La subestación es uno de los componentes más importantes y extendidos en los sistemas de suministro y distribución de energía. Con su ayuda, se implementan las funciones de control actual, su conversión y recepción. La calidad de estas y otras tareas dependerá de cuán competentemente se completó la construcción de la subestación, así como su conexión a la línea eléctrica.
Desarrollo de diseño de subestaciones
Los siguientes materiales de origen se preparan preliminarmente para la solución de diseño:
- Términos de referencia para la construcción de la instalación.
- Planos y estimaciones.
- Calendario de construcción.
- Planos de configuración, disposición estructural y materiales de la subestación.
- Información sobre las características de las instalaciones eléctricas y mecanismos constructivos.
- Esquema tecnológico de los procesos de trabajo.
- Lista de accesorios y accesorios de montaje que se utilizarán endurante la construcción.
- Esquemas de servicios subterráneos que indican el mapa del paso de cables, líneas de agua y alcantarillado.
Con base en los documentos anteriores, se desarrolla un proyecto de subestación transformadora, que describe estructuralmente el mapa organizacional de actividades de obra. Incluye un cronograma de construcción completo con la secuencia de operaciones técnicas, información sobre el volumen de recursos materiales, un plan de situación, un esquema de transporte en el sitio de construcción, etc. Por separado, los requisitos para soporte de ingeniería y comunicación, saneamiento industrial y seguridad son indicado. En particular, se describen los parámetros de carreteras, puentes, escaleras, baños, sistemas de extinción de incendios, etc.
Variedades de subestaciones
La decisión de diseño también determina el grado de complejidad del objeto. Según el nivel de complejidad de la producción de actividades laborales, se distinguen los siguientes tipos de centros de transformación:
- Fácil. Estructuras cuyas instalaciones eléctricas operen bajo tensión de 35 a 154 kV. Estas son las subestaciones más comunes, cuya construcción se lleva a cabo en 1 a 3 meses por un equipo de trabajadores.
- Objetos de mediana complejidad (la tensión varía de 220 a 500 kV). El trabajo involucra varios equipos especializados por un período de 3 a 14 meses.
- Objetos especialmente difíciles que funcionan con una tensión de 750 kV. La construcción ha sido realizada durante varios años por una organización especializada.
Requisitos para seleccionar un sitio para una subestación
La elección de un futuro sitio de construcción para la construcción de subestaciones eléctricas se lleva a cabo sobre la base de un plan maestro para el desarrollo de los territorios locales, teniendo en cuenta los requisitos para el medio ambiente y la seguridad ambiental. Por ejemplo, de acuerdo con las normas sanitarias y epidemiológicas, la distancia de una subestación transformadora a un edificio residencial debe ser de al menos 3 m, si se trata de objetos de baja o media resistencia al fuego. Dependiendo del nivel de ruido previsto de las subestaciones transformadoras, la distancia estándar mínima a los edificios residenciales puede alcanzar los 5-10 m.
También se tienen en cuenta los requisitos para el diseño de la propia subestación en cuanto a su eficiencia energética. Si es posible, dichas estructuras deben ubicarse cerca del centro de cargas eléctricas, carreteras, redes de ingeniería, etc. A menudo, antes del trabajo de construcción, se realiza un paisajismo especial del territorio para la futura construcción de la subestación. La lista de actividades preparatorias de este tipo generalmente incluye el trabajo de la tierra, por ejemplo, arrancar árboles, eliminar la vegetación, nivelar el terreno, cavar un pozo de cimentación.
Requisitos de suelo para la colocación de la subestación
En cuanto a las características del suelo, el sitio se selecciona teniendo en cuenta los estudios de ingeniería y geodésica del territorio, que incluyen información sismológica, geológica e hidrológica. En particular, se permite la construcción de subestaciones en lugares no aptos paraactividades agrícolas en tierra - así como áreas exteriores con contaminación industrial o natural.
Con respecto a los requisitos hidrológicos, también se debe tener en cuenta el nivel de las aguas subterráneas. No se permite construir en zonas costeras, en lugares con erosión, cerca de ríos y lagos. Incluso si se planea construir una instalación a una distancia de las características hidrológicas naturales, se tienen en cuenta los riesgos de inundación por escorrentía natural. Si existe tal peligro, entonces, como último recurso, se debe realizar preliminarmente el paisajismo apropiado del territorio en forma de creación de pendientes a partir de una geomalla u otro sistema de fortalecimiento del drenaje. Pero tal trabajo y otras medidas preparatorias deben evaluarse desde el punto de vista de la viabilidad económica. Por ejemplo, para la construcción en suelos que requieren una base costosa, se debe completar un estudio de factibilidad.
Sembrando los cimientos de la subestación
Dado que estamos hablando de estructuras relativamente livianas, se utilizan tipos de plataformas de cimentación estructuralmente simples. Estos incluyen estructuras de varillas y pilotes de hormigón armado, que se colocan cubriendo todo el perímetro del sitio de destino. Los cimientos tendidos, por ejemplo, tienen la forma de la letra T y se colocan horizontalmente en relación con la superficie, de modo que el cuerpo de la subestación se fortalece verticalmente. Las plataformas monolíticas de hormigón armado se colocan en áreas planas y, en el caso de un terreno problemático, se permite instalar soportevarillas.
La tecnología de cimentación más asequible y rentable es la instalación de pilotes de tornillo de carga. La instalación se implementa atornillando tubos de acero, luego de lo cual se monta una rejilla, sobre la cual se lleva a cabo la construcción de subestaciones y edificios adyacentes. Esta opción también es ventajosa por su versatilidad, ya que permite construir sobre todo tipo de suelo excepto rocas. La confiabilidad de la base del tornillo se garantiza llenando las cavidades de la tubería con concreto y luego atándolas con una viga o canal. En el futuro, dependiendo de los riesgos, a veces se instalan vallas y accesorios adicionales.
Construcción de la parte estructural
La tecnología de la construcción prevé la instalación de componentes y equipos de construcción sobre los cimientos colocados. Los bloques funcionales se montan sobre la cimentación utilizando perfiles metálicos, amarres y conexiones de anclaje. Si es necesario, se pueden involucrar equipos especiales en el proceso de trabajo, lo que garantiza la descarga en el lugar de operación. Los bloques estructurales del edificio de la subestación transformadora se instalan mediante cabrestantes o mediante carros especiales. A veces se deja una zona de refuerzo tecnológico intermedio entre la unidad de subestación y la cimentación. Ella está satisfecha con soportes o bastidores estándar. Si se utiliza una plataforma de hormigón armado, se le suelda un marco especial que actuará como base intermedia para la estructura.
En proceso de montaje de la subestación,conexión de cables de devanado de voltaje a interruptores. Con la ayuda de placas de compresión, se colocan barras colectoras de montaje eléctrico. Durante la construcción de la parte de tierra de la subestación transformadora, se debe verificar la coincidencia de los ejes horizontal y vertical de los contactos eléctricos. Por lo tanto, incluso antes de la instalación de bloques funcionales, los conectores tecnológicos del equipo deben retirarse y limpiarse. Esto permitirá que el equipo de instalación coloque correctamente la estructura en el área del sitio de trabajo de acuerdo con el diagrama de cableado para instalaciones eléctricas.
Instalación de los principales componentes del equipo de la subestación
Las unidades eléctricas se entregan en el sitio de construcción y se instalan en el interior. Se atornillan entre sí, se interconectan a través de barras colectoras, luego se colocan los cables y se revisa el equipo.
En el local donde se realiza la instalación se deben realizar actividades de acabado. Después de eso, de acuerdo con los dibujos, se colocan canales de cable. Para dispositivos cerrados, está previsto cubrir con soleras y losas de cemento. La entrada de alta tensión se realiza tanto a través de cables subterráneos en los canales previstos como a través de líneas aéreas.
Los transformadores de potencia pueden ocupar varias habitaciones, que deben proporcionarse en la solución de diseño. Además, durante la construcción de la subestación, también debe pensarse técnicamente la posibilidad de fijar el transformador directamente sobre la cimentación o sobre el sustrato portador. Cuarto separadoprevisto para la instalación de aparamenta. El neutro de las instalaciones eléctricas se conecta al dispositivo de puesta a tierra mediante soldadura. Para la conexión a tierra, los neumáticos especiales se organizan preliminarmente en forma de tiras con una sección transversal de 40 x 4 mm. A partir de ellos, se hace una conclusión al transformador.
Instalación de sistemas para necesidades propias de la subestación
Independientemente del tipo de subestación, debe tener su propia infraestructura de comunicación; en primer lugar, se trata de energía eléctrica. Para ello, se ubica una instalación de red eléctrica en el sitio oa distancia. Además, esta fuente debe calcularse solo para las necesidades de la subestación sin abastecer a terceros consumidores. El circuito de potencia proporciona líneas de servicio para varios bloques, secciones y nodos de la estación. Para esto, los cables y un bucle de tierra se colocan dentro de una ruta aislada separada. También se conecta un canal de suministro de energía de respaldo a las subestaciones con una capacidad de 330 kV o más, que puede ser un generador autónomo independiente. No está diseñado para alimentación continua, solo para funcionamiento tecnológico temporal o de emergencia.
Construcción de instalaciones auxiliares
Este complejo incluye instalaciones petroleras. La base de su infraestructura está formada por depósitos estacionarios independientes de aceite de turbina. El volumen de fluido técnico debe ser el 110% de las necesidades regulatorias de una subestación en particular. Si no es posible organizar los depósitos de turbinas, entonces la economía del petróleo debe serarreglado a expensas de una plataforma especial con dosel. Aquí se colocan los barriles con el líquido técnico necesario para el abastecimiento de las unidades y montajes de la subestación transformadora. La construcción de estructuras de ingeniería que brinden abastecimiento de agua y saneamiento, en todo caso, se enfoca en la posibilidad de drenar el aceite usado a través de circuitos separados para su posterior disposición. Es decir, se está organizando un lugar especial para el almacenamiento de los residuos industriales de la subestación.
Características de la construcción de subestaciones modulares
En este caso, se considera un diseño optimizado de una subestación sobre una base modular de bloques (a veces móvil). Su construcción no requiere marcadores de ingeniería especiales ni condiciones especiales. Se trata de una instalación totalmente autosuficiente en cuanto a construcción, incluidas sus propias fuentes de suministro energético. El precio promedio de una subestación transformadora con un cable de alimentación de hasta 10 kV es de 4-5 millones de rublos. El paquete puede incluir plantas eléctricas básicas, un módulo de distribución y los interruptores necesarios con infraestructura de entrada.
La construcción se lleva a cabo en un área plana despejada. En la primera etapa, una plataforma metálica de soporte se monta sobre marcos. Se le unen paredes de paneles, cuya fijación se realiza mediante herrajes y dispositivos de sujeción. El diseño de centros de transformación en bloque proporciona los nichos necesarios para la integración de armarios eléctricos, dispositivos de protección y seguridad, sistemas de refrigeración y suministro de aceite. Instalación de equipos internos.también se produce de acuerdo con el esquema de diseño, según el cual se debe seleccionar el equipo del objeto.
Conclusión
La parte de diseño y construcción del trabajo de instalación de subestaciones eléctricas se implementa de acuerdo con las normas técnicas generales que se aplican a las estructuras de ingeniería. Al mismo tiempo, también se tienen en cuenta las especificaciones operativas de la instalación con sus necesidades de soporte de comunicación. En el caso de las subestaciones transformadoras estacionarias, el precio de los trabajos de construcción e instalación puede variar de 20 a 50 mil rublos. Junto con el costo del equipo, la implementación del proyecto puede ser de varios millones de rublos, como es el caso de las estructuras modulares. La elección del tipo de subestación, su contenido técnico y las tácticas de las actividades de construcción depende de muchos factores relacionados con los requisitos y reglamentos operativos.
