Pad-Mounted Transformers의 현장 설치 효율성 연구

1. 서론

전력 공급 서비스의 품질을 향상시키기 위해 전력 시스템은 변압기의 개혁과 업그레이드를 지속적으로 추진하고 있습니다. 고급이고 첨단적인 장비인 패드 마운트 변압기는 최근 몇 년 동안 전력 시스템에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 특히 멕시코와 같은 지역에서 23kV 수준의 프로젝트에서는 그들의 독특한 장점으로 인해 중요한 역할을 하고 있습니다. 그러나 상대적으로 긴 설치 및 건설 시간이, 어느 정도로는 그들의 보급을 제한하고 있습니다. 따라서 설치 시간을 단축하고 효율성을 높이는 방법에 대한 심층 연구는 패드 마운트 변압기(현지 표준인 NOM 인증을 충족해야 함)의 대규모 적용을 촉진하는 데 매우 중요합니다.

2. 패드 마운트 변압기의 특성 및 원리

패드 마운트 변압기는 소형, 이동 가능, 저소음, 고도의 자동화를 특징으로 합니다. 완전히 밀봉된 지능형 설계 개념을 채택하여 원격으로 작동 매개변수를 설정하여 탱크 내외부의 습도와 온도를 정밀하게 제어하여 안전한 작동을 보장합니다. 전력 품질 개선 측면에서는 커패시터 뱅크가 높은 가동률을 가지며, 이를 통해 전력 시스템의 손실을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 고압 단의 전기 부하는 전용 스위치로 제어되며, 부하를 유지하면서 스위칭이 가능합니다. 스위치는 전기적으로 닫힐 수 있어 배전망의 자동 운전을 용이하게 합니다. 또한 일부 제품은 지진 설계를 최적화하여 멕시코와 같이 지진이 잦은 지역의 건설 요구 사항에 적합합니다.

3. 패드 마운트 변압기 사용 시 발생하는 문제
3.1 환경 및 생활 영향

패드 마운트 변압기의 배치 위치는 특수하며, 종종 인구 밀집 지역(예: 주거지 중심, 건물 복합체 핵심 지역, 도로 양쪽)에 설치됩니다. 건설 및 운영 중 발생하는 소음과 오염은 주변 환경과 주민의 생활에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 멕시코 도시의 배전망 프로젝트를 예로 들면, 23kV 패드 마운트 변압기가 주민들에게 장기간의 건설 방해를 초래하면 불만이 발생하므로 건설 기간을 단축하고 영향을 줄이는 것이 필요합니다.

3.2 기초 공사 관련 연쇄 문제

전통적인 현장 콘크리트 기초 공사는 시설물의 발굴과 기본 재료 및 전기 장비의 적재가 필요하며, 이는 공사 현장, 면적, 외부 교통에 큰 영향을 미쳐 주민의 통행과 교통 안전을 방해합니다. 멕시코의 일부 도시에서는 이러한 공사가 추가적인 파이프라인 이동 조정을 필요로 하여 진행 속도를 더 느리게 만듭니다.

3.3 건설 방법의 한계

구식 건설 방법은 기초 공사부터 완공까지 긴 주기를 가집니다(보통 13일), 이는 장비의 사용 범위와 건설 규모를 제한하여 패드 마운트 변압기의 장점을 최대한 활용하기 어렵게 만듭니다. 멕시코의 빠른 전력 건설 진척 상황에서 비효율적인 건설 모드는 대규모 배전망 업그레이드 요구를 충족하지 못합니다.

3.4 안전 및 비용 위험

현장 콘크리트 기초 건설 중 경고 표지가 불명확하거나 울타리가 손상되면 행인이 다치거나 공사 현장으로 들어가는 등의 안전 사고가 쉽게 발생하여 건설 위험과 비용이 증가합니다. 멕시코는 건설 안전에 대해 엄격한 감독을 실시하고 있으며, 이러한 문제는 높은 벌금과 건설 지연을 초래합니다.

3.5 변환 및 운전 유지보수의 어려움

패드 마운트 변압기 프로젝트에는 용량 증가 변환이 포함되며, 이는 장기간의 정전을 필요로 하여 주민의 전력 소비와 전력 공급 서비스의 품질에 영향을 미칩니다. 후속 운전 유지보수 및 수리 중에도 고장이 발생할 가능성이 있어 건설 난이도가 증가합니다. 멕시코는 전력 공급 신뢰성에 대한 요구 사항이 높으며, 정전 범위의 확대는 사람들의 생활과 상업 활동에 심각한 영향을 미칩니다.요약하자면, 패드 마운트 변압기는 도심 지역(예: 멕시코 도시 지역)에서 선택될 때 장점이 있지만, 긴 건설 기간과 같은 단점이 그들의 보급을 방해합니다. 설치 시간을 단축하는 것이 그들의 장점을 최대한 활용하고 효율적인 건설 관리를 실현하는 핵심입니다.

4. 패드 마운트 변압기의 긴 설치 및 건설 기간 원인 분석

패드 마운트 변압기의 설치는 소음과 먼지를 발생시켜 생활 환경에 간섭합니다. 전통적인 현장 콘크리트 기초 공사는 공공 시설의 발굴, 공간 점유, 교통 방해 등을 수반하며, 12-15일의 주기를 가지며, 주민과 차량의 불법 진입을 유발하여 위험을 증가시킵니다.

전통적인 현장 기초 공사는 많은 절차를 거칩니다. 기초 발굴은 8%, 콘크리트 부어넣기와 경화는 84%, 전기 설치는 8%를 차지합니다. 기초 형태를 최적화하는 것이 긴 설치 시간 문제를 해결하는 핵심 접근 방식입니다. 특히 멕시코에서는 NOM 인증과 지진 설계 요구 사항을 충족해야 하므로, 기초 선택에 더 높은 기준이 제시됩니다.

5. 전력 패드 마운트 변압기의 효율적인 현장 설치 전략
5.1 설치 전 준비

효율적인 설치를 위해서는 장비 준비를 미리 해야 합니다. 패드 마운트 변압기의 장비와 재료를 점검하세요. 모델과 용량(예: 23kV 수준)에 따라 낮은 손실, 높은 성능, 멕시코의 NOM 인증 및 현지 요구 사항에 적합한 부품을 선택하세요. 새로운 규격과 업계 표준에 따라 재료를 검토하고, 설계 도면을 준비하고, 비침 침식 취약 지역 등 수락할 위치에 대해 도면에 따라 사전에 방수 처리와 시설 강화를 수행하고 압축 구성 요소를 테스트하세요. 기술 인력을 호출하여 변압기와 부품의 성능을 다시 측정하여 설계 기준을 충족하도록 하여 건설 조건을 만드세요. 또한, 현지 지질 조건에 적응하기 위해 지진 설계 세부 사항에 주의를 기울이세요.

5.2 기초 형태 최적화

패드 마운트 변압기의 기초는 벽돌 콘크리트, 강조구조, 또는 사전 제작된 콘크리트 구성 요소로 구성될 수 있으며, 각각 장단점이 있습니다:

5.2.1 벽돌 콘크리트 기초

건설과 운영이 편리하지만, 경화 시간이 3일이 걸립니다. 인장과 균열 저항력이 약하고, 취성도가 높아 과부하 시 손상되기 쉽습니다. 녹슨 구성 요소의 마모 저항성이 떨어지고, 큰 온도 차이 하에서 균열이 쉽게 발생합니다. 멕시코의 23kV 패드 마운트 변압기 프로젝트와 같은 지진 설계와 높은 기초 안정성이 필요한 경우 적응하기 어렵습니다.

5.2.2 강조구조 기초

무게가 가볍고 용접하여 직접 설치할 수 있어 주기를 단축할 수 있습니다. 그러나 수분 저항성이 떨어집니다. 300℃의 온도 차이 하에서 강도와 인성이 급격히 떨어지고, 저온에서는 취성과 파괴가 쉽게 발생합니다. 비용이 높습니다(패드 마운트 변압기 기초 비용은 20% 더 높음). 장기적인 야외 운전 환경(예: 멕시코의 야외 환경)에서 온도와 습도 변화로 인해 변형과 손상이 쉽게 발생하여 구조 안전에 영향을 미칩니다. 추가적인 부식 방지와 지진 강화가 필요하며, 비용과 난이도가 증가합니다.

5.2.3 사전 제작된 콘크리트 기초

멕시코의 23kV 패드 마운트 변압기 프로젝트와 NOM 인증 및 지진 설계가 필요한 시나리오에서 유의미한 장점이 있습니다: 공장에서 사전 제작하여 구조적 기계적 특성의 안정성을 보장하며, 구성 요소는 사전 형성되어 현장으로 배송되어 현장 처리 시간을 줄입니다; 품질이 우수하고 표면이 매끄러워 노출 콘크리트 장식 표준을 충족하며, 건물과 조화를 이루며; 공장 생산은 오염을 줄여 생태 건설 요구 사항을 충족합니다. 지진 설계를 통해 지진이 잦은 지역에 적응할 수도 있습니다.

5.2.4 사전 제작된 콘크리트 기초 계획 결정

패드 마운트 변압기 건설을 위해 사전 제작된 콘크리트 기초는 현장 부어넣기의 단점을 피하고, 사전 제작 시간을 단축하는 뛰어난 장점이 있습니다. 계획을 결정할 때 패드 마운트 변압기의 크기, 무게, 전기 시스템의 민간 공학(예: 23kV 수준의 부하와 지진 매개변수)의 사전 제작 요구 사항, 멕시코 건설 지역의 실제 경험, 운송, 토지 이용 조건을 고려하여 사전 제작 구성 요소의 운송 가능성을 분석하고, 전체 계획의 비용과 주기를 추정하여 NOM 인증과 현지 건설 규격을 충족하도록 하세요.

실제 사례에 따르면, 전체 사전 제작된 콘크리트 기초(지진 설계 충족)는 건설 효율성을 향상시키고, 현장 부어넣기의 긴 시간을 극복하며, 일정 위험을 효과적으로 제어하며, 멕시코 전력 프로젝트에서 높은 응용 가치를 가지고 있습니다.

5.3 정확한 건설 절차 준수

설치 효율성을 향상시키기 위해서는 엄격한 절차를 준수해야 합니다: 승인, 배선, 삽입, 설치. 건설 현장에 연결할 때, 패드 마운트 변전소 주변의 울타리는 공사와 관련된 기술 및 건설 표준을 충족해야 합니다; 장비 수령은 건설 현장(예: 멕시코)과 국가 전력망 표준에 맞아야 합니다; 완공 후, 계측기와 계전기를 테스트하고, 접지가 표준을 충족하지 않으면 접지 전극과 버스를 추가하여 접지 성능을 보장하세요.

설치 전, 사전 제작된 콘크리트 기초의 강도는 설계 값의 70%에 도달해야 합니다. 변압기와 구성 요소가 손상되지 않았는지 점검하고, 유지 보수와 수리를 잘 수행하세요; 정확하게 측정하고 설정하고, 주요 위치에 주의를 기울이며, 품질 관리 조치를 준비하고 엄격히 실행하여 건설 품질을 보장하고, 설치의 효율적인 진행을 촉진하여 패드 마운트 변압기의 현장 건설 효율을 향상시킵니다(23kV, NOM 인증, 지진 설계 적응).

6. 사전 제작된 콘크리트 구조 기초의 장점

사전 제작된 콘크리트 기초는 현장 자원의 적재와 높은 건설 난이도와 같은 단점을 극복하고, 건설 위험을 줄이고, 현장의 청결을 유지하며, 환경 오염을 줄입니다. 사전 제작된 구성 요소로 구성되어 저탄소, 친환경, 효율적이고 빠르며, 건설 기간을 단축하고,

생태 건설 요구 사항을 충족합니다. 환경 보호, 건설 효율성, 장비 표준(예: NOM 인증 및 지진 설계)에 대한 요구 사항이 높은 멕시코와 같은 지역에 적합하며, 패드 마운트 변압기의 보급을 촉진합니다.

7. 결론

첨단 장비인 전력 패드 마운트 변압기는 멕시코와 같은 지역의 전력 시스템에서 넓은 적용 전망을 가지고 있습니다. 설치 및 건설 중에는 품질과 기능(23kV 전압, NOM 인증 충족, 지진 설계)을 보장하는 전제 하에 주기를 단축하고 효율성을 높여야 합니다. 기초 형태의 최적화부터 시작하여, 사전 제작된 콘크리트 기초는 높은 효율성, 안전성, 높은 품질의 장점으로 패드 마운트 변압기의 대규모 보급을 지원하고, 배전망 건설의 효율적인 발전을 촉진하며, 다양한 지역(특히 멕시코와 같은 특수한 표준과 지질 조건을 가진 지역)의 전력 요구에 더 잘 적응합니다.