Pesquisa sobre a Eficiência de Instalação em Campo de Transformadores a Posto
1. Introdução
Para melhorar a qualidade dos serviços de fornecimento de energia, o sistema de energia promove continuamente a reforma e atualização de transformadores. Como um equipamento de alta gama e avançado, os transformadores pad-mount têm sido cada vez mais aplicados no sistema de energia nos últimos anos. Especialmente em regiões como o México para projetos com nível de tensão de 23kV, eles desempenham um papel significativo devido às suas vantagens únicas. No entanto, o tempo relativamente longo de instalação e construção, em certa medida, restringiu sua popularização. Portanto, uma pesquisa aprofundada sobre métodos para encurtar o tempo de instalação e aumentar a eficiência é de grande importância para promover a aplicação em larga escala de transformadores pad-mount (que precisam atender aos padrões locais, como a certificação NOM).
2. Características e Princípios dos Transformadores Pad-Mount
Os transformadores pad-mount são caracterizados por seu tamanho compacto, portabilidade e baixo ruído, com alto grau de automação. Eles adotam um conceito de design totalmente selado e inteligente, permitindo a configuração remota de parâmetros operacionais para controlar com precisão a umidade e a temperatura internas e externas do tanque, garantindo a operação segura. Em termos de melhoria da qualidade da energia, seus bancos de capacitores têm uma taxa de comissionamento alta, o que pode controlar efetivamente as perdas de energia do sistema de energia. A carga elétrica na extremidade de alta tensão é controlada por um interruptor dedicado, suportando a comutação sob carga. O interruptor pode ser fechado eletricamente, facilitando a operação automática da rede de distribuição. Além disso, alguns produtos foram otimizados para o design sísmico, tornando-os adequados para as necessidades de construção em áreas propensas a terremotos, como o México.
3. Problemas no Uso de Transformadores Pad-Mount
3.1 Impactos Ambientais e Sobre o Bem-Estar
Os pontos de layout dos transformadores pad-mount são especiais, frequentemente colocados em áreas densamente povoadas (como o centro de áreas residenciais, as áreas centrais de complexos de edifícios e ambos os lados das estradas). O ruído e a poluição gerados durante a construção e a operação podem causar impactos negativos no ambiente circundante e na vida dos residentes. Tomando como exemplo os projetos de redes de distribuição nas cidades mexicanas, se os transformadores pad-mount de 23kV causarem perturbações de longa duração aos residentes, isso levará a reclamações, sendo necessário encurtar o período de construção e reduzir o impacto.
3.2 Problemas em Cadeia na Construção da Fundação
A construção tradicional de fundação de concreto moldado no local requer a escavação de instalações municipais e o empilhamento de materiais básicos e equipamentos elétricos, o que tem um impacto significativo no local, área e tráfego externo, prejudicando a mobilidade dos residentes e a segurança do tráfego. Em algumas cidades mexicanas com instalações municipais densas, essa construção também requer coordenação adicional para a realocação de tubulações, atrasando ainda mais o progresso.
3.3 Limitações dos Métodos de Construção
A construção antiga tem um ciclo longo, desde a construção da fundação até a conclusão (geralmente 13 dias), o que limita o escopo de uso do equipamento e a escala de construção, dificultando a plena utilização das vantagens dos transformadores pad-mount. No contexto do rápido progresso da construção de energia no México, o modo de construção ineficiente não atende às necessidades de atualização em larga escala da rede de distribuição.
3.4 Riscos de Segurança e Custos Ocultos
Durante a construção de fundações de concreto moldado no local, se os sinais de alerta forem confusos ou as cercas danificadas, é fácil causar acidentes de segurança, como pedestres feridos ou entrando no local de construção, aumentando riscos e custos de construção. O México tem supervisão rigorosa sobre a segurança da construção, e tais problemas resultarão em multas elevadas e atrasos na construção.
3.5 Dificuldades na Transformação e Manutenção Operacional
O projeto de transformadores pad-mount inclui transformação de aumento de capacidade, que requer interrupções prolongadas de energia, afetando o consumo de energia dos residentes e a qualidade dos serviços de fornecimento de energia. Falhas também podem ocorrer durante a manutenção e reparo operacionais posteriores, aumentando as dificuldades de construção. O México tem requisitos altos para a confiabilidade do fornecimento de energia, e a expansão do alcance das interrupções de energia afetará seriamente a vida das pessoas e as atividades comerciais. Resumindo, embora os transformadores pad-mount tenham vantagens quando selecionados em centros urbanos (como nas áreas urbanas mexicanas), as desvantagens, como períodos de construção longos, impedem sua promoção. Encurtar o tempo de instalação tornou-se a chave para aproveitar suas vantagens e realizar uma gestão de construção eficiente.
4. Análise das Razões para o Longo Período de Instalação e Construção de Transformadores Pad-Mount
A instalação de transformadores pad-mount gera ruído e poeira, interferindo no ambiente de vida. A construção tradicional de fundação de concreto moldado no local envolve a escavação de instalações públicas, ocupando espaço e prejudicando o tráfego, com um ciclo de 12 a 15 dias, o que pode causar entrada ilegal de residentes e veículos, aumentando riscos.
A construção tradicional de fundação moldada no local tem muitos procedimentos. A escavação da fundação representa 8%, o vertimento e cura representam 84%, e a instalação elétrica representa 8%. A otimização da forma da fundação é o ponto de entrada central para resolver o problema do longo tempo de instalação. Especialmente no México, onde a certificação NOM e os requisitos de design sísmico precisam ser atendidos, são estabelecidos padrões mais altos para a seleção da fundação.
5. Estratégias para Instalação Eficiente no Local de Transformadores Pad-Mount de Energia
5.1 Prepare-se Bem Antes da Instalação
Para alcançar uma instalação eficiente, a preparação do equipamento deve ser feita com antecedência. Inspeccione o equipamento e os materiais do transformador pad-mount. De acordo com o modelo e a capacidade (como o nível de 23kV), selecione acessórios com baixa perda, alto desempenho e adequados à certificação NOM mexicana e às necessidades locais. Revise os materiais de acordo com novas especificações e padrões da indústria, prepare desenhos de projeto, e para posições a serem aceitas (como áreas vulneráveis à erosão da água da chuva), faça impermeabilização e reforço de instalações com antecedência de acordo com os desenhos, e teste os componentes comprimidos. Chame técnicos para medir novamente o desempenho do transformador e seus acessórios para garantir que atendam aos padrões de projeto, criando condições para a construção. Também preste atenção aos detalhes do design sísmico para se adaptar às condições geológicas locais.
5.2 Otimize a Forma da Fundação
As fundações de transformadores pad-mount podem ser de alvenaria de tijolos, estrutura de aço ou componentes pré-fabricados de concreto, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens:
5.2.1 Fundação de Alvenaria de Tijolos
É conveniente para a construção e operação, mas leva 3 dias para cura. Tem resistência à tração e à fissura fraca, alta fragilidade e é facilmente danificado sob sobrecarga. A resistência ao desgaste de componentes enferrujados é pobre, e é propenso a rachaduras sob grandes diferenças de temperatura. É difícil se adaptar a projetos de transformadores pad-mount de 23kV no México que exigem design sísmico e alta estabilidade da fundação.
5.2.2 Fundação de Estrutura de Aço
É leve, pode ser soldado e formado para instalação direta, encurtando o ciclo. No entanto, tem pouca resistência à água. Sua força e tenacidade caem drasticamente sob uma diferença de temperatura de 300°C, e é propenso a embrittlement e fratura em baixas temperaturas. O custo é alto (o custo da fundação do transformador pad-mount é 20% maior). No ambiente de operação externa de longo prazo (como o ambiente externo no México), é facilmente deformado e danificado devido a mudanças de temperatura e umidade, afetando a segurança estrutural. Requer proteção anticorrosiva e reforço sísmico adicionais, aumentando custos e dificuldades.
5.2.3 Fundação Pré-Fabricada de Concreto
Tem vantagens significativas em projetos de transformadores pad-mount de 23kV no México e cenários que exigem certificação NOM e design sísmico: a pré-fabricação em fábrica garante a estabilidade das propriedades mecânicas estruturais com pequena discrepância; os componentes são pré-formados e entregues no local, reduzindo o tempo de processamento no local; a qualidade é excelente, a superfície é lisa, atendendo aos padrões de decoração de concreto aparente, e coordenando com o edifício; a produção em fábrica reduz a poluição, atendendo aos requisitos de construção ecológica. Pode ser otimizado através do design sísmico para se adaptar a áreas propensas a terremotos.
5.2.4 Determine o Esquema de Fundação Pré-Fabricada de Concreto
Para a construção de transformadores pad-mount, a fundação pré-fabricada de concreto tem vantagens destacadas, podendo encurtar o tempo de pré-fabricação e evitar as desvantagens do vertimento no local. Ao determinar o esquema, referencie o tamanho, peso do transformador pad-mount, e os requisitos de pré-fabricação do sistema elétrico para engenharia civil (como a carga e parâmetros sísmicos do nível de 23kV), combine com a experiência prática, transporte e condições de uso da terra na área de construção no México, analise a viabilidade de transportar componentes pré-fabricados, estime o custo e o ciclo do esquema geral, e garanta que atenda à certificação NOM e às especificações de construção locais.
A prática mostra que a fundação pré-fabricada de concreto (atendendo ao design sísmico) pode melhorar a eficiência da construção, superar o longo tempo de vertimento no local, controlar efetivamente os riscos de cronograma, e tem alto valor de aplicação em projetos de energia no México.
5.3 Domine o Processo de Construção Preciso
Para melhorar a eficiência da instalação, é necessário seguir estritamente o processo: aprovação, fiação, incrustação e instalação. Ao conectar ao local de construção, as cercas ao redor da subestação pad-mount devem atender aos padrões de engenharia e construção; a aceitação do equipamento deve conformar-se ao local de construção (como no México) e aos padrões da rede nacional; após a conclusão, teste os instrumentos de relé, e se o aterramento não atender aos padrões, adicione eletrodos e barras de aterramento para garantir o desempenho do aterramento.
Antes da instalação, a resistência da fundação pré-fabricada de concreto deve atingir 70% do valor de projeto. Inspeccione o transformador e seus componentes para verificar a ausência de danos, e faça um bom trabalho de manutenção e reparo; meça e trace com precisão, preste atenção às posições-chave, prepare medidas de controle de qualidade e implemente-as estritamente, garanta a qualidade da construção e promova o progresso eficiente da instalação, melhorando a eficiência da construção no local de transformadores pad-mount (adaptando-se a 23kV, certificação NOM e design sísmico).
6. Vantagens do Uso de Fundações de Estrutura Pré-Fabricada de Concreto
A fundação pré-fabricada de concreto supera as desvantagens, como o acúmulo de recursos moldados no local e a alta dificuldade de construção, reduz os riscos de construção, mantém a limpeza do local e reduz a poluição ambiental. É composta por componentes pré-fabricados, é de baixo carbono e ambientalmente amigável, eficiente e rápida, encurta o período de construção e atende aos requisitos de construção ecológica. É adequada para regiões como o México, com altos requisitos de proteção ambiental, eficiência de construção e padrões de equipamento (como certificação NOM e design sísmico), facilitando a promoção de transformadores pad-mount.
Como um equipamento avançado, os transformadores pad-mount de energia têm amplos prospectos de aplicação nos sistemas de energia de regiões como o México. Durante a instalação e a construção, sob a premissa de garantir a qualidade e as funções (adaptando-se a 23kV, atendendo à certificação NOM e tendo design sísmico), é necessário encurtar o ciclo e aumentar a eficiência. Partindo da otimização da forma da fundação, a fundação pré-fabricada de concreto, com suas vantagens de alta eficiência, segurança e alta qualidade, fornece suporte para a promoção em larga escala de transformadores pad-mount, promovendo o desenvolvimento eficiente da construção de redes de distribuição de energia e melhor adaptando-se às necessidades de energia de diferentes regiões (especialmente regiões como o México com padrões e condições geológicas especiais).
