Сауд Арабиясының 150 МВт қуаттылығы бар күн энергиясын өндіретін зауытынан (4200 химиялық электрод, орташа төсем кедергісі 3,1 Ω) және ME/Afrika/SEA экспорттық жеткізілімдерінен алынған далалық деректер: стандартты жетегі бар шыбықтар құмды, тасты және латерит топырақта неліктен істен шығады және сатып алу құжатында не айтылған.
TL;DR — Топырақтың үш түрі, үш ақаулық режимі, бір сатып алу жағының жауабы
- Құмды топырақәдетте кептірілген кезде 3000-нан 10000 Ω·см-ге дейін көрсетеді. Біздің 2020-2025 жылдардағы ME жөнелтімдерімізде осы диапазондағы тек жетек шыбықтары бар орындар іске қосу кезінде 18-42 Ω көрсетті және бірінші жыл ішінде қайта бұрғыланды; сол диапазондағы көршілес химиялық жер шыбықтары бар орындар орташа есеппен 3,6 Ω көрсетті.
- Тасты топырақ2-3 м биіктікте калибрлі немесе желденген гранит қабатымен 150 МВт Сауд Арабиясының оңтүстік-батыс бұрышында тереңірек жүруді тоқтатты — калибрлі 3,5 м. Ондағы алты алаң шыбықты созғаннан кейін де 4,7 Ω-дан жоғары көрсеткіш көрсетті. Дельта-үлгідегі қос электродтарға және бағаналы графит жерге қосу модульдеріне ауысыңыз.
- Латерит топырағыжаңбырлы маусымда бірнеше жүз Ω·см-ден құрғақ маусымда 5000 Ω·см-ден жоғарыға дейін ауытқиды. Маусым айында іске қосудан өткен стандартты шыбық ақпан айына дейін жанасу кернеу терезесін істен шығаруы мүмкін. Химиялық жер шыбығының артқы толтырғышы құрғақ маусымдағы төмендеу кезінде ылғалды ұстайды.
Осы мақаланы негіздегім келетін әңгіме 2020 жылдың тамыз айында Мадридте орналасқан EPC компаниясы 150 МВт Сауд Арабиясының фотоэлектрлік жобасына қатысты сауалнама жіберген кезде болды, нәтижесінде осы мақаланың далалық деректері алынған. Сауалнама электрондық поштасында мыналар туралы сұралғанхимиялық жер шыбықтарыТопыраққа төзімділік зерттеуі 1500-ден 2200 Ω·см диапазонында болған коммуналдық масштабтағы фотоэлектрлік алаң үшін. Геотехнологиялық есеп анық, EPC білікті болды, және алаң жетекші инженер 2018 жылы Чилидегі кішігірім жобада көрген калиш белдеуінде орналасқан, онда COVID саяхат шектеулері кезінде екі жоспарланған суару сапары өткізіп жіберілгендіктен, үшінші жылы суарылатын шыбықтардың инвентаризациясы жанасу кернеуінің шегінен асып кеткен. Ол мұны қайталағысы келмеді. Сіз оқып отырған мақала - сол электрондық поштадан шыққан инженерлік дәлел - EPC ақырында сатып алу құжатына жазған топырақ типінің құрылымы және оны шығарған зауыттың далалық деректері.
Бұл нұсқаулық ұқсас сұрау түскен сатып алу топтарына арналған: геотехнологиялық есебі үстел үстінде тұрған, жобалау тобы жетектелген шыбықтың орнына химиялық электрод сұрап жатқан және сатып алу құжаты алдағы екі апта ішінде жазылуы тиіс ME, Africa және SEA жоба иелері. Төмендегі үш топырақ түрі - құм, тас және латерит - сол есептерде жиі кездесетіндер, ал істен шығу режимдері әрқайсысына тән. Үшеуінде де өзгермейтін нәрсе - сатып алу жағының жауабы.
1. Құмды топырақ — ауадағы сымның істен шығуы
Құрғақ құм - үш ақаулық режимінің ішіндегі ең қарама-қайшы. Қағаз жүзінде ол өте жұқа жерге тұйықтағыш материал сияқты көрінеді: ол борпылдақ, жақсы ағып кетеді және оны бұрғылау оңай. Алайда, Веннердің төрт түйреуіш көрсеткіші басқаша әңгімені баяндайды. 1 м тереңдіктегі құрғақ шөл құмы әдетте 3000 мен 10000 Ω·см аралығында көрсетеді; 1,5 м тереңдіктегі құм құмы ең нашар жағдайда 20000 Ω·см-ден жоғары көрсеткішті көрсете алады. Себебі иондық, механикалық емес: құрғақ құмда саз құрамы жоқ дерлік және шыбық бетінен ток өткізу үшін еріген минералды құрам жоқ дерлік.
Есептеуді өзгертетін нәрсе - шыбық бетіндегі ылғалдылық. A химиялық жер өзегі100 мм бұрғыланған сақинаның ішіндегі мыспен қапталған өзек болып табылады, сақина гигроскопиялық толтырғыш қосылыспен (әдетте магний сульфатымен қосылған бентонит) толтырылады. Қосылыс топырақтан және маусымдық ылғалдылықтан қоршаған орта ылғалын сіңіреді, оны шыбық бетіне ұстап тұрады және иондық құрамды топырақтың тікелей көлеміне баяу шығарады. Нәтижесінде, шыбық пен топырақ арасындағы шекара айналасындағы топырақ 8000 Ω·см көрсеткен кезде де шамамен 200 Ω·см топырақ сияқты әрекет етеді. NEMA GR-1 шыбық геометриясы өзгермейді; өзгеретін нәрсе - топырақтың жанасуы.
2020 және 2025 жылдар аралығында Таяу Шығысқа жөнелтілген жүктерімізде 2000-нан 8000 Ω·см құм жолағындағы химиялық жерлендіргіш шыбық қондырғыларындағы орташа төсем кедергісі суару циклісіз 5 Ω жобалық нысанаға қарсы 3,6 Ω деңгейінде болды. Сол жолақтағы көршілес учаскелердегі тек жетек шыбықтары бар қондырғылар іске қосу кезінде 18-ден 42 Ω-ға дейін көрсеткіш көрсетті және бірінші жыл ішінде қайта бұрғыланды. Шыбықтың диаметрі бірдей болды. Айырмашылығы артқы толтырғышта болды.
2. Тасты топырақ — Калиш қабатының бөгеті
Осы мақаладағы далалық деректерді шығарған Сауд Арабиясының сайтында оңтүстік-батыс массив бұрышында 3,5 м калиш қабаты болды. Бастапқы сипаттама бойынша 2,4 м жетекті шыбықтар қажет болды, олар массивтің 94%-ында жұмыс істеді. Қалған 6% калиште жүру үшін тым таяз және елемеуге тым кедергілі болды. Сол бұрыштағы алты төсем шыбық 3,0 м-ге дейін созылғанның өзінде іске қосу кезінде 4,7 Ω-дан жоғары көрсеткіш көрсетті. Біз екі нәрсе жасадық: үшбұрышты үлгідегі қос электродтарға ауыстық (әр төсемнің айналасындағы үшбұрыштағы екі 2,4 м шыбық) және қостықбағаналы графит жер модульдеріпараллель орналасқан орташа кернеулі трансформатор алаңдарында. Бесінші жылғы қайта сынау ең нашар 4,7 Ом-да — жобалау шегінде — қайталанды, себебі модульдер тік жол бітелген жерде эквипотенциалды бетті бүйірге созды.
Тасты учаскелер сатып алу тобы үшін екі практикалық санатқа бөлінеді. Біріншісі - топырақпен толтырылған саңылаулар бар жарықшақты тау жынысы - бұрғылауға болады, бірақ шыбық тек топырақ фракциясымен жанасады, тау жынысының матрицасымен емес. Екіншісі - жоспарланған электрод тереңдігінде немесе оған жақын жерде бүтін тау жынысы немесе калиш (кальций карбонаты цементтелген топырақ), онда көлік жүргізу мүмкін емес немесе экономикалық тұрғыдан тиімсіз болады. Таяу Шығыс пен АҚШ-тың батысында екінші санаттың көп бөлігі кездеседі; Сауд Арабиясының, Катардың және БАӘ-нің үлкен бөліктерінде 2-ден 4 м-ге дейінгі калиш қабаты бар, алISRIC Дүниежүзілік Топырақ туралы ақпараткаталог Сахель мен Африка мүйізі бойынша маусымдық құрғақ аймақтарда бірдей профильді орналастырады.
Тасты учаскелер бойынша сатып алу жағының тереңірек сұрағы үшін,ФАО топырақ жіктеуінің деректер орталығыСатып алу тобына геотехнологиялық мердігер жұмылдырылғанға дейін аймақтық топырақ картасын алуға мүмкіндік береді — бұл учаскенің калиш немесе тозған гранит негізінің үстінде орналасқанын білудің ең арзан жері.ФАО-ның әлемдік топырақ туралы анықтамалық құжатыBES (Бағаны бағалау парағы) бойынша аяқталатын топырақ класының атауларына арналған өріс сілтемесі болып табылады.
3. Латерит топырақ — маусымдық ауытқу мәселесі
Латерит - стандартты жетегі бар шыбық іске қосудан өтіп, құрғақ мезгілге дейін кернеу терезесін ақырын бұзатын топырақ түрі. Латерит - тропикалық Африкада (Нигерия, Гана, Кения, Мозамбик), Оңтүстік Азияда (Үндістан түбегінің көп бөлігі, Шри-Ланка, Бангладештің кейбір бөліктері) және Оңтүстік Американың кейбір бөліктерінде (Бразилияның солтүстік-шығысы, Гайана) кең таралған темір мен алюминийге бай қалдық топырақ. Топырақ профилі жақсы құрғатылған және темір оксидінің мөлшері жоғары, бұл оған тән қызыл-қоңыр түс береді.
Электр мәселесі маусымдық тербелісте. Батыс Африка латериті бойынша жарияланған далалық зерттеулер әдетте ылғалды маусымдағы кедергінің 200-ден 800 Ω·см-ге дейінгі диапазонында екенін көрсетеді - бұл стандартты жетегі бар шыбық үшін өте қолайлы - және құрғақ маусымдағы кедергінің 5000 Ω·см-ден жоғары - сол шыбық үшін жұмыс істейтін диапазоннан тыс екенін көрсетеді. Жетегі бар шыбық өзгермейді; оның айналасындағы топырақ өзгереді. 6 айлық суару циклі құрғақ маусымдағы көрсеткішті қайта тұрақтандыруы мүмкін, бірақ суару тәртібінің сол мәселесі қайта пайда болады: дұрыс уақытта келмеген суару бригадасы құрғақ маусымның қалған бөлігінде сенсорлық кернеу терезесінің істен шығу жолағының ішінде төсенішті қалдырады.
SEA латерит учаскелері үшін дәл осындай маусымдық логика сәл өзгеше маусымдық уақытпен қолданылады: Индонезия мен Филиппиндердегі құрғақ маусым Батыс Африканың құрғақ маусымына қарағанда қысқа, бірақ қарқынды, бұл кедергі тербелісі тығызырақ терезеге қысылғанын білдіреді. Химиялық жер-таяқша жұмыс моделі - ылғалды сақтайтын артқы толтыру, суару циклі жоқ - екі жағдайда да жұмыс істейді.
4. Сатып алу құжатында не айтылған
Жоғарыда аталған үш топырақ түрі бойынша инженерлік шешім бірдей: стандартты жетегі бар шыбық дұрыс өнім емес. Сатып алу құжатында не дұрыс екенін көрсету керек.
| Топырақ түрі | Стандартты жетек шыбығы жалғыз | Техникалық сипаттамада не талап етілуі керек |
|---|---|---|
| Құмды, 3000-нан 10000 Ω·см-ге дейін | Іске қосу кезіндегі ақаулар (көршілес учаскелерде 18-42 Ω) | Химиялық жер өзегігигроскопиялық толтырғышпенIEC 62561-7; төсем нысанасы 5 Ом-нан төмен; кері толтыру түрін сынау есебі қоса берілген. |
| 2-3 м биіктіктегі тасты, калиш | Тереңдікке жету мүмкін емес (Сауд Арабиясының оңтүстік-батыс бұрышында ең нашар 4,7 Ω) | Дельта-үлгідегі екі еселенген электродтардың кез келгені, көлденеңжер үсті модульдерінемесе химиялық-жерге қосу шыбығы + жерге қосу модулінің тіркесімі;IEEE 837қосқыш; салынған күйінде жазылған калибр тереңдігі. |
| Латерит, 200-5000 Ω·см маусымдық ауытқу | Ылғал өтеді, құрғақ күйінде өтпейді | Химиялық жерлендіргіш (немесеэлектролиттік ионды жерлендіру шыбығы(MV төсемдері және ESE терминалдары үшін) гигроскопиялық толтыру химиясы бірдей; суару циклі жоқ пайдалану және техникалық қызмет көрсету жоспары. |
Сатып алу жағындағы үш бақылау мәселені шешетін спецификация мен мәселені тудыратын спецификация арасындағы айырмашылықты анықтайды.
- Типтік сынақ есебі тапсырысқа тіркелген.Химиялық жерлеу өзегі тек мыс түтігі ғана емес, оның ішіндегі химиялық құрам. Жеткізуші төрт қасиетті типтік сынақ есебін жіберуі керек: анықтамалық ылғалдылықтағы кедергіні төмендету коэффициенті, 60 °C / 30 күнде ұзақ мерзімді иондық тұрақтылық, 90 күндік кептіруде ылғалды сақтау және ESIA сатысындағы қоршаған ортаға сәйкестік. Біз 2019 жылғы партияны натрий хлориді қоспасына жоғалттық (хлорид қабықтың ішіндегі мыспен қапталған өзектерге шабуыл жасайды), ал біздің 2022 жылғы жеткізуші партиямыз иондық тұрақтылық сынағынан 65% сақтау кезінде - біздің ішкі 80% шегінен төмен - өте алмады, сондықтан біз ішкі қосылыс желісін біліктілікке ие болдық. Бұл есепті жібере алмайтын жеткізуші - екінші жылдың соңында «бізде жаңа жақсартылған қосылыс бар» деген электрондық поштамен келетін жеткізуші.
- Стандартты қосқыш IEEE 837 стандартында құлыпталған.Механикалық қысқыштар импульстік ток сынағынан сәтсіздікке ұшырайдыIEC 62561-1және коммуналдық көлемдегі жобада пайдаланылмауы керек. Қосқыш стандарты - активті 25 жылдық жобалау мерзімі ішінде қорғайтын спецификацияның бөлігі.
- Шыбық геометриясыNEMA GR-1.Диаметрі 17,2 мм-ден 25,4 мм-ге дейін, мыс қаптамасының қалыңдығы ≥ 254 мкм. Қаптаманың қалыңдығы импульстік ток жүктемелерінде (ESE терминалдары, MV төсемдері) ең маңызды — жұқа қаптама алдымен істен шығады.
5. Жабу — Сатып алу тарапы алдымен не сұрауы керек
Осы мақаланы ашқан 150 МВт Сауд Арабиясындағы зауыт бесінші жылдағы қайта сынау кезінде 5 Ω жобалық нысанаға қарсы орташа төсем кедергісін 3,1 Ω көрсетті, ең нашар төсем оңтүстік-батыс бұрышында 4,7 Ω болды, онда калиш тік жүрісті тоқтатты. Мадрид EPC 2020 жылдың тамыз айындағы сұрау хатын жіберген кезде бұл сандардың ешқайсысы сатып алу дәлел ретінде болған жоқ - олар толтыру химиясын, қосқыш стандартын, шыбық геометриясын және топырақ нысанасын қайта реттеуді бір құжатқа жазып, содан кейін орнату тобына жұмысты орындауға мүмкіндік берудің нәтижесі.
Егер сіз Таяу Шығыста, Африкада немесе Оңтүстік-Шығыс Азияда жоба иесі болсаңыз және сатып алу құжаты ашық болса, жобаның келесі 25 жыл ішінде жобалау терезесінде қалатынын анықтайтын сұрақ «қай шыбықты сатып аламын» емес, «жоспарланған электрод тереңдігінде топырақтың кедергісі қандай және жоғарыдағы үш істен шығу режимінің қайсысы қолданылады» деген сұрақ. Алдымен топыраққа жауап алыңыз; өнімге жауап келеді. Сатып алу мәселесі екі өнім тұқымдасының қайсысы екенін анықтауда —химиялық жер өзегі or бағаналы графит жер модулі(немесе екеуі де, ең қиын жерлерде) — топырақ жолағына және тереңдік шегіне сәйкес келеді. Толық санат беті мына жерде./химиялық жерге тұйықтау электроды/геометрия опциялары бар және2025 жылға арналған электролиттік ионды жерге тұйықтау шыбықтарының үздік 5 өндірушісіблогта жеткізушілердің қысқа тізімі бар.
Белгілі бір жоба бойынша үлгі бумасы және төрт қасиетті типті сынақ есебі үшін ең жылдам жол -бізбен байланыс бетіME, Africa және SEA жобаларына арналған үлгілерді жеткізу әдетте зауыттан сол апта ішінде жіберіледі, ал техникалық жауаптар бір жұмыс күні ішінде келеді.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 5 қазан