Cressall Resistors diseñó resistencias que funcionan a 132 kV y soportan impulsos de alto voltaje de hasta 650 kV. Además, debido a que está diseñado para su uso en Australia, puede resistir terremotos y ciclones masivos. Aquí, el director de ventas de Cressall, Martin Nicholls, explica cómo el análisis de elementos finitos (FEA) ayudó a garantizar que la estructura resistiría los elementos más severos.Cressall Resistors diseñó resistencias que funcionan a 132 kV y soportan impulsos de alto voltaje de hasta 650 kV. Además, debido a que está diseñado para su uso en Australia, puede resistir terremotos y ciclones masivos. Aquí, el director de ventas de Cressall, Martin Nicholls, explica cómo el análisis de elementos finitos (FEA) ayudó a garantizar que la estructura resistiría los elementos más severos.
La simulación basada en FEA se ha convertido en una parte integral de la práctica de la ingeniería. El software FEA avanzado se utiliza en la industria para el diseño y análisis de sistemas de ingeniería complejos. Este proceso es útil para el modelado numérico de sistemas físicos en campos generales de ingeniería como el electromagnetismo y la dinámica de fluidos. Esto reduce la necesidad de prototipos físicos y predice condiciones como la fatiga del material para las pruebas de durabilidad.
El primer pedido del gigante petroquímico multinacional provino del socio de Cressall, Fortress Systems (Pty), con sede en Melbourne, Australia. Las condiciones ambientales, como la baja presión y los posibles problemas sísmicos, requerían que se evaluara la integridad estructural del equipo. Trabajar desde los primeros principios requería una hoja de papel en blanco y una mente abierta para el diseño, ya que nunca antes se había hecho nada como esto.
En la primera unidad, el cliente solicitó que la resistencia se alojara en un gabinete con conexión a tierra. Para lograr este objetivo, el entrehierro interno entre la resistencia y la caja debe ser de al menos 1,3 metros, dando como resultado un cerramiento de 5,5 metros de altura y aproximadamente 6 metros de altura, que es una sola estructura que tuvo que ser entregada al sitio en barcaza .
Cressall y Fortress han combinado sus recursos para este proyecto. Cressall fabricó las resistencias de 650 kV y Fortress diseñó y construyó el gabinete.
*Analisis de ESTRES*
Para garantizar que tanto los componentes internos como la carcasa en sí puedan resistir las condiciones extremas asociadas con el campo, Fortress contrató a los expertos de FEA de Leap Australia. La compañía se especializa en soporte de software de extremo a extremo para sus productos. Involucrado en el diseño, pruebas, fabricación y gestión del ciclo de vida de los equipos con los que trabajamos.
Leap realizó un análisis de tensión tanto en la resistencia como en el gabinete asociado para garantizar que todo estuviera estructuralmente sólido cuando se ensambló.
*Distribución de voltaje*
Al diseñar equipos para voltajes muy altos, es importante que el nivel de aislamiento sea el correcto. Como parte de la validación del diseño, Cressall probó conjuntos de resistencias para garantizar una distribución de voltaje uniforme y predecible, lo que permitió optimizar los aisladores y los espacios de aire.
Después de un suministro exitoso, llegaron pedidos para un diseño más avanzado, reduciendo el tamaño del gabinete al cambiar de un gabinete conectado a tierra a un diseño de gabinete vivo.
En un gabinete conectado a tierra, las partes vivas nunca tocan la caja. Por lo tanto, todo el aislamiento debe ser adecuado para todos los voltajes. En un gabinete activo, el equipo está conectado eléctricamente al gabinete, lo que reduce el espacio de aire y lo hace físicamente más pequeño que un diseño equivalente con conexión a tierra. Sin embargo, el gabinete debe estar completamente aislado de tierra y el acceso debe estar restringido solo a personal calificado. El concepto de recinto vivo expuesto es una práctica aceptada en instalaciones de alta tensión.
Para estos pedidos, Cressall proporcionó ensamblajes completos. Debido a que el gabinete tenía que estar sostenido por un aislador, Cressall usó el software FEA patentado de Ansys para determinar la fuerza, la posición y la orientación del montaje y, en última instancia, las tensiones que podría encontrar. Elegí un par de aisladores montados a un ángulo de 45 grados. ángulo a soportar. durante un terremoto.
El diseño de caja reforzada ocupa la mitad del espacio de la versión original con conexión a tierra, lo que brinda ahorros a los clientes y facilita mucho la entrega y la instalación.