私は何年もかけて供給してきましたボックス型変電所そして、私が学んだことが一つあるとすれば、世界最高の変電所は、間違った場所に設置すると故障するということです。場所は利便性だけではなく、ユニットが最初の 1 年を乗り切るかどうかにも関係します。これらの変電所がどこに設置できるかを決定する実際の制限について話しましょう。
環境上の制約 - 単なる天候ではありません
極端な温度私が最初に見るのは。すべての変電所には設計周囲温度があり、室外機の場合は通常 40°C です。定期的にそれを超える場所に設置すると、通電する前に変圧器の定格を下げることになります。設計値を 10℃上回るごとに、絶縁寿命が半分に減ります。
しかし、寒さも同様に問題です。 -25°C を下回ると、従来の変圧器オイルが濃くなり、冷却が損なわれ、ポンプが装備されている場合は損傷する可能性があります。制御回路が故障する可能性があります。機構が硬直する。メーカーが低温オプションを指定していないために、北部の施設でブレーカーが閉じないのを見たことがあります。
湿気と結露彼らはサイレントキラーです。湿度が高いと、物がゆっくりと腐食するだけでなく、温度が変動すると結露が発生します。絶縁表面上の水は導電経路になります。追跡が始まります。フラッシュオーバーが続きます。
解決策は単に塗装を改善するだけではありません。露点を考慮した設計で、変圧器に負荷がかかっていないときに動作するスペースヒーターを設置し、実際に湿気の侵入を防ぐ侵入保護を指定しています。 IP54 定格は、乾燥した気候では問題ないかもしれません。沿岸に設置する場合は、油が充填されたユニットに乾燥剤ブリーザーを備えた IP55 以上が必要です。
塩分と汚染独自の故障モードを作成します。絶縁体上の塩の堆積は、湿ると導電性になります。産業汚染（セメント粉塵や化学残留物）も同様です。その結果、外部フラッシュオーバーが発生し、内部のすべてが完全に動作しているにもかかわらず、変電所がオフラインになります。
これらの環境では、沿面距離を長くし、磁器の代わりにシリコン絶縁体を使用し、場合によっては定期的な洗浄プログラムを指定します。それを無視して期待することはできません。
スペースの制限 - 物理的な現実
ボックス型変電所はコンパクトですが、「コンパクト」は「見えない」わけではありません。すべてのユニットには次のものが必要です。
換気のためのクリアランス。熱はどこかへ行かなければなりません。吸気または排気を遮断すると、何かが故障するまで温度が上昇します。私は変電所が数インチの余裕をもって隅に押し込まれているのを見たことがありますが、なぜ過熱するのか疑問に思いました。クリアランス要件がマニュアルに記載されているのには理由があります。
操作のためのアクセス。ドアは完全に開く必要があります。オペレーターはパネルの前に立つ必要があります。メンテナンスにはコンポーネントを引っ張る必要があり、場合によっては持ち上げるための頭上の隙間が必要になります。安全に整備できない変電所の整備は不十分になり、最悪の結末を迎えます。
危険からの挫折。植生、貯蔵物、車両交通 - これらすべてには分離距離が必要です。藪に囲まれた変電所は火災が起こるのを待っている。積み込みドックに近づきすぎると、最終的には衝突されてしまいます。
電気的制約 - グリッド側
変電所の能力は、それに接続されているものと同じです。
利用可能な故障電流設置点での電力は変電所の定格内である必要があります。低すぎることは問題ありませんが、高すぎると開閉装置が障害を安全に解消できないことを意味します。これには、上流の電流制限または別の変電所定格が必要です。
ライン容量電圧降下が問題となります。変電所から負荷までのフィーダが長いと、電圧調整の問題が発生する可能性があります。解決策は、より大きな導体、電圧調整装置、または変電所を負荷の近くに配置することです。
接地条件交渉の余地はありません。変電所には低抵抗の接地網が必要です。土壌の抵抗率が高い岩盤の場合、乾燥した砂でその抵抗率を達成するには手間がかかります。ディープドライブロッド、化学強化、カウンターポイズリング。これがないと、障害中に足を踏んだり触ったりする可能性があり、死亡する可能性があります。
私は「地面」が数フィート離れたところにある一本の棒だった現場に行ったことがあります。それは地面ではありません。それは飾りです。
規制と許可の制約 - 事務処理の現実
これはエンジニアが嫌う部分ですが、これは現実です。
ゾーニングと土地利用どこで許可を申請できるかを決定します。住宅地では変電所が制限されることがよくあります。歴史地区には美的要件があります。環境ゾーンでは、流出の懸念により、油が充填された機器を制限する場合があります。
セットバック要件敷地境界線、建物、公共道路などの情報は、多くの場合、成文化されています。変電所をどこにでも設置できるわけではありません。電圧、火災の危険性、緊急対応のためのアクセスのしやすさに基づいて、最小距離が定められています。
タイムラインの許可大きく異なります。誰かが環境アセスメントを提出するのを忘れたために、プロジェクトが 6 か月遅れたのを見たことがあります。早めに着手し、事前に当局に相談し、完全な文書を用意しておくことで、その苦痛を軽減できます。
他のインフラへの近接性 - 現実世界の紛争
地下施設典型的な隠れた問題です。空き地のように見える場所を選んで掘り始め、水道本管、ガス管、通信ケーブルにぶつかります。すべてのサイトでは、場所を最終的に決定する前に、ユーティリティを使用して場所を特定する必要があります。
架空線クリアランス要件を作成します。既存の送電線の下にある変電所には、規格を満たす垂直方向のスペースに加え、高温での導体のたるみに対する許容値が必要です。
洪水地帯交渉の余地はありません。洪水が発生しやすい地域の変電所は、設計洪水レベルよりも高い高さを必要とするか、冠水に対応するように指定する必要がありますが、これはまれであり、費用がかかります。 5年目に100年に一度の洪水が起こるまでは大丈夫そうに見えたインスタレーションを私はあまりにも多く見てきた。
サイトの選択についてお客様に伝えていること
誰かがボックス型変電所をどこに設置できるかと尋ねたとき、私は場所のリストを渡しません。私は彼らに、満たさなければならない条件のチェックリストを渡します。
- 機器の設計内の周囲温度範囲、または適切な緩和策。
- 適切な換気クリアランスは検証済みですが、推定ではありません。
- インストールと将来のメンテナンスのためのアクセス。
- 接地は実現可能 - テスト済み、想定されていません。
- 規制当局の承認は購入後ではなく購入前に確認されています。
- 洪水と危険のリスクを評価します。
- ユーティリティが見つかり、競合が解決されました。
変電所自体堅牢です。インストール場所によって、動作するか失敗するかが決まります。
サイトの選択に取り組んでいて、私が何度も経験した間違いを避けたい場合は、喜んで詳細についてお話します。詳細は重要であり、それを早期に発見することで、全員の悩みを解決できます。
参考文献
- IEEE Std C57.12.00、液体浸漬配電、電力、および調整変圧器に関する標準一般要件。
- IEC 62271-202、*高電圧開閉装置および制御装置 – パート 202: 高電圧/低電圧プレハブ変電所*。
- 米国電気規格 (NFPA 70)、第 450 条 – 変圧器および変圧器保管庫。
