la trasformazione di aumento di capacità, che richiede interruzioni prolungate di energia, influenzando il consumo di elettricità dei residenti e la qualità dei servizi di fornitura elettrica. Possono verificarsi anche guasti durante la manutenzione e la riparazione successive, aumentando le difficoltà di costruzione. Il Messico ha requisiti elevati per l'affidabilità dell'energia, e l'ampliamento della zona di interruzione dell'energia avrà un grave impatto sui mezzi di sussistenza e sulle attività commerciali. In sintesi, sebbene i trasformatori a scatola abbiano vantaggi quando vengono selezionati nei centri urbani (come nelle aree urbane messicane), gli svantaggi come periodi di costruzione lunghi ostacolano la loro promozione. Ridurre il tempo di installazione è diventato la chiave per sfruttare i loro vantaggi e realizzare una gestione efficiente della costruzione.
4. Analisi delle Cause del Lungo Periodo di Installazione e Costruzione dei Trasformatori a Scatola
L'installazione dei trasformatori a scatola genera rumore e polvere, interferendo con l'ambiente di vita. La costruzione tradizionale delle fondazioni in calcestruzzo gettato sul posto prevede lo scavo delle infrastrutture pubbliche, occupando spazio e ostacolando il traffico, con un ciclo di 12-15 giorni, che è probabile causi l'ingresso illegale di residenti e veicoli, aumentando i rischi.
La costruzione tradizionale delle fondazioni gettate sul posto comporta molte procedure. Lo scavo della fondazione rappresenta l'8%, la colata e la cura il 84% e l'installazione elettrica l'8%. L'ottimizzazione della forma della fondazione è il punto di ingresso centrale per risolvere il problema del lungo tempo di installazione. In particolare in Messico, dove è necessario rispettare la certificazione NOM e i requisiti di progettazione antisismica, si pongono standard più elevati per la scelta della fondazione.
5. Strategie per un'Installazione Efficiente sul Campo dei Trasformatori a Scatola Elettrici
5.1 Prepararsi Bene Prima dell'Installazione
Per ottenere un'installazione efficiente, la preparazione dell'attrezzatura deve essere fatta in anticipo. Ispezionare l'attrezzatura e i materiali del trasformatore a scatola. In base al modello e alla capacità (come il livello di 23kV), selezionare accessori a bassa perdita, ad alte prestazioni e adatti alla certificazione NOM messicana e alle esigenze locali. Esaminare i materiali secondo le nuove specifiche e gli standard dell'industria, preparare disegni di progettazione, e per le posizioni da accettare (come le aree vulnerabili all'erosione da acqua piovana), fare in anticipo impermeabilizzazione e rinforzo delle strutture secondo i disegni, e testare i componenti compressi. Chiamare personale tecnico per rilevare nuovamente le prestazioni del trasformatore e dei suoi accessori per assicurare che rispondano agli standard di progettazione, creando le condizioni per la costruzione. Inoltre, prestare attenzione ai dettagli della progettazione antisismica per adattarsi alle condizioni geologiche locali.
5.2 Ottimizzare la Forma della Fondazione
Le fondazioni dei trasformatori a scatola possono essere in mattoni-cemento, struttura metallica o componenti prefabbricati in calcestruzzo, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi:
5.2.1 Fondazione in Mattoni-Cemento
È conveniente per la costruzione e l'operazione, ma richiede 3 giorni per la cura. Ha una resistenza debole alla trazione e alle fessurazioni, è fragile e si danneggia facilmente in caso di sovraccarico. La resistenza all'usura dei componenti arrugginiti è scarsa, e tende a fessurarsi con grandi variazioni di temperatura. È difficile adattarsi ai progetti messicani di trasformatori a scatola da 23kV che richiedono progettazione antisismica e stabilità elevata della fondazione.
5.2.2 Fondazione in Struttura Metallica
È leggera, può essere saldata e formata per l'installazione diretta, abbreviando il ciclo. Tuttavia, ha una scarsa resistenza all'acqua. La sua resistenza e tenacità diminuiscono drasticamente con una differenza di temperatura di 300°C, e tende a intorpidirsi e frantumarsi a basse temperature. Il costo è elevato (il costo della fondazione del trasformatore a scatola è il 20% superiore). Nell'ambiente operativo all'aperto a lungo termine (come l'ambiente all'aperto in Messico), si deforma e si danneggia facilmente a causa delle variazioni di temperatura e umidità, influenzando la sicurezza strutturale. È necessaria una protezione anticorrosiva e un rafforzamento antisismico aggiuntivo, aumentando i costi e le difficoltà.
5.2.3 Fondazione Prefabbricata in Calcestruzzo
Ha vantaggi significativi nei progetti messicani di trasformatori a scatola da 23kV e in scenari che richiedono la certificazione NOM e la progettazione antisismica: la prefabbricazione in fabbrica garantisce la stabilità delle proprietà meccaniche strutturali con piccola dispersione; i componenti sono prefabbricati e consegnati sul sito, riducendo il tempo di lavorazione sul campo; la qualità è eccellente, la superficie è liscia, rispettando gli standard di decorazione in calcestruzzo a vista, e si coordina con l'edificio; la produzione in fabbrica riduce l'inquinamento, soddisfacendo i requisiti di costruzione ecologica. Può anche essere ottimizzata attraverso la progettazione antisismica per adattarsi alle aree a rischio sismico.
5.2.4 Determinare lo Schema della Fondazione Prefabbricata in Calcestruzzo
Per la costruzione dei trasformatori a scatola, la fondazione prefabbricata in calcestruzzo ha vantaggi notevoli, che possono abbreviare il tempo di prefabbricazione ed evitare gli svantaggi della colata sul posto. Quando si determina lo schema, fare riferimento alle dimensioni, al peso del trasformatore a scatola e ai requisiti di prefabbricazione del sistema elettrico per l'ingegneria civile (come il carico e i parametri sismici del livello di 23kV), combinare con l'esperienza pratica, il trasporto e le condizioni di utilizzo del terreno dell'area di costruzione in Messico, analizzare la fattibilità del trasporto di componenti prefabbricati, stimare il costo e il ciclo dello schema complessivo, e assicurarsi che rispetti la certificazione NOM e le specifiche di costruzione locali.
La pratica dimostra che la fondazione prefabbricata in calcestruzzo complessiva (con progettazione antisismica) può migliorare l'efficienza della costruzione, superare il lungo tempo di colata sul sito, controllare efficacemente i rischi temporali e ha un alto valore applicativo nei progetti elettrici messicani.
5.3 Padroneggiare il Processo di Costruzione Accurato
Per migliorare l'efficienza dell'installazione, è necessario un rigoroso rispetto del processo: approvazione, cablaggio, incastro e installazione. Quando ci si collega al sito di costruzione, le recinzioni intorno alla stazione a scatola devono rispettare gli standard ingegneristici e di costruzione; l'accettazione dell'attrezzatura deve conformarsi al sito di costruzione (come in Messico) e agli standard della rete nazionale; dopo il completamento, testare gli strumenti di relè, e se la messa a terra non risponde agli standard, aggiungere elettrodi e bus di messa a terra per garantire le prestazioni di messa a terra.
Prima dell'installazione, la resistenza della fondazione prefabbricata in calcestruzzo deve raggiungere il 70% del valore di progettazione. Ispezionare il trasformatore e i suoi componenti per assicurarsi che non siano danneggiati, e fare un buon lavoro di manutenzione e riparazione; misurare e disporre con precisione, prestare attenzione alle posizioni chiave, preparare misure di controllo qualità e implementarle rigorosamente, assicurare la qualità della costruzione e promuovere l'avanzamento efficiente dell'installazione, migliorando l'efficienza della costruzione sul campo dei trasformatori a scatola (adattandosi a 23kV, certificazione NOM e progettazione antisismica).
6. Vantaggi dell'Utilizzo di Fondazioni a Struttura Prefabbricata in Calcestruzzo
La fondazione prefabbricata in calcestruzzo supera gli svantaggi come l'ammassamento di risorse gettate sul posto e la difficoltà di costruzione, riduce i rischi di costruzione, mantiene la pulizia del sito e riduce l'inquinamento ambientale. È composta da componenti prefabbricati, è a basso contenuto di carbonio e amichevole per l'ambiente, efficiente e veloce, abbrevia il periodo di costruzione e soddisfa i requisiti di costruzione ecologica. È adatta a regioni come il Messico con requisiti elevati per la tutela ambientale, l'efficienza della costruzione e gli standard dell'attrezzatura (come la certificazione NOM e la progettazione antisismica), facilitando la promozione dei trasformatori a scatola.
7. Conclusione
Come attrezzatura avanzata, i trasformatori a scatola elettrici hanno ampie prospettive di applicazione nei sistemi elettrici di regioni come il Messico. Durante l'installazione e la costruzione, a prescindere dal garantire la qualità e le funzioni (adattandosi a 23kV, rispettando la certificazione NOM e avendo una progettazione antisismica), è necessario abbreviare il ciclo e migliorare l'efficienza. Partendo dall'ottimizzazione della forma della fondazione, la fondazione prefabbricata in calcestruzzo, con i suoi vantaggi di alta efficienza, sicurezza e alta qualità, fornisce supporto per la promozione su larga scala dei trasformatori a scatola, promuovendo lo sviluppo efficiente della costruzione della rete di distribuzione elettrica e adattandosi meglio alle esigenze energetiche di diverse regioni (soprattutto regioni come il Messico con standard e condizioni geologiche speciali).
