Analyse af installationskonstruktionsteknikker for mellem-bay hoppere i UHV-stationer

UHV (Ultra-High Voltage) understationer er en kritisk komponent i strømsystemer. For at opfylde de grundlæggende krav i strømsystemer, skal de tilknyttede transmissionslinjer være i god driftstilstand. Under drift af UHV-understationer er det afgørende at korrekt implementere installation og konstruktionsteknikker for inter-bay jumpers mellem strukturelle rammer for at sikre en rationel forbindelse mellem rammerne, hvilket opfylder de grundlæggende driftsbehov for UHV-understationer og forbedrer deres serviceevne på en omfattende måde.

På baggrund heraf undersøger dette papir installation og konstruktionsteknikker for inter-bay jumpers i UHV-understationer, analyserer specifikke metoder for inter-bay jumperinstallation, sikrer effektiv anvendelse af disse konstruktionsteknikker, garanterer korrekte forbindelser mellem strukturelle rammer, og fremmer således forbedringen af understationernes serviceevne for at opfylde de relevante behov i strømsystemet.

1. Oversigt over UHV-understationer
UHV-understationer repræsenterer et grundlæggende foranstaltning for at muliggøre effektiv elektricitets-transmission i strømsystemer. I nuværende strømsystemer er store kraftværker ofte beliggende langt fra lastcentre. Derfor sendes den producerede elektricitet typisk via stigningsunderstationer, der øger spændingsniveauerne, før langdistansetransmission. Dette gør det muligt at levere strøm i overensstemmelse med relevante standarder, hvilket opfylder de grundlæggende krav for strømlevering til lastcentre. Ved lastcentrene udfører lavspændingsdistributionsnetværk derefter graderet strømforsyning for at levere elektricitet til slutbrugere på forskellige spændingsniveauer, fuldt ud opfyldende brugernes strømbehov.

UHV-understationer fungerer som stigningsunderstationer specielt designet til langdistansetransmission med høj kapacitet og danner grundlag for stabil drift af hele strømsystemet. I praksis er den aktive effekt, der sendes gennem en trefase AC-transmissionslinje, givet ved:

P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)

Ifølge ovenstående formel, når den transmitterede effekt er konstant, jo højere transmissionsvoltage, jo lavere strøm, hvilket gør det muligt at bruge ledere med mindre tværsnit. Således reducerer UHV-understationer effektivt kostnaden ved strømtransmission under transmission og gør det muligt at kontrollere transmissionsomkostninger på en fornuftig måde. Strømtab og energiforbrug i linjerne bliver dermed tilsvarende reduceret, og transmissionsafstanden forlænges betydeligt (fx 10 kV-linjer transmitterer over 6–20 km, 110 kV over 50–150 km, og 220 kV over 100–300 km).

Det er tydeligt, at anvendelsen af UHV-understationer bidrager til at nedbringe strømtransmissionsomkostninger. Derfor er det afgørende for at opfylde de grundlæggende servicekrav i strømsystemer, at UHV-understationerne administreres ordentligt for at sikre deres serviceevne, opfylde praktiske driftsbehov, minimere forstyrrelser og negative indvirkninger, forbedre understationernes driftsperformance på en omfattende måde, og garantere overholdelse af normale strømsystemdriftsstandarder.

2. Forskning i inter-bay jumperinstallation og konstruktionsteknikker
Ved at tage højde for de grundlæggende karakteristika ved UHV-understationer, undersøger denne sektion jumperinstallationsteknikker anvendt mellem strukturelle rammer, med henblik på at fuldt ud udnytte UHV-understationernes serviceevne og sikre, at de yder superiør support til strømsystemet i praksis. Derfor er en detaljeret undersøgelse af jumperinstallationsteknikker nødvendig, som skitseret nedenfor.

2.1 Konstruktionsprocesflow
For at opfylde praktiske driftsbehov skal jumperinstallation udføres fornuftigt ifølge et veldefineret procesflow, hvilket forbedrer konstruktionskvaliteten og sikrer pålidelig jumperperformance. Kvaliteten af inter-bay jumperinstallation bestemmer direkte den samlede fremskridt og kvalitet i understationskonstruktion. Derfor er det vigtigt at beregne den nødvendige ledelængde præcist, sådan at feltarbejdere kan udføre forberedelse og hævning baseret på disse resultater. Gentagne mock-ups, sammenligninger og empiriske analyser bør udføres for at effektivt kontrollere konstruktionsprocessen.

For at opfylde specifikke jumperinstallationskrav, bør konstruktionsprocessen som vist i figur 1 følges for at sikre overholdelse af UHV-understationsstandarder og garantere understationserviceperformance. Den detaljerede konstruktionsmetode kan refereres i den grundlæggende indhold illustreret i figur 1.

2.2 Konstruktionsforberedelse
Før konstruktionen skal tilstrækkelig forberedelsesarbejde udføres, herunder studium af inter-bay jumperdesignskemaet for UHV-understationer. Ved at analysere de grundlæggende forhold for jumper-span, kan designet sikres at være rationelt og opfylde de reelle konstruktionskrav, reducere sikkerhedsrisici og forbedre designets serviceevne på en omfattende måde.

Dernæst bør byggevarer, der er nødvendige i konstruktionsfasen, forberedes, og udstyrinspektion og -test skal udføres for at sikre, at udstyrets kvalitet opfylder relevante standarder.

Desuden skal kontrolforanstaltninger for jumper-span implementeres for at garantere jumperinstallationskvaliteten. Dette inkluderer analyse af relevante jumper-span-parametre og udførelse af nødvendige beregninger for at sikre en problemfri efterfølgende konstruktion.

Efterfølgende skal der foretages en passende teknisk orientering for at sikre, at alle konstruktionspersonale fuldt ud forstår de vigtigste punkter i jumperinstallationsprocessen og kan effektivt implementere de påkrævede teknikker, hvilket sikrer konstruktionskvaliteten.

2.3 Isolatorkæde-samling
Basert på de grundlæggende forhold i konstruktionsprocessen, kan isolatorkæden samles efter gennemførelse af de foreløbige forberedelser. I den faktiske installation skal først kvalitetskontrol af isolatorkæderne udføres ved at gennemføre spændingstest for at verificere deres godkendelse. Derefter kombineret med tidligere kvalitetskontroller, visuelt undersøge udseendet og kvaliteten af isolatorkæderne for at sikre, at de opfylder kravene.

Efter bekræftelse, gennemgå tegninger af isolatorkæden for at kontrollere for potentielle interferens- eller kollisionsspørgsmål. Hvis der ikke findes sådanne problemer, fortsæt med installationen. Bemærk, at under installationen, må alle forårspindenes åbningsretninger være ensartet justeret for at sikre, at deres præstation opfylder driftskrav og opnår ønskede konstruktionsresultater.

Under samling af isolatorkæden, skal man være opmærksom på at undgå skader under hævning. En struktur med alternativt store og små tag (tag henviser til paraplyagtige diske på isolatorer) kan anvendes, og tagafstanden skal korrekt kontrolleres. Desuden bør anti-aldringsforanstaltninger anvendes på isolatorkæderne. Konstruktionsspecialister er strengt forbudt at træde på isolatorerne eller tillade, at spidse genstande skraber dem, for at sikre, at isolatorkæderne forbliver i godt stand under hævning og opfylder senere brugskrav.

Før hævning, skal trækraftstest, elektrisk præstationstest, og isolationsaldringstest udføres for at sikre, at isolatorkæderne har tilstrækkelig mekanisk styrke og stabilitet, for at forhindre skader under løftning.

Desuden skal kollisioner mellem isolatorkæder undgås. Korrekt fastgørelse af kæderne er nødvendig, og passende fasteningsenheder bør fornuftigt anvendes for at opfylde konstruktionskrav.

2.4 Måling og beregning
Dette trin begynder med at beregne forbindelsespositionerne. På baggrund af beregningsresultaterne udføres derefter de relevante felter målinger for at sikre data-præcision og opfylde konstruktionsbehov.

Dernæst skal ledningsklippelængden beregnes. Denne beregning påvirker direkte installationskvaliteten af den fleksible busbar, da enhver fejl vil påvirke busbars dale. Derfor bør flere pladsbaserede verifikationer integreres i designkontrolprocessen.

Først bestemmes de vigtigste beregningsparametre, primært inklusive: længden af isolatorkæden, spændvidde mellem ophængningspunkter, dale, og ledningsvægt. Efter at have etableret disse grundlæggende parametre, mæles isolatorkædens længde direkte med en stålbandmåler - specifikt, mæles afstanden mellem U-formet hænge ring og spændeklampe hænge ring - for at opfylde reelle datakrav og forbedre beregningspræcisionen.

Spændviddemåling bør udføres tre gange, og det gennemsnitlige tal af tre læsninger bør anvendes for at sikre, at målingen afspejler virkeligheden, reducere sikkerhedsrisici, forbedre målings pålidelighed, og undgå beregningsfejl som følge af utilstrækkelig datapræcision.

Efter gennemførelse af alle målinger, beregnes ledningsklippelængden. Denne beregning kan initieres ved hjælp af specialiseret software for at opnå præcise resultater. Disse resultater tjener herefter som referencer for efterfølgende konstruktionsaktiviteter, for at sikre overensstämmelse med reelle feltkrav og forhindre forkert installation.

2.5 Ledningspressing og montering af fittinger
I dette konstruktionsstadium, ryddes først indervæggen og udoverfladen af ledningen grundigt. Derefter, ifølge specificerede pressinglængde, sikres, at ledningen fuldt ud indføres i pressings fittingens udvidede bore for at opnå komplet udfyldning, dermed forbedre pressingkvaliteten.

Dernæst påføres termisk lediv kontaktgrease jævnt på kontaktfladerne, dækker den ydre aluminiums tråde af ledningen. Opmærksomhed skal rettes mod konstruktionskvalitet for at undgå defekter.

Herefter udføres pressingen af spændeklammen, strikt følger de påkrævede konstruktionsprocedurer. Pressingsområdet af klammen bliver omhyllt med plastfilm for at lette formning. Når pressingen er færdig, slibes det pressede område for at sikre en jævn overgang og bevare den samlede konstruktionskvalitet.

Til sidst installeres fittingerne i streng overensstämmelse med relevante specifikationer og designkrav for at sikre, at installationen opfylder praktiske behov og minimere potentielle problemer.

2.6 Ledningsinstallation
For at opfylde de grundlæggende konstruktionskrav, skal dette installationsstadium udføres i overensstämmelse med ledningsinstallationsstandarder. For detaljerede installationsdiagrammer, se venligst de grundlæggende indhold, som vises i figur 2.

Installationsarbejdet bør udføres i overensstämmelse med det grundlæggende indhold, som vises i figur 2, hvilket kan opfylde de grundlæggende krav til den faktiske konstruktion, sikre korrekt ledningsinstallationskvalitet, reducere sikkerhedsrisici, og forbedre konstruktionservicekvalitet i bredere sammenhæng.

Under den faktiske installationsproces, transporteres først ledningen til den angivne konstruktionssted. Herefter anvendes en kran til at hæve ledningen. Efter at en ende er forbundet, fortsættes hævningen, indtil begge ender er fuldt ud installeret. Under hævningen skal der tages forsigtighed for at undgå hård friktion mellem ledningen og jorden, for at undgå permanent deformering, der kunne forringe ledningens præstation.

Med henvisning til den grundlæggende konfiguration i figur 2, hæves først én ende af isolatorkæden, mens den anden ende forbinder sig til ledningen. Dernæst spændes stålwiren for at til sidst forbinde ledningens U-formet hænge ring til strukturens ramme-hænge punkt, dermed opfylder de faktiske konstruktionskrav.

Under denne proces skal konstruktionspersonale sikre, at ledningen ikke rører ved eller kolliderer med nogen installationsudstyr på jorden, hvilket garanterer installationskvaliteten, minimaliserer sikkerhedsrisici, forbedrer UHV-stations serviceevne i bredere omfang, og gør det muligt for strømsystemet at bedre tjene elektricitetsforbrugerne.

2.7 Genmåling af sags
Efter konstruktionen skal der udføres en genmåling af sags baseret på de faktiske stedlige forhold for at verificere kvaliteten af sagsimplementeringen. Formålet med dette trin er hovedsageligt at sikre sagskvaliteten, eliminere afvigelser, og bekræfte, at den vertikale forskel mellem ledningens laveste punkt og ophængningspunkterne er passende.

I praksis sættes et nivælr at et punkt nær ledningens underside, og den horisontale referenceplan kalibreres. Derefter holdes en nivælstav lodret oppe ved ophængningspunktet, og læsningen tages igennem nivælr. Herefter placeres en laserafstandsmåler på positionen, der svarer til stavlæsningen, for at måle afstanden mellem den horisontale referenceplan og ophængningspunktet. Dette måltag bliver gentaget flere gange, og gennemsnitsværdien beregnes.

Derefter måles afstanden fra ledningen til den horisontale referenceplan, og den laveste værdi vælges. Til sidst beregnes sags ved hjælp af ligning (2):

faktuel = h₁ – h₂ (2)

Ved brug af ovenstående formel kan den faktiske sagsværdi fastslås, hvilket opfylder grundlæggende konstruktionskrav, sikrer en fornuftig sagkontrol, gør det muligt for korrekt kvalitetskontrol af jumperinstallation, forbedrer konstruktionsvirksomhed overordnet, og effektivt fremmer samlet konstruktionskvalitet.

3. Konklusion
Dette dokument, baseret på de faktiske forhold i UHV-stationer, gennemgår først grundlæggende aspekter af UHV-stationer og undersøger derefter installationsteknikker for inter-bay jumpers. Ved at tilpasse sig specifikke krav til jumperkonstruktion sikres en fornuftig kontrol over hele installationsprocessen. Dette garanterer, at jumperinstallationsmetodikken opfylder de grundlæggende driftsbehov for UHV-stationer, forbedrer deres serviceevne, reducerer sikkerhedsrisici, og støtter UHV-stationer i at levere højkvalitets spændingsoptrappingsydelser til strømsystemet.