Συζήτηση για τεχνικές κατασκευής στο σύστημα ενεργείας 20 kV σε υψηλόταχες σιδηροδρομικές γραμμές
1. Σύνοψη Έργου
Το έργο αφορά την κατασκευή του νέου Ταχύτροχου Σιδηρόδρομου Τζακάρτα-Μπαντούνγκ, με μήκος κύριας γραμμής 142,3 χλμ, συμπεριλαμβανομένων 76,79 χλμ γεφυρών (54,5%), 16,47 χλμ σφαγίων (11,69%) και 47,64 χλμ παραπέδιων (33,81%). Έχουν κατασκευαστεί τέσσερις σταθμοί - Χαλίμ, Καραβάνγκ, Πανταλάρανγκ και Τέγκαλ Λούαρ. Η κύρια γραμμή του Ταχύτροχου Σιδηρόδρομου Τζακάρτα-Μπαντούνγκ είναι 142,3 χλμ μακρά, σχεδιασμένη για μέγιστη ταχύτητα 350 χλμ/ώρα, με διάστημα διπλής γραμμής 4,6 μ, περιλαμβανομένων περίπου 83,6 χλμ ατριβής τροχιάς και 58,7 χλμ τροχιάς με βάλλαστο. Το σύστημα εφοδιασμού ηλεκτρικής τράνης χρησιμοποιεί τη μέθοδο AT (Αυτομετατροπέα).
Ο εξωτερικός εφοδιασμός χρησιμοποιεί επίπεδο τάσης 150 kV, ενώ το εσωτερικό σύστημα κατανομής ενέργειας χρησιμοποιεί 20 kV. Οι όπλοι και τα συστήματα θέσης της κατεντακτικής γραμμής για τον ταχύτροχο σιδηρόδρομο χρησιμοποιούν τον προτυποποιημένο και απλοποιημένο σχεδιασμό της Κίνας. Το ΙΕΕ-Business είναι υπεύθυνο για την αγορά υλικών, την κατασκευή του συνόλου του συστήματος εφοδιασμού ενέργειας και ηλεκτρικής τράνης για τον Ταχύτροχο Σιδηρόδρομο Τζακάρτα-Μπαντούνγκ στην Ινδονησία, καθώς και για την εξωτερική σύνδεση ενέργειας που χρηματοδοτείται από προσωρινά ποσά.
2.Σχέδιο Σχεδίασης Υποσταθμίου Κατανομής 20 kV
2.1 Κύρια Ηλεκτρική Σύνδεση και Λειτουργικός Τρόπος Λειτουργίας 20 kV
Η κύρια μπάρα 20 kV χρησιμοποιεί μονομπάρια διάταξη, διατμημένη από παρασύνδεση μπάρας με αυτόματη μεταφορά. Παρέχεται ενδιάμεση μπάρα 20 kV, η οποία, μετά την πάροδο από έναν ρυθμιστή τάσης, εκτείνει την ολοκληρωμένη φορτία 20 kV και την κύρια ενδιάμεση γραμμή 20 kV. Το ουδέτερο σημείο του ρυθμιστή τάσης είναι συνδεδεμένο με τη γη μέσω ενός μικρού αντιστοιχού, χωρίς να έχει εγκατασταθεί παράκαμπτη διακόπτη για τον ρυθμιστή τάσης.
Κατά την κανονική λειτουργία, και τα δύο πηγάκια ενέργειας εφοδιάζουν παράλληλα, με την παρασύνδεση μπάρας ανοιχτή. Εάν αποτυχεί ένα πηγάκι, η εισερχόμενη διακόπτης στον αποενεργοποιημένο πλευρά ανοίγει, και η παρασύνδεση μπάρας αυτόματα κλείνει, επιτρέποντας στο άλλο πηγάκι να φέρει το πλήρες φορτίο της υποσταθμίου. Ένα συστήμα αντιστάθμισης ανενεργής ενέργειας είναι εγκατεστημένο στην ενδιάμεση μπάρα 20 kV, εξασφαλίζοντας ότι ο παράγοντας ενέργειας στην εισερχόμενη πλευρά της υποσταθμίου είναι τουλάχιστον 0,9 μετά την αντιστάθμιση.
2.2 Σχέδιο Διάταξης
Όλες οι υποσταθμίους κατανομής είναι συντοπισμένες με τα κτίρια λειτουργίας και διαβίωσης στην περιοχή του σταθμού στο ισόγειο, εκτός από την υποσταθμίου του Τέγκαλ Λούαρ EMU Depot, η οποία είναι ανεξάρτητα κατασκευασμένη ως μονοκατοικία. Δεν παρέχονται διατμηματικά επίπεδα καλωδίων. Το ισόγειο περιλαμβάνει δωμάτια για τον ρυθμιστή τάσης (για την κύρια και την ολοκληρωμένη ενδιάμεση γραμμή), αντιστάθμιση ανενεργής ενέργειας, εξοπλισμό σύνδεσης με τη γη, επικοινωνιακός εξοπλισμός, αποθήκη ανταλλακτικών, υψηλής τάσης στροβίλια, δωμάτιο ελέγχου, δωμάτιο εργαλείων και δωμάτιο ξεκούρασης. Τα καλώδια μέσα στην υποσταθμίου είναι εγκατεστημένα σε καλωδιακές αποκοπές.
Οι συνδέσεις μεταξύ του δωματίου ρυθμιστή τάσης, του δωματίου αντιστάθμισης ανενεργής ενέργειας, του δωματίου εξοπλισμού σύνδεσης με τη γη και του δωματίου υψηλής τάσης γίνονται μέσω προενσωματωμένων σωληνών. Βρίσκεται μέσα στην περιοχή του σταθμού, η υποσταθμίου δεν διαθέτει εξωτερικές οδούς πρόσβασης ή πυροσβεστικές οδούς. Παρέχεται εξωτερική ολοκληρωμένη ράβδος υπηρεσιών, εξοπλισμένη με καλωδιακές υποστηρίξεις· τα εισερχόμενα και εξερχόμενα καλώδια είναι εγκατεστημένα μέσω αυτής της ράβδου, με τα καλώδια υψηλής τάσης και χαμηλής τάσης/ελέγχου να είναι εγκατεστημένα στις αντίθετες πλευρές της ράβδου. Αλλες ενότητες χρησιμοποιούν καλωδιακές αποκοπές και εγκαταστάσεις σωληνών.
3.Προετοιμασία Κατασκευής
Εξέταση Τόπου: Πριν από την κατασκευή, ο εργολάβος θα πρέπει να διεξάγει μια εξέταση τόπου με βάση τα εγκεκριμένα σχεδιαστικά έγγραφα και σχετικά δεδομένα, και να προετοιμάζει έκθεση εξέτασης τόπου που καλύπτει το ορεινό, γεωλογικό, οδικό μεταφορά, συνθήκες κτίριων εξοπλισμού, και διανομή ράβδου υπηρεσιών.
Επαλήθευση Σχεδίων Κατασκευής: Ο εργολάβος θα πρέπει να επαληθεύσει τα εγκεκριμένα σχέδια κατασκευής στον τόπο και να επιβεβαιώσει την ακρίβειά τους πριν από τη χρήση. Οποιεσδήποτε ανωμαλίες πρέπει να αναφέρονται άμεσα στον πελάτη, τον σχεδιαστή και τον επιστάτη για επίλυση.
Βάσει της εξέτασης και της επαληθευμένης σχεδίων, ο εργολάβος θα πρέπει να αναπτύξει λεπτομερή σχέδιο εφαρμογής και εγχειρίδιο εργασίας για την υποσταθμίου κατανομής, καθορίζοντας σαφώς πρότυπα διαδικασιών, απαιτήσεις ελέγχου ποιότητας και ανάγκες διασύνδεσης για κρίσιμες διαδικασίες, και να διεξάγει τεχνικές ενημερώσεις με QR κώδικες.
Βελτιστοποίηση BIM: Στην πρώιμη φάση κατασκευής, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία BIM για να προσομοιώσει την εγκατάσταση εξοπλισμού και την κατεύθυνση καλωδίων στην υποσταθμίου κατανομής 20 kV. Αυτό επιτρέπει τη βελτιστοποίηση της διάταξης του εξοπλισμού και των ράβδων/αγωγών μέσα στο κτίριο, την προσομοιωμένη κατεύθυνση καλωδίων σε εσωτερικές και εξωτερικές καλωδιακές ράβδους, τη βελτιστοποίηση των διαδρομών καλωδίων, και την ακριβή καθορισμό της θέσης των υποστηρίξεων. Οι δυνατότητες οπτικοποίησης και προσομοίωσης του BIM βοηθούν να αποφεύγονται χωρικές συγκρούσεις κατά την κατασκευή και να βελτιώνεται η αποτελεσματικότητα.
4.Βελτιστοποίηση Λεπτομερειών Διαδικασίας
4.1 Διάταξη Καλωδιακών Ράβδων στην Υποσταθμίου Κατανομής
Η υποσταθμίου είναι μονοκατοικία, και οι ενδιάμεσες καλωδιακές ράβδους για τα ξεχωριστά δωμάτια εξοπλισμού έχουν αποκλειστεί. Μεταξύ των θεμελίων στο δωμάτιο ρυθμιστή τάσης, το δωμάτιο αντίδρασης και το δωμάτιο μικρού αντιστοιχού σύνδεσης με τη γη και τα δωμάτια υψηλής τάσης/ελέγχου, χρησιμοποιούνται προενσωματωμένες χάλυβινες σωλήνες, που εκτείνονται στην καλωδιακή ράβδου του δωματίου υψηλής τάσης μέχρι το ύψος της δεύτερης επιπέδου υποστήριξης από το κάτω μέρος. Για τη βοήθεια στην τράτα καλωδίων, η προενσωματωμένη σωλήνα μεταξύ της εξωτερικής ράβδου υπηρεσιών και της καλωδιακής ράβδου του δωματίου υψηλής τάσης έχει βελτιστοποιηθεί σε μορφή ράβδου, με πλάκες διαπέρασης τείχους εγκατεστημένες στις διασταύρωσες τείχους.
4.2 Εγκατάσταση Μπάρας στο Δωμάτιο Ρυθμιστή Τάσης
Η αρχική μονοεπίπεδη οριζόντια υποστήριξη τερματισμού καλώδιων στο δωμάτιο ρυθμιστή τάσης έχει βελτιστοποιηθεί με την προσθήκη ανακλίνουσης χάλυβας κάτω από την οριζόντια υποστήριξη για την ενίσχυση της σταθερότητας και την πρόληψη της ταλαντώσεως. Τα καλώδια εισέρχονται στον ρυθμιστή τάσης από το πάνω, με τις υποστηρίξεις εγκατεστημένες σε ύψος 2.500 mm. Το στρώμα προστασίας και η θωράκιση των τερματισμών υψηλής τάσης είναι ξεχωριστά συνδεδεμένα με τη γη.
Όλες οι κατασκευαστικές υποστηρίξεις συνδέονται με τον κύριο γεωμετρικό συνδυαστή με τη χρήση επίπλους ή κυκλικών βάρων ανάλογα. Οι διαγώνιες λωρίδες συνδέουν τους τερματισμούς των καλωδίων με τα τερματικά του προσαρμοστή ρεύματος, προστατευμένες από κατακεραμισμένη υπερβαθμισμένη επένδυση με επιδείξεις χρωμάτων φάσης. Για την λειτουργική παρακολούθηση, εγκαταστάθηκε ένα L-μορφηγμένο πλέγμα ανοξείδωτου χάλυβα με θύρα εντυπώσεως (εξοπλισμένη με ηλεκτρομαγνητικό κλείδι που ανοίγει μόνο όταν η υψηλή τάση είναι ανοιχτή) για να εξασφαλίσει την ασφάλεια των προσώπων και να διατηρήσει τις απαιτούμενες καθαρές αποστάσεις ζωντανών μερών.
4.3 Εγκατάσταση Υποστήριξης Καλωδίων
Η προσομοίωση προ-εγκατάστασης καλωδίων με BIM επέτρεψε διαχωρισμένη διάθεση: η πηγή ρεύματος 1, η πηγή ρεύματος 2, η πρωτογενής πάροδος και η ολοκληρωμένη πάροδος τοποθετήθηκαν σε διαφορετικές πλευρές του χανιού, προστατεύοντας την ζημία του ένα καλώδιο από την αποτυχία του άλλου. Σεβάστηκαν τις ακτίνες κάμψης των καλωδίων, και η ακριβή θέση κάθε καλώδιου στις υποστηρίξεις αποφάσισε τον βέλτιστο τύπο και τον τόπο της υποστήριξης.
Η ανίχνευση σύγκρουσης BIM προσαρμόστηκε στο ύψος των υποστηρίξεων για να αποφύγει τις διασταύρωσες καλωδίων. Όλες οι οριζόντιες σταθμές υποστήριξης είναι στο ίδιο επίπεδο, με κέντρα παρακίνησης ≤5 mm. Οι υποστηρίξεις είναι σταθερές σε προ-ενσωματωμένες χάλυβα πλάκες στους τοίχους του χανιού, με το κάτω μέρος των υποστηρίξεων ≥150 mm πάνω από το πάτωμα του χανιού. Στο ολοκληρωμένο χάνι υπηρεσιών, οι υποστηρίξεις καλωδίων εδραιώνονται με 40 mm × 4 mm επίπλους χάλυβα, με δύο συνδετήρες γεωμετρίας συνδεδεμένες στο ολοκληρωμένο σύστημα γεωμετρίας.
4.4 Έργο Εγκατάστασης Καλωδίων
Αρχή Διάθεσης Καλωδίων: Τα καλώδια διαφορετικών επιπέδων τάσης πρέπει να τοποθετηθούν από πάνω προς τα κάτω σε σειρά υψηλής τάσης, καλωδίων ελέγχου και καλωδίων σήματος. Καλώδια διαφορετικών κατηγοριών ή δύο κύκλων πρωτογενών φορτίων δεν πρέπει να τοποθετηθούν στο ίδιο επίπεδο υποστήριξης.
Επισκευή Σχεδίων: Με βάση τα σχεδιαγράμματα, οι τεχνικές εγκατάστασης καλωδίων επιτρέπουν επιβάθυνση της σχεδίασης, επιτρέποντας έναν ολοκληρωμένο και συστηματικό σχεδιασμό κατασκευής που εξασφαλίζει την ομαλή ολοκλήρωση και ενισχύει τον έλεγχο ασφάλειας και ποιότητας.
Υπολογισμός Δυνάμεων Σύρσης: Οι μηχανές σύρσης τοποθετούνται στο τελικό σημείο, με τους παραδόχους καλωδίων περίπου κάθε 1 m. Σε σχέση με την εμπειρία, προστίθεται 10 cm στις στροφές για τον υπολογισμό της δύναμης σύρσης.
Επιθεώρηση Τόπου: Πριν από την εγκατάσταση, ελέγξτε τις συνθήκες εγκατάστασης της εξοπλισμού. Εξασφαλίστε ότι η δύναμη σύρσης παραμένει κάτω από την επιτρεπόμενη συμπίεση του καλώδιου. Ασκήστε ελέγχους ασφάλειας στην μηχανή εγκατάστασης καλωδίων και εξετάστε τον τόπο για να επιβεβαιώσετε την τοποθέτηση του κατασκευαστήριου καλωδίων, προσαρμόστε άμεσα αν δεν συμμορφώνεται με τα πρότυπα.
Εκτέλεση Εγκατάστασης Καλωδίων: Πριν από την εγκατάσταση, προετοιμάστε ετικέτες και αριθμοσύστημα βάσει των σχεδίων από επικύρωση τεχνικών. Η επιτήρηση στον τόπο εξασφαλίζει την σωστή διάθεση και χρήση του μοντέλου καλωδίου. Κατά την μηχανική εγκατάσταση, τα καλώδια δεν πρέπει να εμφανίζουν επίπλευρη επίπλευρη πίεση, στροφή ή βλάβη του στέγαστρου. Χρησιμοποιήστε έναν κρανού για να τοποθετήσετε το κατασκευαστήριο καλωδίων, υποστηριζόμενο από έναν ειδικό στήριγμα για απόδοση από το πάνω μέρος και προστασία από το ιστορικό τριβή. Εγκαταστήστε σίγκριπτα σύρσης καλωδίων στις τερματικές πριν από την σύρση. Οι επικυρωμένοι τεχνικοί πρέπει να επιτηρούν την λειτουργία της εξοπλισμού και την τοποθέτηση της μηχανής παραδόχου: μια κύρια μηχανή σύρσης στο τελικό σημείο, παραδόχοι διαστάσεων 80–100 m, και μεγάλες ακτίνες στις στροφές.
Στέγαση Καλωδίων: Μετά την εγκατάσταση, στεγάστε τα καλώδια στα σημεία αρχής/τέλους και στις δύο πλευρές των στροφών, με διαστάσεις στέγασης 5–10 m. Εφαρμόστε την αρχή "ένα-ένα" για την στέγαση και αναστήστε τα καλώδια από το σημείο αρχής προς τα πίσω. Για τα καλώδια σε τράπεζες, κρεμάστε ετικέτες στις δύο πλευρές, στις στροφές και τα διασταύρωση, στα ευθύγραμμα τμήματα, ετικέτες κάθε 20 m. Οι ετικέτες πρέπει να εμφανίζουν ομοιόμορφα τον αριθμό, το προϊόν, τα σημεία αρχής/τέλους και την τάση του καλώδιου.
Έλεγχος Κύκλων Καλωδίων: Μετά την εγκατάσταση, ελέγξτε τον ολόκληρο κύκλο καλωδίων, τα συναφή συντελεστές και εγκαταστάσεις. Επιβεβαιώστε την ακρίβεια των ετικετών, ελέγξτε για λείψανα/λάθη εγκαταστάσεις και επιβεβαιώστε την συμμόρφωση ποιότητας. Για να εξασφαλίσετε την ασφαλή λειτουργία:
Εγκαταστήστε διαχωριστικά μεταξύ AC/DC καλωδίων ή κύκλων διαφορετικών επιπέδων τάσης όταν δεν μοιράζονται την ίδια τράπεζα;
Εξασφαλίστε ότι όλα τα καπάκια χανίων είναι στη θέση τους και τα χανιά είναι ελεύθερα από εμπόδια και νερό;
Εκτελέστε δοκιμές αντοχής απομόνωσης και διαρροής ρεύματος σύμφωνα με τα πρότυπα;
Επαληθεύστε την στοίχηση των τερματικών και τη συμβατότητα του πλέγματος κατά την αποδοχή.
4.5 Μέτρα Αντιπυρικής και Πυροσίτικης Προστασίας
Όλες οι διαπερατώσεις μεταξύ τμημάτων πυραντοχών, εισόδων κτιρίων, δαπέδων και ανοίγματα κάτω από τα καλύμματα υψηλής/χαμηλής τάσης πρέπει να είναι πυραντοχή. Τα υλικά πυραντοχής πρέπει να συμμορφώνονται με τα Ινδονησιακά πρότυπα για απόδοση, μέθοδο δοκιμής, γενικές τεχνικές προδιαγραφές για επικάλυμα πυραντοχών καλωδίων και τεχνικές προδιαγραφές για περιβάλλοντα πυραντοχών καλωδίων. Χρησιμοποιούνται πυραντοχή καλώδια εσωτερικά. Τα μη πυραντοχή καλώδια που εισέρχονται στο υποστήριγμα πρέπει να ενυποδιδούνται με πυραντοχή ταινία ή να επενδύονται με πυραντοχή πολύχρωμο.
5. Ολοκληρωμένη Κατασκευή και Συντήρηση
Κατά την κατασκευή, τα μονάδες λειτουργίας και συντήρησης εντάχθηκαν νωρίς για να συντονίσουν τα πρότυπα κατασκευής και συντήρησης, δημιουργώντας τη βάση για ένα υψηλής ποιότητας, ευγενικό και φιλικό προς το περιβάλλον HSR. Από τη μια πλευρά, η στενή συνεργασία με την εντολή παραλαβής κατά τη διάρκεια των συναντήσεων σύντομης ενημέρωσης, των επισκοπήσεων προδιαγραφών και των τεχνικών συναντήσεων βοήθησε στην αναδιατύπωση των προδιαγραφών διαδικασίας και των απαιτήσεων απόδοσης εξοπλισμού/υλικών με βάση την λειτουργική εμπειρία. Από την άλλη, κατά την κατασκευή - ενώ συνεχίζονταν να συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές σχεδιασμού και κώδικα - οι διαδικασίες βελτιώθηκαν από την άποψη της λειτουργικής ασφάλειας και της συντήρησης, συμπεριλαμβανομένων των βελτιώσεων στα χάνια καλωδίων, την πρόσβαση συντήρησης καλωδίων, τα κουτιά σύνδεσης, την γεωμετρία, τις προστατευτικές πλέγματα και την σηματοδότηση, έτσι βελτιώνοντας την λειτουργική ασφάλεια και την φυσική ποιότητα.
6. Συμπέρασμα
Σε σύνοψη, οι τεχνολογίες κατασκευής για συστήματα ενέργειας υψηλών ταχυτήτων (HSR) συνεχίζουν να προοδεύουν, με περισσότερους μηχανικούς που εφαρμόζουν ολοκληρωμένες έννοιες σε έργα HSR. Βελτιώσεις στην ηλεκτρομαγνητική τεχνολογία, ταχεία βελτιστοποίηση του BIM και βελτιωμένα συστήματα προειδοποίησης υποστηρίζουν την ανάπτυξη της ολοκλήρωσης των «Τεσσάρων Ηλεκτρικών» (ενέργεια, σήμανση, τηλεπικοινωνίες, και τροχοσέρα) του HSR. Αυτό το άρθρο έχει ως στόχο να παρέχει σημαντικές εισαγωγές για την περαιτέρω πρόοδο αυτών των τεχνολογιών.
