Я потратил годы на поставкуподстанции коробчатого типаИ если я чему-то и научился, так это тому, что лучшая подстанция в мире выйдет из строя, если установить ее не в том месте. Местоположение – это не только удобство, но и вопрос о том, переживет ли устройство свой первый год. Давайте поговорим о реальных ограничениях, которые определяют, куда могут пойти эти подстанции.
Экологические ограничения: больше, чем просто погода
Экстремальные температурыэто первое, на что я смотрю. Каждая подстанция имеет расчетную температуру окружающей среды, обычно 40°C для наружных блоков. Установите его там, где мощность регулярно превышает это значение, и вы снизите мощность трансформатора еще до того, как подаете на него питание. Каждые 10°C выше проектного значения сокращают срок службы изоляции вдвое.
Но холод не менее проблематичен. При температуре ниже -25°C обычное трансформаторное масло загустевает, ухудшая охлаждение и потенциально повреждая насосы, если они установлены. Цепи управления могут выйти из строя. Механизмы застывают. Я видел, как выключатели не закрывались на северных установках, потому что производитель не указал варианты для низких температур.
Влажность и конденсатявляются молчаливыми убийцами. Высокая влажность не только медленно разъедает вещи, но и вызывает конденсацию при изменении температуры. Эта вода на изолирующих поверхностях становится проводящим путем. Отслеживание начинается. Далее следует вспышка.
Решение – не просто лучшая краска. Он проектирует точку росы, устанавливает обогреватели, которые работают, когда трансформатор не нагружен, и определяет защиту от проникновения, которая фактически предотвращает попадание влаги. Степень защиты IP54 подойдет для сухого климата. Для береговой установки требуется степень защиты IP55 или выше, с осушительными сапунами на маслонаполненных агрегатах.
Соль и загрязнениесоздавать свои собственные режимы отказа. Солевые отложения на изоляторах во влажном состоянии становятся проводящими. То же самое происходит и с промышленными загрязнениями — цементной пылью, химическими остатками. В результате происходит внешнее аварийное перекрытие, которое выводит подстанцию из строя, несмотря на то, что внутри все работает идеально.
Для таких сред мы рекомендуем увеличенные пути утечки, силиконовые изоляторы вместо фарфоровых и иногда периодические программы промывки. Нельзя просто игнорировать это и надеяться.
Ограничения пространства — физическая реальность
Подстанция коробчатого типакомпактен, но «компактный» не означает «невидимый». Каждому подразделению необходимы:
Пространство для вентиляции.Тепло должно куда-то деваться. Заблокируйте впуск или выпуск, и температура будет расти до тех пор, пока что-нибудь не выйдет из строя. Я видел подстанции, спрятанные в углах с запасом в несколько дюймов, а затем задался вопросом, почему они перегреваются. Требования к допускам указаны в руководстве не просто так.
Доступ для работы.Двери должны открываться полностью. Операторам необходимо стоять перед панелями. Техническое обслуживание требует демонтажа компонентов, иногда с наличием свободного пространства для подъема. Подстанция, которую нельзя обслуживать безопасно, будет обслуживаться плохо, и это плохо кончится.
Отступление от опасностей.Растительность, хранящиеся материалы, движение транспортных средств — все это требует определенного расстояния. Подстанция, окруженная кустарником, — это ожидающий своего часа пожар. Тот, кто находится слишком близко к погрузочной платформе, в конечном итоге получит удар.
Электрические ограничения — сетевая сторона
Функциональность подстанции зависит от того, что к ней подключено.
Доступный ток поврежденияв точке установки должно находиться в пределах номиналов подстанции. Слишком низкое значение не является проблемой, но слишком высокое означает, что распределительное устройство не сможет безопасно устранить неисправность. Это требует ограничения тока в восходящем направлении или другого номинала подстанции.
Производительность линииимеет значение падение напряжения. Длинные фидеры от подстанции к нагрузкам могут вызвать проблемы со регулированием напряжения. Решение — либо провода большего диаметра, оборудование для регулирования напряжения, либо размещение подстанции ближе к нагрузке.
Условия заземленияне подлежат обсуждению. Подстанции необходима сеть заземления с низким сопротивлением. Если удельное сопротивление почвы высоко-каменистое, сухой песок — достижение такого сопротивления требует усилий. Стержни с глубоким приводом, химическое усиление, кольца-противовесы. Без него потенциалы шага и прикосновения во время неисправности могут привести к смерти.
Я был на участках, где «земля» представляла собой один стержень, пройденный на несколько футов. Это не основание. Это украшение.
Нормативные и разрешительные ограничения: реальность оформления документов
Эту деталь ненавидят инженеры, но она реальна.
Зонирование и землепользованиеопределить, где вы можете даже подать заявление на получение разрешения. Жилые зоны часто ограничивают подстанции. Исторические районы предъявляют эстетические требования. Экологические зоны могут ограничивать использование маслонаполненного оборудования из-за опасений разлива.
Требования к отступлениюот границ собственности, зданий и общественных дорог часто кодифицируются. Вы не можете просто поставить подстанцию где угодно — существуют минимальные расстояния в зависимости от напряжения, пожароопасности и доступности для экстренного реагирования.
Сроки выдачи разрешенийсильно различаться. Я видел, как проекты задерживались на шесть месяцев из-за того, что кто-то забыл подать экологическую экспертизу. Раннее начало, предварительное общение с властями и наличие полной документации избавляют от этой боли.
Близость к другим конфликтам между инфраструктурой и реальным миром
Подземные коммуникацииявляются классической скрытой проблемой. Вы выбираете пустое место, начинаете копать и натыкаетесь на водопровод, газопровод или кабель связи. Перед окончательным определением местоположения на каждом объекте должны быть указаны служебные данные.
Воздушные линиисоздавать требования к разрешению. Для подстанции под существующими линиями необходим вертикальный зазор, соответствующий нормам, а также допуск на провисание проводников при высоких температурах.
Зоны затопленияне подлежат обсуждению. Подстанции в зонах, подверженных наводнениям, должны быть подняты выше расчетного уровня паводка, или их необходимо предусмотреть для погружения в воду, что встречается редко и дорого. Я видел слишком много сооружений, которые выглядели нормально, пока в пятый год не разразился 100-летний потоп.
Что я говорю клиентам о выборе места
Когда меня спрашивают, где можно поставить подстанцию коробчатого типа, я не даю список мест. Я даю им контрольный список условий, которые необходимо выполнить:
- Диапазон температур окружающей среды в пределах конструкции оборудования или наличие мер по смягчению последствий.
- Достаточный вентиляционный зазор проверен, а не оценен.
- Доступ для установки и дальнейшего обслуживания.
- Заземление достижимо – проверено, не предполагается.
- Одобрения регулирующих органов подтверждаются до покупки, а не после.
- Оценены риски наводнений и опасностей.
- Коммуникации расположены, конфликты разрешены.
Сама подстанцияявляется надежным. Место установки определяет, будет ли она работать или нет.
Если вы занимаетесь выбором площадки и хотите избежать ошибок, которые я видел слишком много раз, я буду рад рассказать о деталях. Детали имеют значение, и их раннее обнаружение избавит всех от головной боли.
Ссылки
- IEEE Std C57.12.00, Общие стандартные требования к жидкостным распределительным, силовым и регулирующим трансформаторам.
- МЭК 62271-202, *Устройства распределительные и управляющие. Часть 202. Сборные подстанции высокого/низкого напряжения*.
- Национальный электротехнический кодекс (NFPA 70), статья 450 – Трансформаторы и трансформаторные хранилища.
