Οι υπερυψηλής ενέργειας (UHV) υποσταθμοί είναι ένα κρίσιμο στοιχείο των συστημάτων ενέργειας. Για να εκπληρωθούν οι βασικές απαιτήσεις των συστημάτων ενέργειας, οι σχετικές γραμμές μεταφοράς πρέπει να παραμένουν σε καλή λειτουργική κατάσταση. Κατά τη λειτουργία των UHV υποσταθμών, είναι απολύτως απαραίτητο να εφαρμοστούν σωστά οι τεχνικές εγκατάστασης και κατασκευής των διαδιαστημάτων μεταξύ δομικών πλαίσιων, ώστε να εξασφαλιστεί μια λογική σύνδεση μεταξύ των πλαισίων, έτσι ώστε να εκπληρωθούν οι βασικές λειτουργικές ανάγκες των UHV υποσταθμών και να ενισχυθεί συνολικά η ικανότητα παροχής υπηρεσιών τους.
Σε αυτό το πλαίσιο, αυτό το έγγραφο εξετάζει τις τεχνικές εγκατάστασης και κατασκευής διαδιαστημάτων που χρησιμοποιούνται στους UHV υποσταθμούς, αναλύει συγκεκριμένες μεθοδολογίες εγκατάστασης διαδιαστημάτων, εξασφαλίζει την αποτελεσματική εφαρμογή αυτών των τεχνικών κατασκευής, εγγυάται τη σωστή σύνδεση μεταξύ των δομικών πλαισίων και τελικά προωθεί την ενίσχυση της ικανότητας παροχής υπηρεσιών των υποσταθμών, ώστε να εκπληρωθούν οι αντίστοιχες απαιτήσεις του συστήματος ενέργειας.
1.Επισκόπηση των UHV Υποσταθμών
Οι UHV υποσταθμοί αντιπροσωπεύουν ένα θεμελιώδες μέτρο για την αποτελεσματική μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στα συστήματα ενέργειας. Στα σύγχρονα συστήματα ενέργειας, τα μεγάλα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας συνήθως βρίσκονται μακριά από τα κέντρα φορτίου. Συνεπώς, η ενέργεια που παράγεται σε αυτά τα εργοστάσια μεταφέρεται συνήθως μέσω υποσταθμών αύξησης τάσης που αυξάνουν τις επίπεδα τάση πριν από την μακρινή μεταφορά. Αυτό επιτρέπει την παράδοση της ενέργειας σύμφωνα με τα αντίστοιχα πρότυπα, εκπληρώνοντας τις βασικές απαιτήσεις παράδοσης ενέργειας στα κέντρα φορτίου. Στα κέντρα φορτίου, δίκτυα διανομής με χαμηλότερες τάσεις εκτελούν αναδιανομή ενέργειας σε διάφορα επίπεδα τάση, εξασφαλίζοντας πλήρη ικανοποίηση των αναγκών ενέργειας των χρηστών.
Οι UHV υποσταθμοί λειτουργούν ως υποσταθμοί αύξησης τάσης που σχεδιάζονται ειδικά για μακρινή, υψηλή δυναμικότητα μεταφορά ενέργειας και αποτελούν τη βάση για τη σταθερή λειτουργία του συνολικού συστήματος ενέργειας. Στην πρακτική λειτουργία, η ενεργός ενέργεια που μεταφέρεται μέσω μιας γραμμής μεταφοράς τριφασικού εναλλάσσοντος ρεύματος δίνεται από:
P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)
Σύμφωνα με την παραπάνω σχέση, όταν η μεταφερόμενη ενέργεια είναι σταθερή, τότε όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο μεταφοράς τάση, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα, επιτρέποντας τη χρήση διαγωνιστών με μικρότερη διατομή. Έτσι, κατά τη μεταφορά, οι UHV υποσταθμοί μειώνουν αποτελεσματικά το κόστος παράδοσης ενέργειας και επιτρέπουν το λογικό έλεγχο των δαπανών μεταφοράς. Τα απώλεια ενέργειας και η διασπώριξη ενέργειας στις γραμμές μειώνονται αντίστοιχα, και η απόσταση μεταφοράς επεκτείνεται σημαντικά (π.χ., γραμμές 10 kV μεταφέρουν πάνω από 6–20 km, 110 kV πάνω από 50–150 km, και 220 kV πάνω από 100–300 km).
Είναι ξεκάθαρο ότι η χρήση UHV υποσταθμών βοηθά στη μείωση του κόστους μεταφοράς ενέργειας. Συνεπώς, για να εκπληρωθούν οι βασικές απαιτήσεις παροχής υπηρεσιών των συστημάτων ενέργειας, είναι απαραίτητη η σωστή διαχείριση των UHV υποσταθμών, ώστε να εξασφαλιστεί η ικανότητα παροχής υπηρεσιών τους, να εκπληρωθούν οι πρακτικές λειτουργικές ανάγκες, να μειωθούν οι παρεμβολές και οι αρνητικές επιδράσεις, να ενισχυθεί συνολικά η λειτουργική απόδοση των UHV υποσταθμών και να εγγυηθεί η συμμόρφωση με τα πρότυπα λειτουργίας του συστήματος ενέργειας.
2.Έρευνα στις Τεχνικές Εγκατάστασης Διαδιαστημάτων
Λαμβάνοντας υπόψη τις βασικές ιδιότητες των UHV υποσταθμών, αυτή η ενότητα εξετάζει τις τεχνικές εγκατάστασης διαδιαστημάτων που εφαρμόζονται μεταξύ δομικών πλαισίων, με στόχο να αξιοποιηθεί πλήρως η ικανότητα παροχής υπηρεσιών των UHV υποσταθμών και να εξασφαλιστεί ότι παρέχουν εξαιρετική υποστήριξη στο σύστημα ενέργειας στην πρακτική λειτουργία. Συνεπώς, είναι απαραίτητη μια λεπτομερή έρευνα στις τεχνικές εγκατάστασης διαδιαστημάτων, όπως αναδεικνύεται παρακάτω.
2.1 Διαδικασία Διαδικασίας Κατασκευής
Για να εκπληρωθούν οι πρακτικές λειτουργικές απαιτήσεις, η εγκατάσταση διαδιαστημάτων πρέπει να εκτελείται σωστά σύμφωνα με μια καλά ορισμένη διαδικασία, έτσι ώστε να βελτιωθεί η ποιότητα κατασκευής και να εγγυηθεί η αξιόπιστη λειτουργία των διαδιαστημάτων. Η ποιότητα της εγκατάστασης διαδιαστημάτων μεταξύ διαστημάτων αποφασίζει άμεσα την συνολική πρόοδο και ποιότητα της κατασκευής του υποσταθμού. Συνεπώς, είναι κρίσιμο να υπολογιστεί ακριβώς η απαιτούμενη μήκος κοπής των διαγωνιστών, εξασφαλίζοντας υψηλή ακρίβεια στα υπολογισμού, ώστε το προσωπικό στο πεδίο να μπορεί να εκτελέσει την προετοιμασία και την εγκατάσταση με βάση αυτά τα αποτελέσματα. Πρέπει να εκτελεστούν επαναλαμβανόμενες προσομοιώσεις, συγκρίσεις και εμπειρικές αναλύσεις για να ελεγχθεί αποτελεσματικά η διαδικασία κατασκευής.
Για να εκπληρωθούν συγκεκριμένες απαιτήσεις εγκατάστασης διαδιαστημάτων, πρέπει να ακολουθηθεί η διαδικασία κατασκευής που δείχνεται στο Σχήμα 1, ώστε να εξασφαλιστεί η συμμόρφωση με τα πρότυπα UHV υποσταθμών και να εγγυηθεί η ικανότητα παροχής υπηρεσιών του υποσταθμού. Η λεπτομερή μεθοδολογία κατασκευής μπορεί να αναφερθεί στο βασικό περιεχόμενο που δείχνεται στο Σχήμα 1.

2.2 Προετοιμασία Κατασκευής
Πριν από την κατασκευή, πρέπει να εκτελεστεί αρκετή προετοιμασία, συμπεριλαμβανομένης της μελέτης του σχεδίου εγκατάστασης διαδιαστημάτων μεταξύ διαστημάτων για UHV υποσταθμούς. Μέσω της ανάλυσης των βασικών συνθηκών των διαστημάτων διαδιαστημάτων, μπορεί να εξασφαλιστεί ότι το σχέδιο είναι λογικό και εκπληρώνει τις πρακτικές απαιτήσεις κατασκευής, μειώνοντας τα ασφαλιστικά προβλήματα και ενισχύοντας συνολικά την ικανότητα παροχής υπηρεσιών του σχεδίου.
Επόμενο, πρέπει να προετοιμαστούν τα απαιτούμενα υλικά κατά τη διάρκεια της φάσης κατασκευής, και πρέπει να εκτελεστεί ελέγχους και δοκιμές εξοπλισμού για να εξασφαλιστεί ότι η ποιότητα του εξοπλισμού εκπληρώνει τα σχετικά πρότυπα.
Επιπλέον, για να εγγυηθεί την ποιότητα της εγκατάστασης διαδιαστημάτων, πρέπει να εφαρμοστούν μέτρα ελέγχου για τα διαστήματα διαδιαστημάτων. Αυτό περιλαμβάνει την ανάλυση σχετικών παραμέτρων διαστημάτων διαδιαστημάτων και την εκτέλεση απαραίτητων υπολογισμών, ώστε να εξασφαλιστεί η ομαλή συνεχής κατασκευή.
Ακολούθως, πρέπει να διεξαχθεί η κατάλληλη τεχνική σύσταση, ώστε όλο το προσωπικό κατασκευής να κατανοήσει πλήρως τα κλειδία σημεία της διαδικασίας εγκατάστασης διαδιαστημάτων και να μπορέσει να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις απαιτούμενες τεχνικές, έτσι ώστε να εγγυηθεί την ποιότητα κατασκευής.
2.3 Συναρμολόγηση Αλυσίδας Μονωτή
Με βάση τις βασικές συνθήκες της διαδικασίας κατασκευής, μετά την ολοκλήρωση των προκαταρκτικών προετοιμασιών, μπορεί να προχωρήσει η συναρμολόγηση της αλυσίδας μονωτή. Κατά την πραγματική εγκατάσταση, πρέπει πρώτα να γίνει έλεγχος ποιότητας των αλυσίδων μονωτή μέσω δοκιμών αντοχής σε τάση για να επαληθευτεί η επιβεβαίωσή τους. Στη συνέχεια, σε συνδυασμό με προηγούμενους ελέγχους ποιότητας, να γίνει οπτική εξέταση της εμφάνισης και της ποιότητας των αλυσίδων μονωτή ώστε να διασφαλιστεί ότι πληρούν τις απαιτήσεις.
Μετά την επιβεβαίωση, πρέπει να επανεξεταστούν τα σχέδια σχεδίασης της αλυσίδας μονωτή για να ελεγχθούν πιθανά προβλήματα παρεμβολής ή σύγκρουσης. Εάν δεν υπάρχουν τέτοια προβλήματα, να προχωρήσει η εγκατάσταση. Πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την εγκατάσταση, οι κατευθύνσεις ανοίγματος όλων των ελατηριωτών σφηνών πρέπει να είναι ενιαία ευθυγραμμισμένες για να διασφαλιστεί ότι η απόδοσή τους πληροί τις απαιτήσεις λειτουργίας και επιτυγχάνει τα επιθυμητά αποτελέσματα κατασκευής.
Κατά τη συναρμολόγηση της αλυσίδας μονωτή, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την αποφυγή ζημιάς κατά την ανύψωση. Μπορεί να υιοθετηθεί μια δομή με εναλλασσόμενα μεγάλα και μικρά πτερύγια (τα πτερύγια αναφέρονται στους ομπρέλες-δίσκους στους μονωτές) και πρέπει να ελεγχθεί σωστά η απόσταση μεταξύ των πτερυγίων. Επιπλέον, πρέπει να εφαρμοστούν μέτρα αντιγήρανσης στις αλυσίδες μονωτή. Απαγορεύεται αυστηρά στο προσωπικό κατασκευής να πατάει τους μονωτές ή να επιτρέπει σε αιχμηρά αντικείμενα να τους γρατζουνίζουν, διασφαλίζοντας ότι οι αλυσίδες μονωτή παραμένουν σε καλή κατάσταση κατά την ανύψωση και πληρούν τις επόμενες απαιτήσεις χρήσης.
Πριν την ανύψωση, πρέπει να πραγματοποιηθούν δοκιμές εφελκυστικής αντοχής, δοκιμές ηλεκτρικής απόδοσης και δοκιμές γήρανσης μόνωσης για να διασφαλιστεί ότι οι αλυσίδες μονωτή διαθέτουν επαρκή μηχανική αντοχή και σταθερότητα, προλαμβάνοντας τη ζημιά κατά την ανύψωση.
Επιπλέον, πρέπει να αποφεύγονται οι συγκρούσεις μεταξύ των αλυσίδων μονωτή. Η σωστή στερέωση των αλυσίδων είναι απαραίτητη, και πρέπει να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες συσκευές στερέωσης με λογικό τρόπο για να πληρούνται οι απαιτήσεις κατασκευής.
2.4 Μέτρηση και Υπολογισμός
Αυτό το βήμα ξεκινά με τον υπολογισμό των θέσεων σύνδεσης. Με βάση τα αποτελέσματα του υπολογισμού, στη συνέχεια πραγματοποιούνται αντίστοιχες μετρήσεις στο πεδίο για να διασφαλιστεί η ακρίβεια των δεδομένων και να πληρούνται οι ανάγκες κατασκευής.
Στη συνέχεια, πρέπει να υπολογιστεί το μήκος κοπής του αγωγού. Ο υπολογισμός αυτός επηρεάζει άμεσα την ποιότητα εγκατάστασης της εύκαμπτης γεφύρωσης, καθώς κάθε σφάλμα θα επηρεάσει την κάμψη της γεφύρωσης. Ως εκ τούτου, πρέπει να ενσωματωθούν πολλαπλές επαληθεύσεις στο πεδίο στη διαδικασία ελέγχου σχεδίασης.
Πρώτα, πρέπει να καθοριστούν οι βασικοί παράμετροι υπολογισμού, οι οποίοι περιλαμβάνουν κυρίως: το μήκος της αλυσίδας μονωτή, την απόσταση έναυσης μεταξύ των σημείων ανάρτησης, την κάμψη και το βάρος του αγωγού. Μετά τον καθορισμό αυτών των βασικών παραμέτρων, να μετρηθεί άμεσα το μήκος της αλυσίδας μονωτή χρησιμοποιώντας μετροταινία χάλυβα—συγκεκριμένα, να μετρηθεί η απόσταση μεταξύ του U-σχήματος δακτυλίου ανάρτησης και του δακτυλίου ανάρτησης της σφιγκτήρας έντασης—για να πληρούνται οι πραγματικές ανάγκες δεδομένων και να βελτιωθεί η ακρίβεια του υπολογισμού.
Η μέτρηση της απόστασης έναυσης πρέπει να πραγματοποιηθεί τρεις φορές, και να χρησιμοποιηθεί η μέση τιμή των τριών μετρήσεων για να διασφαλιστεί ότι η μέτρηση αντανακλά τις πραγματικές συνθήκες, να μειωθούν οι κίνδυνοι ασφαλείας, να ενισχυθεί η αξιοπιστία της μέτρησης και να αποφευχθούν σφάλματα υπολογισμού που οφείλονται σε ανεπαρκή ακρίβεια δεδομένων.
Μετά την ολοκλήρωση όλων των μετρήσεων, να υπολογιστεί το μήκος κοπής του αγωγού. Ο υπολογισμός αυτός μπορεί να πραγματοποιηθεί αρχικά με τη χρήση εξειδικευμένου λογισμικού για να ληφθούν ακριβή αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα αυτά στη συνέχεια χρησιμοποιούνται ως αναφορά για τις επόμενες δραστηριότητες κατασκευής, διασφαλίζοντας τη συμφωνία με τις πραγματικές ανάγκες στο πεδίο και προλαμβάνοντας την ακατάλληλη εγκατάσταση.
2.5 Συγκόλληση Αγωγού και Εγκατάσταση Εξαρτημάτων
Σε αυτό το στάδιο κατασκευής, πρέπει πρώτα να καθαριστούν πλήρως τα εσωτερικά στρώματα και η εξωτερική επιφάνεια του αγωγού. Στη συνέχεια, σύμφωνα με το καθορισμένο μήκος συγκόλλησης, πρέπει να διασφαλιστεί ότι ο αγωγός εισάγεται πλήρως στη διευρυμένη θήκη του εξαρτήματος σύσφιξης για να επιτευχθεί πλήρης γέμιση, ενισχύοντας έτσι την ποιότητα της συγκόλλησης.
Στη συνέχεια, να εφαρμοστεί ομοιόμορφα θερμικός αγώγιμος λιπαντικός πάχος στις επιφάνειες επαφής, καλύπτοντας τις εξωτερικές αλουμινιούχες ίνες του αγωγού. Πρέπει να δοθεί προσοχή στην ποιότητα της κατασκευής για να αποφευχθούν ελαττώματα.
Μετά, να πραγματοποιηθεί η συγκόλληση της σφιγκτήρας έντασης, ακολουθώντας αυστηρά τις απαιτούμενες διαδικασίες κατασκευής. Να τυλιχτεί η περιοχή συγκόλλησης της σφιγκτήρας με πλαστική μεμβράνη για να διευκολυνθεί η απομόρφωση. Μόλις ολοκληρωθεί η συγκόλληση, να τριφτεί το συγκολλημένο τμήμα για να διασφαλιστεί μια ομαλή μετάβαση και να διατηρηθεί η συνολική ποιότητα κατασκευής.
Τέλος, να εγκατασταθούν τα εξαρτήματα αυστηρά σύμφωνα με τις σχετικές προδιαγραφές και τις απαιτήσεις σχεδίασης για να διασφαλιστεί ότι η εγκατάσταση πληροί τις πρακτικές ανάγκες και να ελαχιστοποιηθούν οι πιθανές προβλήματα.
2.6 Εγκατάσταση Αγωγού
Για να πληρούνται οι βασικές απαιτήσεις κατασκευής, αυτό το βήμα εγκατάστασης πρέπει να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τα πρότυπα εγκατάστασης αγωγού. Για λεπτομερείς διαγράμματα εγκατάστασης, ανατρέξτε στο βασικό περιεχόμενο που φαίνεται στο Σχήμα 2.

Η εργασία εγκατάστασης πρέπει να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με το βασικό περιεχόμενο που φαίνεται στο Σχήμα 2, το οποίο μπορεί να ικανοποιήσει τις θεμελιώδεις απαιτήσεις της πραγματικής κατασκευής, να διασφαλίσει τη σωστή ποιότητα εγκατάστασης του αγωγού, να μειώσει τους κινδύνους ασφαλείας και να βελτιώσει ολοκληρωμένα την ποιότητα της υπηρεσίας κατασκευής.
Κατά την πραγματική διαδικασία εγκατάστασης, ο αγωγός μεταφέρεται πρώτα στην καθορισμένη θέση κατασκευής. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται γερανός για να ανυψωθεί ο αγωγός. Μετά τη σύνδεση του ενός άκρου, η ανύψωση συνεχίζεται μέχρι να εγκατασταθούν πλήρως και τα δύο άκρα. Κατά τη διαδικασία ανύψωσης, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την αποφυγή σκληρής τριβής μεταξύ του αγωγού και του εδάφους, ώστε να αποφευχθεί μόνιμη παραμόρφωση που θα μπορούσε να επηρεάσει την απόδοση του αγωγού.
Αναφερόμενοι στη βασική διάταξη του Σχήματος 2, ανυψώνεται πρώτα το ένα άκρο της αλυσίδας μονωτή, ενώ το άλλο άκρο συνδέεται με τον αγωγό. Στη συνέχεια, σφίγγεται το σύρμα χάλυβα για να συνδεθεί τελικά ο U-σχήματος δακτύλιος ανάρτησης του αγωγού με το σημείο ανάρτησης του δομικού πλαισίου, ικανοποιώντας έτσι τις πραγματικές απαιτήσεις κατασκευής.
Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το προσωπικό κατασκευών πρέπει να εξασφαλίζει ότι ο ηγεμόνας δεν τρίβεται ή συγκρούεται με καμία εξοπλισμό στο έδαφος, εξασφαλίζοντας έτσι την ποιότητα της εγκατάστασης, μειώνοντας τους κινδύνους ασφάλειας, βελτιώνοντας συνολικά την ικανότητα παροχής υπηρεσιών του υπερψηλής τάσης (UHV) υποσταθμίου και επιτρέποντας στο σύστημα παροχής ρεύματος να υπηρετεί καλύτερα τους καταναλωτές ρεύματος.
2.7 Επαναμέτρηση της Κάμψης
Μετά την κατασκευή, για να επαληθευτεί η ποιότητα της εφαρμογής της κάμψης, πρέπει να διεξαχθεί επαναμέτρηση της κάμψης με βάση τις πραγματικές συνθήκες τόπου. Το κύριο στόχος αυτής της διαδικασίας είναι να εξασφαλίσει την ποιότητα της κάμψης, να εξαλείφει τις αποκλίσεις και να επιβεβαιώσει ότι η κατακόρυφη διαφορά μεταξύ του χαμηλότερου σημείου του ηγεμόνα και των σημείων κρέμασης είναι κατάλληλη.
Στην πράξη, θεσπίζεται ένα επίπεδο σε ένα σημείο κοντά στην κάτω πλευρά του ηγεμόνα και προσαρμόζεται η οριζόντια αναφορά. Στη συνέχεια, κρατιέται ένα επίπεδο στοιχείο κατακόρυφα στο σημείο κρέμασης και λαμβάνεται η ανάγνωση μέσω του επίπεδου. Στη συνέχεια, τοποθετείται ένα λέιζερ μέτρημα στη θέση που αντιστοιχεί στην ανάγνωση του στοιχείου, για να μετρηθεί η απόσταση μεταξύ της οριζόντιας αναφοράς και του σημείου κρέμασης. Αυτό το μέτρημα επαναλαμβάνεται πολλές φορές και υπολογίζεται η μέση τιμή.
Επιπλέον, μετρείται η απόσταση από τον ηγεμόνα στην οριζόντια αναφορά και επιλέγεται η ελάχιστη τιμή. Τελικά, η κάμψη υπολογίζεται με τη χρήση της Εξίσωσης (2):
fπραγματική = h₁ – h₂ (2)
Χρησιμοποιώντας την παραπάνω τύπο, μπορεί να καθοριστεί η πραγματική τιμή της κάμψης, ικανοποιώντας τις βασικές απαιτήσεις κατασκευής, εξασφαλίζοντας λογική ελεγχόμενη κάμψη, επιτρέποντας την κατάλληλη ελεγχόμενη ποιότητα της εγκατάστασης των υπερβαθμίων, βελτιώνοντας συνολικά την αποτελεσματικότητα της κατασκευής και προωθώντας αποτελεσματικά τη συνολική ποιότητα της κατασκευής.
3. Συμπέρασμα
Αυτό το έγγραφο, με βάση τις πραγματικές συνθήκες των UHV υποσταθμίων, παρουσιάζει πρώτα μια σύντομη επισκόπηση των βασικών πτυχών των UHV υποσταθμίων και στη συνέχεια εξετάζει τις τεχνικές εγκατάστασης των υπερβαθμίων. Συμβαδίζοντας με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της κατασκευής των υπερβαθμίων, η μελέτη εξασφαλίζει λογικό έλεγχο όλης της διαδικασίας εγκατάστασης. Αυτό εξασφαλίζει ότι η μέθοδος εγκατάστασης των υπερβαθμίων ικανοποιεί τις βασικές λειτουργικές ανάγκες των UHV υποσταθμίων, βελτιώνει τις ικανότητες παροχής υπηρεσιών, μειώνει τους κινδύνους ασφάλειας και υποστηρίζει συνολικά τις UHV υποσταθμίους στην παροχή υψηλής ποιότητας υπηρεσιών επιπέδωσης τάσης στο σύστημα παροχής ρεύματος.