Perfil de un Estudio Típico de Interferencia de Tubería

Lo que sigue es un perfil de los objetivos y las tareas asociadas a un estudio típico de la interferencia eléctrica que ocurre en unas o más tuberías debido a su proximidad a las líneas de la transmisión que existen en el mismo pasillo.

Objetivos

Los objetivos primarios de un estudio de interferencia son los siguientes:

Determine qué mitigación se requiere para reducir potenciales de la tubería a menos de un nivel máximo dado a través del right-of-way de la tubería durante un caso de peores condiciones del estado constante. Este nivel es típicamente 15 voltios, pero puede ser tan alto como 50 voltios en algunas áreas o tan bajo como 10 voltios en otros. Por ejemplo, las audiencias ante la Comisión de servicio público del estado de Nueva York (caso No. 88-T-132), presidida por el honorable juez de derecho administrativo Walter T. Moynihan, dieron lugar a una decisión que requería voltajes máximos de tacto y de paso del estado constante ser menos de 15 voltios en todas las localizaciones a lo largo de la tubería (porciones enterradas incluyendo de la tubería sin las estructuras expuestas asociadas a ellas).
Desarrolle los diseños de la rejilla de control del gradiente para proteger las dependencias expuestas de la tubería, tales como sitios de la válvula, durante condiciones de falla, según criterios de seguridad del estándar 80 de ANSI/IEEE. Verifique también que los voltajes del tacto en estas instalaciones sean menos de 15 voltios durante las peores condiciones del estado constante del caso. Este requisito se dispone en NACE RP0177 y el estándar CSA C22.3 estándar No. 6 - M1991.
Determine los voltajes máximos de tensión de la capa que ocurren durante condiciones de falla a lo largo de las tuberías. Estos voltajes de tensión no deben exceder 5 kilovoltios o, preferiblemente, 3 kilovoltios para cubiertas típicamente usado hoy en las tuberías de alta presión de gas; de otra manera, la capa puede ser dañada y la corrosión resultará acelerada. En casos severos, la pared de la tubería puede ser dañada formando arcos. En caso de necesidad, diseñe la mitigación para reducir éstas tensiones voltajes.

Tareas del Proyecto

Las tareas envueltas en el estudio del diseño de mitigación de interferencia son las siguientes:

Planear el Proyecto.
Colección de Datos y Revisión. El consultor debe proporcionar una descripción detallada de los datos requeridos para el estudio tan pronto como se invite al consultor a que realice el trabajo.
Selección del Lugar para Las Pruebas de Resistividad del Suelo.
Entrenamiento en el lugar para el Grupo haciendo Pruebas de Resistiviadad del Suelo y Preparacioens Asociadas (si necesario). Es importante que el equipo haciendo las pruebas entiendan completamente los procedimientos que se deben seguir para obtener lecturas correctas y localizar fallas cualquier problema que pudiera presentarse. Él debe utilizar el equipo especial para filtrar hacia fuera 50/60 hertzio de ruido que fluye en la tierra o inducido en el equipo producidos por el campo magnético que rodea la línea de la corriente ALTERNA. Él debe también reducir al mínimo el acoplador inter-carga y el acoplador entre diversos pedazos de equipo. Además, él debe evitar la influencia de conductores enterrados pelados. Esto requiere el equipo de prueba conveniente, técnicas correctas de medida, y la supervisión constante de las lecturas para las anomalías, así que la acción remediadora rápida puede ser tomada.
Pruebas de Resistividad del Suelo (por el grupo entrenado o grupo calificado).
Soporte por Telefono/Fax al Grupo haciendo las Pruebas de Resistividad. Tarea opcional. Esto será especialmente importante durante los días iniciales que siguen el entrenamiento, durante el cual el equipo es probable de tener preguntas. Durante este período también, las lecturas se deben supervisar de cerca en caso de muestras de problemas.
Interpretación de las Pruebas de Resistividad del Suelo. Es importante que las medidas de la resistividad del suelo estén resueltas en las estructuras de varias capas del suelo para computar correctamente la interferencia conductora de las estructuras de líneas de transmisión con falla y diseñar sistemas de mitigación del control de puesta a tierra/gradiente de una manera segura y rentable.
Modelo Right-of-Way. Un modelo detallado incluyendo líneas de energía eléctrica, tuberías, y cualquier facilidad asociada (por ejemplo, centrales eléctricas, subestaciones) y puesta a tierra (por ejemplo, los ánodos sacrificados, torre/poste de puesta a tierra) deben ser creados, para explicar las interacciones de todas estas entidades en la determinación de niveles de interferencia inductiva y conductora en las tuberías. Es importante incluir los alambres de tierra de arriba, los conductores neutrales, otras tuberías próximas no explícitamente bajo estudio, y las anclas del alambre de individuo conectadas con los alambres de tierra de arriba.
Simulación de Carga. Durante condiciones de carga en la línea de energía, la interferencia inductiva del campo magnético constituye esencialmente todo el presente de la interferencia, una vez que se construya la tubería: la preocupación dominante aquí es potenciales de la tubería (es decir, voltajes del tacto). En el estudio de las condiciones de carga, es importante considerar desequilibrio posible de la fase.
Simulación de Fallas. Durante condiciones de falla, interferencias conductivas (por-tierra) e inductivas de las condiciones de falla deben ser combinadas para computar voltajes de la tensión de la capa de la tubería y voltajes de toque. Las fallas se deben simular en los intervalos representativos a través del empalme-utilizan el pasillo y las corrientes inyectados en la tierra por las estructuras de la línea de transmisión consideradas correctamente. Los voltajes de capa de la tensión y los voltajes del tacto en las localizaciones representativas a través de la longitud de la tubería se computan.
Modelos de la central eléctrica y de la subestación. El modelar los esqueletos de los sistemas de puesta a tierra de cualesquiera centrales eléctricas o subestación cerca de las tuberías bajo estudio puede ser necesario, para la valoración de transferencia de voltajes por-tierra durante condiciones de falla. Las centrales eléctricas conectadas directamente con las tuberías bajo estudio deben también ser modeladas.
Diseño de la Mitigación: Alambres del Control del Gradiente. En este paso se determina el grado requerido de los alambres del control del gradiente en términos de zonas a lo largo de la longitud de la tubería. Las características particulares de los elementos del alambre de la mitigación en cada zona se deben determinar en función de los niveles de varias capas locales del modelo y de interferencia del suelo: por ejemplo, el número de los alambres requeridos y si algunos conductores existentes del contrapeso asociados a la puesta a tierra de las estructuras de líneas de transmisión deben ser re-ubicados o quitados.
Rejillas de Control del Gradiente para las Dependencias Expuestas. Si están requeridos, los diseños de la rejilla se deben elaborar para las dependencias de la tubería en los cuales los voltajes del tacto siguen siendo excesivos con los alambres del control del gradiente agregados.
Informe tipo Carta o Informe Final. Un informe tipo carta o un informe final detallado se debe presentar a finalizar el estudio. Los elementos dominantes que se incluirán son como sigue: i) Estructuras de múltiples capas tabuladas del suelo del análisis de múltiples capas de la resistencia del suelo. ii) Gráficos que comparan valores evidentes medidos de la resistencia del suelo con ésos generados por los suelos de múltiples capas equivalentes obtenidos de la interpretación de los diagramas de las medidas iii) de los potenciales de la tubería en función de la posición a lo largo de la tubería, para los peores casos de condiciones de carga, con y sin la mitigación propuesta. iv) Diagramas de los potenciales de la tubería y de los voltajes de capa de la tensión resultando de la inducción magnética, en función de la posición a lo largo de la tubería, porque todas las fallas modeladas, con y sin la mitigación. v) Diagramas de los voltajes de la tensión de la tubería toque/cubierta resultando de los efectos combinados de interferencia conductiva por la proximidad de las estructuras de una linea de transmisión fallada, para los sitios representativos, con y sin la mitigación. Iv) Los diagramas de perspectiva y plan-vista de los voltajes del tacto se asociaron a cualquier diseño de la rejilla de control del gradiente requerido para las dependencias expuestas de la tubería.

Resumen de los Datos Necesarios para un Estudio de Interferencia CA

Dibujos que demuestran las localizaciones de las tuberías, de las dependencias de la tubería, de las líneas de energía y estructuras, instalaciones de línea de energía (subestaciones y centrales eléctricas) a través del pasillo y hasta extremidades de tuberías y de líneas de energía.
Dimensiones de la tubería y del foso
Pruebas de resistividad hechas usando el método de Wenner hasta espaciamientos de 100 m o más: en las localizaciones representativas a través del pasillo común
Dibujos de los sitios en donde se planean las dependencias expuestas (por ejemplo sitios de la válvula, estaciones de medición, el etc.)
Resistencia de capa estimada de la tubería
Localizaciones y dimensiones de la cama del ánodo
Dimensiones de la línea de energía seccionadas transversalmente, poniendo en fase, tipos del conductor e información estática de la vinculación del alambre
Detalles de la estructura de la línea de energía de puesta a tierra (incluyendo similitudes) y las resistencias de tierra de la subestación
Dimensiones del sistema de puesta a tierra de una central eléctrica y subestación, si esta cerca de tuberías
Diagrama de línea simple para las líneas de energía dentro del pasillo de interferencia .
Corrientes de solo-fase-a-tierra para las fallas representativas en todas las líneas de energía
Detalles actuales de la carga para todas las líneas de energía, incluyendo desequilibrio de la carga máxima
Tiempo máximo del claro de falla para cada línea de energía
Los detalles de las centrales eléctricas alimentadas por cualesquiera de las tuberías en el pasillo de interferencia serán requeridos si estas plantas están cerca del pasillo de interferencia

Para mauores detalles:

Un Típico de Preguntas Frecuentes

¿Cuánto tiempo sería requerido para tomar los datos de la resistividad del suelo sobre los 500 kilómetros enteros de la tubería y de adquirir otros datos del campo? ¿También, fue mencionado en alguna parte que las medidas se deben tomar en por lo menos 100 espaciamientos de m o entendí mal? La tubería será paralela e intersecará las líneas de la transmisión de 200 kilovoltios y de 400 kilovoltios para una distancia considerable de la largura total. También cruza un número de otras tuberías en la misma vecindad que las líneas de energía .

El tiempo requerido para medir los datos requeridos de la resistividad del suelo sobre la tubería entera de X kilómetro dependerá de varios factores, incluyendo el número de horas luz del día durante el proceso de la prueba, la facilidad del acceso del sitio, el tiempo, y el terreno. Hemos visto a equipo de dos hombres que terminaban dos sitios de la medida por día, en donde cada sitio de la medida requiere en la orden de 15 medidas, en el perno espaciamientos de Wenner que varían entre 0.5 m y 100 m (entre los pernos adyacentes). Se seleccionan los sitios donde particularmente los altos niveles de interferencia esperan, donde las dependencias expuestas están situados y en los intervalos de 2 kilómetros o tan dentro y acercan a las zonas de interferencia, en donde el espaciamiento real requerido depende del grado de uniformidad de la estructura del suelo a lo largo de la longitud de la ruta de la tubería.

Observe el cuidado que debe ser tomado al seleccionar el equipo de prueba de resistividad del suelo, en elegir las localizaciones exactas de la travesía de la medida, y en tomar las medidas, para asegurar resultados satisfactorios. SES puede proporcionar la ayuda en este respeto. No se requiere ningunos otros datos del campo a condición de que los dibujos y los datos provistos por el gas y las compañías eléctricas sean completos y exactos. Recoger los datos, sin embargo, no se debe subestimar como tarea, puesto que los datos son con frecuencia incompletos o confusos y requieren cheques más lejos el preguntar o aún del campo. Las medidas de la resistencia del suelo se hacen sobre una gama considerable de profundidades, mientras que los voltajes transferidos a la localización de la tubería por la línea criticada torres o postes de la transmisión se pueden influenciar grandemente por resistencias más profundas del suelo, al igual que el funcionamiento de los alambres largos de la mitigación del control del gradiente: según lo descrito en el papel transmitió a usted previamente, el acodar del suelo puede dar lugar a diferencias de la orden-de-magnitud en niveles de interferencia y funcionamiento conductores de la mitigación. Tener estos datos permite modelar exacto y, la mitigación rentable diseña en última instancia.

Herramientas de Computadora

SES recomienda el uso del paquete de software CDEGS para el trabajo del análisis y de diseño asociado a un estudio de interferencia de la CA. Haga clic aquí para el árbol de la decisión.

Observe que ECCAPP, una paquete de software dedicada a los estudios de interferencia de la CA y desarrollada por SES para EPRI y A.G.A/PRC en común, está basado en más viejas versiones de los módulos del software de la ingeniería de MALZ/TRALIN/SPLITS (1985 versiones). Actualmente, puede modelar solamente los suelos homogéneos, una limitación seria para el estudio de interferencia conductora en suelos no-homogeneos (los errores de la orden-de-magnitud pueden ocurrir consecuentemente).

Varias otras paquetes de software usadas actualmente por algunos consultores también se basan en asunciones uniformes del suelo. Paquetes de software que exhiben tales limitaciones deben ser evitados.