UHV-alamülebitel asutatud vahetuvõrkude paigalduse ehitustehnoloogiate analüüs
UHV (Ultra-High Voltage) alajaamad on võrgusüsteemide oluline komponent. Võrgusüsteemide põhinõuete täitmiseks peavad kahele toetuma vastavad edastusliinid, mis peavad olema heas töökorras. UHV-alajaamade ekspluatatsiooni ajal on oluline rakendada õigesti konstruktsioonraamide vahelisi ühendusjuhtmete paigaldus- ja ehitustehnoloogiaid, et tagada raamide vaheline ratsionaalne ühenduvus, täita UHV-alajaamade põhioperatiivsed vajadused ning tõsta nende teenindusvõimekust kompleksselt.
Sellest lähtuvalt uurib see artikkel UHV-alajaamades kasutatavaid ühendusjuhtmete paigaldus- ja ehitustehnoloogiaid, analüüsib konkreetseid ristlõike ühendusjuhtmete paigaldusmeetodeid, tagab nende ehitustehnoloogiate tõhusa rakendamise, garanteerib õiged ühendused konstruktsioonraamidesse ning viimaks soodustab alajaama teenindusvõimekuse tõstmist, et rahuldada vastavat võrgusüsteemi nõudeid.
1. UHV-alajaamade ülevaade
UHV-alajaamad on põhiliseks meetmeks elektrivõimsuse tõhusaks edastamiseks võrgusüsteemides. Tänapäeva võrgusüsteemides asuvad suured elektrijaamad tihti kaugel koormuskeskustest. Seetõttu transporditakse nendes jaamades toodetud elekterik energia tavaliselt üleslülitatud alajaamade kaudu, kus pinge tõstetakse enne pika kaugusega edastamist. See võimaldab energiat edastada vastavalt seotud standarditele, täites põhinõuded elektrienergia tarnimiseks koormuskeskustesse. Koormuskeskustes teostavad madalama pinge jaotusvõrgud astmelist energiavarustust, et tarnida elektrit lõppkasutajatele erinevatel pingenivoodel, täies mahus rahuldades kasutajate vajadusi elektrienergia järele.
UHV-alajaamad toimivad üleslülitatud alajaamadena, mis on eriti mõeldud pika kaugusega, suurvõimsusega võimsuse edastamiseks ning moodustavad kogu võrgusüsteemi stabiilse töö aluse. Praktilises ekspluatatsioonis antakse aktiivvõimsus, mida kolmefaasilisel vahelduvvoolu edastusliinil edasi viiakse järgmise valemi kaudu:
P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)
Ülaltoodu valemist lähtudes, kui edastatav võimsus on konstantne, seda kõrgemal pingenivool, seda väiksem on vool, mis võimaldab kasutada juhtmeid väiksema ristlõikega. Nii vähendavad UHV-alajaamad efektiivselt elektrienergia edastamise kulusid ja võimaldavad mõistlikku kontrolli üle edastuskulude. Kaob ja energia hajumine juhtmetes väheneb vastavalt ning edastuskaugus pikeneb oluliselt (nt 10 kV liinidel 6–20 km, 110 kV üle 50–150 km ja 220 kV üle 100–300 km).
On selge, et UHV-alajaamade kasutamine aitab langetada elektrienergia edastamise kulusid. Seetõttu on põhisüsteemi põhiteenindusnõuete täitmiseks oluline korralikult hallata UHV-alajaamu, et tagada nende teenindusvõime, täita praktilised operatiivsed vajadused, minimeerida häiringuid ja negatiivset mõju, tõsta kompleksselt UHV-alajaamade tööjõudlust ning tagada vastavus tavapärastele võrgusüsteemi normidele.
2. Ristlõike ühendusjuhtmete paigalduse ehitustehnoloogiate uurimine
Arvestades UHV-alajaamade põhiline omadusi, uurib see osa ühendusjuhtmete paigaldustehnoloogiaid, mis rakendatakse konstruktsioonraamide vahel, eesmärgiga täielikult ära kasutada UHV-alajaamade teenindusvõimet ja tagada, et need annaksid tegelikus töös võrgusüsteemile paremat tuge. Seetõttu on vajalik detailne uurimus ühendusjuhtmete paigaldustehnoloogiate kohta, nagu allpool esitatud.
2.1 Ehitusprotsessi vool
Täitmaks praktilisi operatiivnõudeid, tuleb ühendusjuhtmete paigaldus teha ratsionaalselt hästi määratletud protsessivoolu järgi, et parandada ehituse kvaliteeti ja tagada usaldusväärne ühendusjuhtmete töö. Ristlõike ühendusjuhtmete paigalduse kvaliteet määrab otseselt kogu alajaama ehituse kulgu ja kvaliteedi. Seetõttu on oluline täpselt arvutada nõutav juhtme lõikamispikkus, tagades arvutustes kõrge täpsuse, et välitöölised saaksid tootmise ja tõstmise teha nende andmete alusel. Tuleb viia läbi mitmeid simulatsioone, võrdlusi ja empiirilisi analüüse, et tõhusalt kontrollida ehitusprotsessi.
Kindlate ühendusjuhtmete paigaldusnõuete täitmiseks tuleb järgida joonisel 1 näidatud ehitusprotsessi, et tagada vastavus UHV-alajaama standarditele ja garantida alajaama teenindusvõime. Üksikasjalikku ehitusmeetodit saab pidada põhisisuks, mida illustreeritud joonisel 1.
2.2 Ehituse ettevalmistus
Ehituse alguses tuleb teha piisav ettevalmistustöö, sealhulgas UHV-alajaama ristlõike ühendusjuhtmete disainilahenduse uuring. Analüüsides ühendusjuhtmete rõngaste põhitingimusi, saab tagada disaini ratsionaalsuse ja vastavuse tegelikele ehitusnõuetele, vähendada ohutusohusid ning tõsta disaini teenindusvõimekust kompleksselt.
Järgmisena tuleb ette valmistada ehitusfaasis vajalikud ehitusmaterjalid ning tuleb viia läbi seadmete kontroll ja testimine, et tagada seadmete kvaliteet vastab seotud standarditele.
Lisaks sellele, et tagada ühendusjuhtmete paigalduse kvaliteet, tuleb rakendada ühendusjuhtmete rõngaste kontrollmeetmeid. See hõlmab seotud ühendusjuhtmete rõngaste parameetrite analüüsi ja vajalike arvutuste tegemist, et tagada edasine ehitus kulgeb sujuvalt.
Seejärel tuleb korralikult läbi viia tehniline tutvustus, et tagada, et kõik ehitustöölised täielikult mõistaksid ühendusjuhtmete paigaldusprotsessi olulisi punkte ja suudaksid nõutavaid tehnikaid tõhusalt rakendada, seeläbi tagades ehituse kvaliteedi.
2.3 Erinevuste rida kokkupanek
Ehitusprotsessi põhitingimustel, pärast eelpoolikke ettevalmistusi, võib jätkata erinevuste rida kokkupanekuga. Reaalses paigaldamisel tuleb esmalt kontrollida erinevuste ridu kvaliteediga, läbi viies jäätmisvõimekatsete nende vastavuse kinnitamiseks. Seejärel, ühendades varasemad kvaliteedikontrollid, visuaalselt uurida erinevuste ridade väljundit ja kvaliteeti, et tagada vastavus nõuetele.
Kinnituse järgi tuleb uurida erinevuste rida projekteerimisjooniseid, et kontrollida potentsiaalseid segadusi või kokkupõrkeid. Kui selliseid probleeme ei eksisteeri, võib jätkata paigaldamisega. Tähelepanu peab pöörama sellele, et paigaldamisel tuleb kõigi veeretepinide avamissuunad ühtivalt seadistada, et tagada nende toimivus ja saavutada soovitud ehitustulemus.
Erinevuste rida kokkupanekul tuleb hoida silmas, et vältida kahjustusi tõstmisel. Võib kasutada struktuuri, kus suured ja väikesed kate (kated viitavad umbrellapallidel insulatoritel) on alternatiivselt paigutatud, ja kate kaugust tuleb õigesti reguleerida. Lisaks tuleb rakendada vanenemise vastaseid meetmeid erinevuste ridadel. Ehitustöötajatel on keelatud astuda insulatorite peale või lubada teravate esemete neid nälgitada, et tagada erinevuste ridade hea seisund tõstmisel ja järgnevate kasutamistehinguteks.
Tõstmise enne tuleb läbi viia jõuetõmbuskatseid, elektrilisi omadusi katseid ja isolatsiooni vanenemiskatseid, et tagada erinevuste ridade piisav mehaaniline tugevus ja stabiilsus, vältides kahjustusi tõstmisel.
Lisaks tuleb vältida erinevuste ridade kokkupõrkeid. Erinevuste ridade õige seadistamine on oluline, ja sobivaid kiinteülitustehnikaid tuleb mõistlikult kasutada, et rahuldada ehitusnõuded.
2.4 Mõõtmine ja arvutamine
See samm algab ühenduspunktidest arvutamisega. Arvutustulemuste põhjal tehakse vastavalt väljamõõtmised, et tagada andmete täpsus ja rahuldada ehitusnõudeid.
Järgmiseks tuleb arvutada juhe lõigamispikkus. See arvutus mõjutab otse painduva juhe paigaldamise kvaliteeti, kuna igal viga mõjutab juhe murdumist. Seega tuleks mitmeid väljamõõtmist integreerida disainkontrolliprotsessi.
Esmalt tuleb määrata olulised arvutusparameetrid, mis hõlmavad peamiselt: erinevuste rida pikkust, suspensioonipunktide vahekaugust, murdumist ja juhe kaalu. Pärast nende põhiparameetrite määramist mõõdatakse erinevuste rida pikkust terasrullimeetriga—spetsifikaalselt mõõdetakse U-kujulise ripptükiga ja pingeklambi ripptükiga vahelist kaugust—, et rahuldada tegelikke andmete nõudeid ja parandada arvutuse täpsust.
Vahekauguse mõõtmine peaks toimuma kolm korda, ja kolme lugemise keskmine väärtus peaks kasutama, et tagada mõõtmise vastavus reaalsetele tingimustele, vähendada ohutusriske ja suurendada mõõtmise usaldusväärsust, vältides arvutuse vigade tekkitamist andmete ebapiisava täpsuse tõttu.
Kõikide mõõtmiste lõpetamisel arvutatakse juhe lõigamispikkus. Seda arvutust saab esialgu teha spetsiaalprogrammiga, et saada täpseid tulemusi. Need tulemused annavad viitetähistuse järgmisele ehitustööle, tagades vastavuse tegelike väljamõõtmistega ja vältides ebaproperd paigaldamist.
2.5 Juhe pressimine ja osade paigaldamine
Selles ehitussammus tuleb esmalt puhastada juhe sisene kih ja välissein. Seejärel, vastavalt määratud pressimispikkusele, tagada, et juhe oleks täielikult sisestatud pressimisosaga laiendatud augu, et saavutada täielik täitmine, mis parandab pressimiskvaliteeti.
Järgmisena tuleb tasakaaliselt rakendada termilist kontaktlubrikanti kontaktpeole, kattides juhe ulatuslike aluminiumpõhiseadmed. Tuleb pöörata tähelepanu ehitustöö kvaliteedile, et vältida defektide tekkimist.
Seejärel, pingeklampi pressimisel, tuleb järgida nõutud ehitusprotseduure. Klampi pressimisala peab katta plastikfilmiga, et aidata demoldimisel. Pressimise lõpetamisel tuleb liivata pressitud osa, et tagada sileda üleminek ja säilitada üldine ehituskvaliteet.
Lõpuks, osade paigaldamine toimub täpselt vastavalt asjakohastele spetsifikatsioonidele ja disaininõuetele, et tagada paigalduse vastavus praktilistele vajadustele ja vähendada potentsiaalsete probleemide tekkimist.
2.6 Juhe paigaldamine
Põhiehitusnõuete rahuldamiseks tuleb see paigaldussamm toimuda vastavalt juhe paigaldamise standarditele. Detailseid paigaldusdiagramme kohta palun viidata põhisisu, mis on näidatud Joonis 2-s.
Paigaldustööd tuleb teha vastavalt Joonis 2-s näidatud põhisisu, mis rahuldab tegeliku ehituse põhinevaid nõudeid, tagab juhe paigaldamise kvaliteedi, vähendab ohutusriske ja kogu ehitusteenuse kvaliteeti.
Reaalses paigaldamisprotsessis transporteeritakse juhe määratud ehitusalale. Siis kasutatakse kraani, et tõsta juhe. Pärast ühe otsa ühendamist jätkatakse tõstmist, kuni mõlemad otsad on täielikult paigaldatud. Tõstmise käigus tuleb hoida silmas, et vältida juhe ja maapindade vahelise kõrge sügavusega sürit, et vältida jätkuvat deformeerumist, mis võiks mõjutada juhe toimivust.
Viidates Joonis 2-s näidatud põhikonfiguratsioonile, tõstetakse esmalt üks erinevuste rida ots, samas kui teine ots ühendatakse juhega. Seejärel tiivitatakse teraskabe, et lõplikult ühendada juhe U-kujuline ripptükiga struktuuriramma ripptükiga, et rahuldada tegelikke ehitusnõudeid.
Selle protsessi käigus peavad ehitajad tagama, et juht ei sõelaks või kokku puutuks millelegi maapinnal asuvale seadmega, nii saavutatakse paigalduse kvaliteet, vähendatakse ohuturiskeid, tõstab üldiselt UHV alamjaama teenindusvõimet ja võimaldab elektrivõrgu paremini teenida elektri tarbijaid.
2.7 Loojangu uuesti mõõtmine
Ehituse lõpus, et kontrollida loojangu kvaliteeti, tuleb loojangut uuesti mõõta vastavalt tegelikele kohapealsetele tingimustele. Selle sammuga on eesmärk kindlustada loojangu kvaliteet, likvideerida hälvetused ja kinnitada, et juhtme vaikseima punkti ja rippsüsteemi pöördpuntide vaheline vertikaalne erinevus on sobiv.
Praktikas paigutatakse tasandusriist lähedale juhtme allpoolsele poolele ja kalibreeritakse horisontaalne viiteplaan. Rippsüsteemi pöördpunktidele hoitakse vertikaalselt tasanduslõuke ja mõõdetakse sellest tasandusriista välja lugemine. Seejärel paigutatakse lazerpikkusmõõtur positsioonile, mis vastab lõukereadule, et mõõta kaugust horisontaalsest viiteplaast rippsüsteemi pöördpunkti. Mõõtmist sooritatakse mitu korda ja arvutatakse keskmist väärtust.
Seejärel mõõdetakse juhtme kaugust horisontaalsest viiteplaast ja valitakse minimaalne väärtus. Lõpuks arvutatakse loojang tähistatud valemiga (2):
ftegelik = h₁ – h₂ (2)
Kasutades eelnimetatud valemite abil, saab määrata tegeliku loojangu väärtuse, mis rahuldab ehituse põhieeldusi, tagab mõõduka loojangu kontrolli, võimaldab õiget kvaliteedi kontrolli hüppete paigaldamisel, tõstab üldiselt ehituse efektiivsust ja toetab tõhusalt kogu ehituse kvaliteeti.
3. Järeldus
Selles artiklis uuritakse UHV alamjaama tegelike tingimuste põhjal esmalt lühidalt UHV alamjaamade põhitundeid ja seejärel hüppete paigaldamise tehnikaid. Vastavalt hüppepaigalduse spetsiifilistele nõuetele tagatakse kogu paigaldamisprotsessi mõõdukas kontroll. See tagab, et hüppepaigaldamise meetod rahuldab UHV alamjaama põhiline toimimisnõuded, tõstab nende teenindusvõimet, vähendab ohuturiskeid ja toetab UHV alamjaamas kvaliteetsete pingetõstmiste teenuseid elektrivõrgule.
