Anàlisi de les tècniques de construcció i instal·lació de saltadors inter-bai per a subestacions UHV

Les subestacions UHV (Ultra-Alta Tensió) són un component crític dels sistemes elèctrics. Per complir els requisits fonamentals dels sistems elèctrics, les línies de transmissió associades han de mantenir-se en bones condicions operatives. Durant l'operació de les subestacions UHV, és essencial implementar correctament la instal·lació i les tècniques de construcció dels saltadors entre bastiders per assegurar una interconnexió raonable entre aquests, així com satisfacte les necessitats operatives bàsiques de les subestacions UHV i augmentar de manera integral les seves capacitats de servei.

Basant-nos en això, aquest article investiga les tècniques d'instal·lació i construcció dels saltadors utilitzades en les subestacions UHV, analitza metodologies específiques d'instal·lació de saltadors entre bastiders, assegura l'aplicació efectiva d'aquestes tècniques de construcció, garanteix connexions adequades entre bastiders, i finalment promou l'augment de les capacitats de servei de la subestació per satisfer les demandes corresponents del sistema elèctric.

1.Visió general de les subestacions UHV
Les subestacions UHV representen una mesura fonamental per permetre una transmissió eficient d'energia elèctrica dins dels sistemes elèctrics. En els sistemes elèctrics actuals, les grans centrals elèctriques sovint estan situades lluny dels centres de càrrega. Per tant, l'electricitat generada en aquestes centrals es transmet sovint a través de subestacions elevadores que incrementen els nivells de tensió abans de la transmissió a llarga distància. Això permet la distribució d'energia conformant amb les normes rellevants, satisfer les necessitats bàsiques de transmissió a centres de càrrega. Als centres de càrrega, les xarxes de distribució de baixa tensió realitzen una distribució graduada d'energia a diferents nivells de tensió, complint plenament les demandes d'electricitat dels usuaris.

Les subestacions UHV funcionen com a subestacions elevadores específicament dissenyades per a la transmissió a llarga distància i alta capacitat, i serveixen com a base per a l'operació estable de tot el sistema elèctric. En la pràctica, la potència activa transmesa a través d'una línia de transmissió AC trifàsica es dona per:

P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)

Segons la fórmula anterior, quan la potència transmesa és constant, més alt és el nivell de tensió de transmissió, menor és la corrent, permetent l'ús de conductors amb seccions transversals més petites. Així, durant la transmissió, les subestacions UHV reduïxen efectivament el cost de la transmissió d'energia i permeten un control raonable dels gastos de transmissió. Les pèrdues d'energia i la dissipació en les línies són reduïdes, i la distància de transmissió s'estén significativament (per exemple, les línies de 10 kV transmeten més de 6–20 km, les de 110 kV més de 50–150 km, i les de 220 kV més de 100–300 km).

Es veu clarament que l'ús de subestacions UHV ajuda a reduir els costos de transmissió d'energia. Per tant, per complir els requisits de servei bàsics dels sistemes elèctrics, és essencial una gestió adequada de les subestacions UHV per assegurar la seva capacitats de servei, satisfer les necessitats operatives reals, minimitzar les interferències i els impactes adversos, augmentar de manera integral el rendiment operatiu de les subestacions UHV, i garantir la conformitat amb les normes normals d'operació dels sistemes elèctrics.

2.Investigació sobre les tècniques de construcció de la instal·lació de saltadors entre bastiders
Tenint en compte les característiques fonamentals de les subestacions UHV, aquest apartat estudia les tècniques d'instal·lació de saltadors aplicades entre bastiders, amb l'objectiu de aprovechar plenament les capacitats de servei de les subestacions UHV i assegurar que ofereixin un suport superior al sistema elèctric en la seva operació real. Per tant, és necessari un estudi detallat de les tècniques d'instal·lació de saltadors, tal com s'explica a continuació.

2.1 Flux de procés de construcció
Per complir amb els requisits operatius reals, la instal·lació dels saltadors ha de realitzar-se de manera raonable segons un flux de procés ben definit, millorant així la qualitat de la construcció i assegurant un rendiment fiable dels saltadors. La qualitat de la instal·lació de saltadors entre bastiders determina directament el progrés i la qualitat generals de la construcció de la subestació. Per tant, és crucial calcular amb precisió la longitud de tall del conductor necessària, assegurant una alta precisió en aquests càlculs, de manera que el personal de camp pugui realitzar la prefabricació i el levat basant-se en aquests resultats. S'haurien de realitzar simulacions repetitives, comparacions i anàlisis empírics per controlar eficàcement el procés de construcció.

Per satisfer els requisits específics de la instal·lació de saltadors, s'ha de seguir el procés de construcció mostrat a la Figura 1 per assegurar la conformitat amb les normes de les subestacions UHV i garantir el rendiment de servei de la subestació. El mètode de construcció detallat es pot consultar en el contingut bàsic il·lustrat a la Figura 1.

2.2 Preparació de la construcció
Abans de la construcció, cal realitzar una preparació adequada, incloent l'estudi del pla de disseny dels saltadors entre bastiders de les subestacions UHV. Analitzant les condicions bàsiques de les travesses de saltadors, es pot assegurar que el disseny sigui raonable i compleixi els requisits de construcció reals, reduint els riscos de seguretat i augmentant de manera integral la capacitats de servei del disseny.

A continuació, s'han de preparar els materials de construcció necessaris durant la fase de construcció, i s'han de realitzar inspeccions i proves de l'equipament per assegurar que la qualitat de l'equipament compleixi les normes rellevants.

A més, per garantir la qualitat de la instal·lació de saltadors, cal implementar mesures de control per a les travesses de saltadors. Això inclou l'anàlisi de paràmetres rellevants de les travesses de saltadors i la realització de càlculs necessaris per assegurar una construcció posterior fluida.

Finalment, s'ha de realitzar una instrucció tècnica adequada per assegurar que tot el personal de construcció entengui completament els punts clau del procés d'instal·lació de saltadors i pugui implementar eficàciment les tècniques requerides, assegurant així la qualitat de la construcció.

2.3 Montatge de la cadena d'aislaments
Basant-se en les condicions bàsiques del procés de construcció, després de completar les preparacions preliminars, es pot procedir al montatge de la cadena d'aislaments. En la instal·lació real, primer s'ha de realitzar el control de qualitat de les cadenes d'aislaments fent proves de tensió per verificar-ne la qualificació. Després, juntament amb les inspeccions de qualitat anteriors, s'ha de revisar visualment l'aparença i la qualitat de les cadenes d'aislaments per assegurar-se que compleixen els requisits.

Després de la confirmació, s'ha de revisar els plans de disseny de la cadena d'aislaments per comprovar possibles problemes d'interferència o col·lisió. Si no hi ha cap problema, es pot procedir a la instal·lació. Cal tenir en compte que durant la instal·lació, les direccions d'obertura de tots els clavells de molla han de ser uniformement alineades per assegurar que el seu rendiment compleixi els requisits operatius i aconsegueixi els resultats de construcció desitjats.

Durant el montatge de la cadena d'aislaments, cal prestar atenció per evitar danys durant l'elevació. Es pot adoptar una estructura amb alts i baixos alternants (els alts i baixos es referen als discs en forma de paraigüa dels aislaments) i s'ha de controlar adequadament l'espaiat entre els alts i baixos. A més, s'han de aplicar mesures anti-envejeciment a les cadenes d'aislaments. El personal de construcció està estrictament prohibit de posar-se sobre els aislaments o permetre que objectes punxants els rascin, assegurant que les cadenes d'aislaments romanguen en bones condicions durant l'elevació i compleixin els requisits d'ús posterior.

Abans de l'elevació, s'han de realitzar proves de resistència a la tracció, proves de rendiment elèctric i proves d'envejeciment d'aislament per assegurar que les cadenes d'aislaments tenen suficient resistència mecànica i estabilitat, evitant danys durant l'elecció.

A més, s'han d'evitar les col·lisions entre les cadenes d'aislaments. És essencial fixar correctament les cadenes i utilitzar de manera raonable dispositius d'aferrament adequats per complir els requisits de construcció.

2.4 Mesura i càlcul
Aquest pas comença amb el càlcul de les posicions de connexió. Basant-se en els resultats del càlcul, es realitzen a continuació les mesures corresponents al camp per assegurar la precisió de les dades i complir els requisits de construcció.

A continuació, s'ha de calcular la longitud de tall del conductor. Aquest càlcul afecta directament la qualitat de la instal·lació de la barra flexible, ja que qualsevol error influirà en la flacciditat de la barra. Per tant, s'haurien d'integrar múltiples verificacions al procés de control de disseny.

Primer, s'han de determinar els paràmetres de càlcul clau, principalment: la longitud de la cadena d'aislaments, la distància entre punts de suspensió, la flacciditat i el pes del conductor. Després d'establir aquests paràmetres bàsics, es mesura directament la longitud de la cadena d'aislaments amb un metallòmetre—específicament, es mesura la distància entre l'anell de suspensió en U i l'anell de presa de tensió—per complir els requisits de dades reals i millorar la precisió del càlcul.

La mesura de la distància entre punts de suspensió s'ha de realitzar tres vegades, i s'ha d'utilitzar el valor mitjà de les tres lectures per assegurar que la mesura reflecteixi les condicions reals, reduint els riscos de seguretat, augmentant la fiabilitat de la mesura i evitant errors de càlcul causats per una precisió insuficient de les dades.

Un cop s'hagin completat totes les mesures, s'ha de calcular la longitud de tall del conductor. Aquest càlcul es pot fer inicialment utilitzant programari especialitzat per obtenir resultats precisos. Aquests resultats llavors serveixen de referència per a les activitats de construcció posteriors, assegurant la concordança amb els requisits reals del camp i prevenint la instal·lació inadequada.

2.5 Presa de tensió i instal·lació de les connectores
En aquest pas de construcció, primer neteja a fons les capes interiors i la superfície exterior del conductor. Després, segons la longitud de presa de tensió especificada, assegura't que el conductor s'insereix completament a l'orifici ampliat de la presa de tensió per aconseguir un ompliment total, millorant així la qualitat de la presa de tensió.

A continuació, aplica uniformement grasa de contacte tèrmic a les superfícies de contacte, cobrint les fileres d'alumini externes del conductor. Cal prestar atenció a la qualitat de la construcció per evitar defectes.

Després, realitza la presa de tensió de la presa de tensió, seguint estrictament les procedures de construcció requerides. Envolta l'àrea de presa de tensió de la presa de tensió amb pel·lícula plàstica per facilitar el desmoldat. Un cop s'hagi completat la presa de tensió, poli la secció prensada per assegurar una transició suau i mantenir la qualitat general de la construcció.

Finalment, instal·la les connectores en estricta conformitat amb les especificacions i requisits de disseny rellevants per assegurar que la instal·lació compleixi les necessitats pràctiques i minimitzi els possibles problemes.

2.6 Instal·lació del conductor
Per complir els requisits bàsics de construcció, aquest pas d'instal·lació s'ha de realitzar en conformitat amb els estàndards d'instal·lació del conductor. Per a les diagrames detallades d'instal·lació, si us plau, consulta el contingut bàsic mostrat a la Figura 2.

El treball d'instal·lació s'ha de realitzar en conformitat amb el contingut bàsic mostrat a la Figura 2, el qual pot satisfacer els requisits fonamentals de la construcció real, assegurar la qualitat d'instal·lació del conductor, reduir els perills de seguretat i millorar de manera integral la qualitat del servei de construcció.

Durant el procés d'instal·lació real, el conductor es transporta primer al lloc de construcció designat. Després, es fa servir una grua per elevar el conductor. Un cop s'ha connectat un extrem, l'elevació continua fins que es connectin tots dos extrems. Durant el procés d'elevació, cal prestar atenció per evitar la fricció dura entre el conductor i el terra, per prevenir la deformació permanent que podria prejudicar el rendiment del conductor.

Fent referència a la configuració bàsica de la Figura 2, es eleva primer un extrem de la cadena d'aislaments, mentre que l'altre extrem es connecta al conductor. Posteriorment, es tensa la corda d'acer per finalment connectar l'anell en U del conductor al punt de suspensió de l'estructura, així complint els requisits de construcció reals.

Durant aquest procés, el personal de construcció ha de garantir que el conductor no es fregui ni col·lidi amb cap equipament del terra, assegurant així la qualitat de la instal·lació, minimitzant els riscos de seguretat, millorant de manera integral la capacitat de servei de la subestació UHV i permetent al sistema elèctric servir millor als consumidors d'electricitat.

2.7 Re-mesura de la fàbrega
Després de la construcció, per verificar la qualitat de la implementació de la fàbrega, s'ha de realitzar una re-mesura basada en les condicions reals del lloc. L'objectiu principal d'aquest pas és assegurar la qualitat de la fàbrega, eliminar desviacions i confirmar que la diferència vertical entre el punt més baix del conductor i els punts de suspensió és adequada.

En la pràctica, es col·loca un nivellador en un punt proper a la part inferior del conductor, i es calibra el pla de referència horitzontal. A continuació, es manté un bastó de nivellatge verticalment al punt de suspensió, i es pren la lectura a través del nivellador. Després, es col·loca un mesurador de distància láser a la posició corresponent a la lectura del bastó per mesurar la distància entre el pla de referència horitzontal i el punt de suspensió. Aquesta mesura es repeteix múltiples vegades, i es calcula el valor mitjà.

Després, es mesura la distància del conductor al pla de referència horitzontal, i es selecciona el valor mínim. Finalment, es calcula la fàbrega utilitzant l'Equació (2):

factual = h₁ – h₂ (2)

Utilitzant la fórmula anterior, es pot determinar el valor real de la fàbrega, satisfent els requisits bàsics de construcció, assegurant un control raonable de la fàbrega, permetent un control de qualitat adequat de la instal·lació del jumper, millorant de manera integral l'eficàcia de la construcció i promovint eficaçment la qualitat general de la construcció.

3. Conclusió
Aquest article, basat en les condicions reals de les subestacions UHV, primer fa una breu revisió dels aspectes fonamentals de les subestacions UHV i després investiga les tècniques d'instal·lació del jumper entre intervals. Alineant-se amb els requisits específics de la construcció del jumper, l'estudi assegura un control raonable de tot el procés d'instal·lació. Això garanteix que la metodologia d'instal·lació del jumper compleixi amb les necessitats operatives bàsiques de les subestacions UHV, millora les seves capacitats de servei, reduïu els perillosos de seguretat i suporta de manera integral les subestacions UHV en proporcionar serveis de elevació de tensió de alta qualitat al sistema elèctric.