Analys av installationskonstruktionstekniker för mellanbågsjumper i UHV-stationer

UHV (Ultra-High Voltage) understationer är en viktig komponent i elkraftsystem. För att uppfylla de grundläggande kraven för elkraftsystem måste de associerade överföringslinjerna vara i bra driftskondition. Under drift av UHV-understationer är det nödvändigt att korrekt implementera installation och konstruktionstekniker för mellanbågsjumper mellan ställverk för att säkerställa rationell koppling mellan ställverken, därigenom uppfylla de grundläggande driftsbehoven för UHV-understationer och omfattande förbättra deras serviceförmåga.

Utifrån detta undersöker denna artikel installation och konstruktionstekniker för jumper använda i UHV-understationer, analyserar specifika metodik för mellanbågsjumperinstallation, säkerställer effektiv tillämpning av dessa konstruktionstekniker, garanterar korrekta kopplingar mellan ställverk, och främjar slutligen förbättringen av understations serviceförmåga för att uppfylla motsvarande behov inom elkraftsystemet.

1.Översikt av UHV-understationer
UHV-understationer representerar ett grundläggande åtgärd för att möjliggöra effektiv elektrisk energiöverföring inom elkraftsystem. I nuvarande elkraftsystem finns stora kraftverk ofta långt ifrån lastcentra. Därför överförs den elektriska energin som produceras vid dessa anläggningar vanligtvis via steguppspänningssubstationer som ökar spänningsnivåer innan långdistansöverföring. Detta gör det möjligt att leverera energi i enlighet med relevanta standarder, uppfylla de grundläggande kraven för energileverans till lastcentra. Vid lastcentren utför lägre spänningsnät gradvis eldistribution för att leverera elektricitet till slutanvändare på olika spänningsnivåer, fullt ut uppfyller användarnas elektricitetsbehov.

UHV-understationer fungerar som steguppspänningssubstationer speciellt utformade för långdistans- och högkapacitetsöverföring och utgör grunden för stabil drift av hela elkraftsystemet. I praktisk drift ges den aktiva effekten som överförs genom en trefasväxelströmsöverföringslinje av:

P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)

Enligt ovanstående formel, när den överförda effekten är konstant, så är högre överföringsvoltagen, desto lägre strömmen, vilket möjliggör användning av ledare med mindre tvärsnitt. Således under överföring, reducerar UHV-understationer effektivt kostnaderna för energileverans och möjliggör rimlig kontroll av överföringskostnader. Effektförluster och energidissipation i linjerna minskas motsvarande, och överföringsavståndet förlängs betydligt (till exempel 10 kV-linjer överför över 6–20 km, 110 kV över 50–150 km, och 220 kV över 100–300 km).

Det är tydligt att användandet av UHV-understationer bidrar till att sänka kostnaderna för energiöverföring. Därför, för att uppfylla de grundläggande servicekraven för elkraftsystem, är det nödvändigt med rätt hantering av UHV-understationer för att säkerställa deras serviceförmåga, uppfylla praktiska driftsbehov, minimera störningar och negativa effekter, omfattande förbättra driftprestandan hos UHV-understationer, och garantera efterlevnad av normala driftstandarder för elkraftsystem.

2.Forskning om tekniker för installation av mellanbågsjumper
Med hänsyn tagit till de grundläggande egenskaperna hos UHV-understationer, studerar denna sektion tekniker för installation av jumper mellan ställverk, med syfte att fullt ut nyttja serviceförmågan hos UHV-understationer och säkerställa att de ger överlägsen stöd till elkraftsystemet i praktisk drift. Därför är en detaljerad undersökning av tekniker för installation av jumper nödvändig, som beskrivs nedan.

2.1 Konstruktionsprocessflöde
För att uppfylla praktiska driftsbehov måste installation av jumper utföras rationellt enligt ett väldefinierat processflöde, vilket leder till bättre byggnadsqualitet och säkerställer tillförlitlig jumperprestanda. Kvaliteten på installation av mellanbågsjumper bestämmer direkt det totala framstegen och kvaliteten på understationskonstruktionen. Därför är det viktigt att exakt beräkna den nödvändiga längden på ledaren, säkerställa hög precision i beräkningarna så att fältpersonal kan utföra förberedelse och lyft baserat på dessa resultat. Repeterade provmontering, jämförelser och empiriska analyser bör utföras för att effektivt styra konstruktionsprocessen.

För att uppfylla specifika krav på installation av jumper bör konstruktionsprocessen som visas i figur 1 följas för att säkerställa överensstämmelse med UHV-understationstandarder och garantera understations serviceprestanda. Den detaljerade konstruktionsmetodiken kan refereras till i den grundläggande innehållet som illustreras i figur 1.

2.2 Förberedelser inför konstruktion
Innan konstruktionen börjar måste tillräckliga förberedelser göras, inklusive studie av designen för mellanbågsjumper för UHV-understationer. Genom att analysera de grundläggande förhållandena för jumper-spann kan man säkerställa att designen är rationell och uppfyller verkliga konstruktionskrav, minimerar säkerhetsrisker, och omfattande förbättrar designens serviceförmåga.

Därefter bör de konstruktionsmaterial som krävs under konstruktionsfasen förberedas, och utrustningskontroll och -provning måste utföras för att säkerställa att utrustningskvaliteten uppfyller relevanta standarder.

Dessutom måste kontrollåtgärder för jumper-spann implementeras för att säkerställa kvaliteten på jumperinstallationen. Detta inkluderar analys av relevanta jumper-spannparametrar och genomförande av nödvändiga beräkningar för att säkerställa en smidig fortsatt konstruktion.

Sedan måste en korrekt teknisk genomgång genomföras för att säkerställa att all konstruktionspersonal fullt ut förstår de viktigaste punkterna i jumperinstallationsprocessen och kan effektivt implementera de nödvändiga teknikerna, vilket garanterar konstruktionskvaliteten.

2.3 Isolatorsträngsmontering
Utifrån de grundläggande förutsättningarna i byggprocessen kan isolatorsträngsmonteringen påbörjas efter att de preliminära förberedelserna är slutförda. Vid faktisk installation utförs först kvalitetskontroll av isolatorsträngarna genom spänningshållfasthetstester för att verifiera deras behörighet. Därefter kombineras tidigare kvalitetsinspektioner med visuell granskning av utseende och kvalitet hos isolatorsträngarna för att säkerställa att de uppfyller kraven.

Efter bekräftelse granskas ritningarna för isolatorsträngens design för att kontrollera eventuella interferens- eller krockproblem. Om sådana problem inte finns fortsätts med installationen. Observera att vid installation måste öppningsriktningen för alla fjäderklämmor vara enhetlig för att säkerställa att deras prestanda uppfyller driftkraven och ger önskat byggnadsresultat.

Vid montering av isolatorsträngar måste man vara försiktig för att undvika skador vid lyft. En konstruktion med alternerande stora och små skal (skal syftar på de paraplylika skivorna på isolatorerna) kan användas, och avståndet mellan skal måste kontrolleras korrekt. Dessutom bör åldersbeständig behandling tillämpas på isolatorsträngarna. Byggnadsarbetare får under inga omständigheter trampa på isolatorerna eller tillåta att vassa föremål repa dem, vilket säkerställer att isolatorsträngarna förblir i gott skick under lyft och uppfyller efterföljande användningskrav.

Innan lyft måste draghållfasthetstester, elektriska prestandatest och isolationens åldrandestester utföras för att säkerställa att isolatorsträngarna har tillräcklig mekanisk hållfasthet och stabilitet, för att förhindra skador under hissning.

Dessutom måste kollisioner mellan isolatorsträngar undvikas. Korrekt fixering av strängarna är avgörande, och lämpliga fästdon bör rimligtvis användas för att uppfylla byggkraven.

2.4 Mätning och beräkning
Denna steg inleds med beräkning av anslutningspositioner. Utifrån beräkningsresultaten utförs därefter motsvarande fältmätningar för att säkerställa data noggrannhet och uppfylla byggbehoven.

Därefter måste ledarens skärningslängd beräknas. Denna beräkning påverkar direkt installationskvaliteten för den flexibla bussledaren, eftersom fel kommer att påverka bussledarens hängning. Därför bör flera platsverifieringar integreras i designkontrollprocessen.

Först fastställs nyckelparametrar för beräkning, främst inklusive: längd på isolatorsträng, spannvidd mellan upphängningspunkter, hängning och ledarens vikt. Efter att dessa grundläggande parametrar har etablerats mäts isolatorsträngens längd direkt med ett stålmåttband – specifikt avståndet mellan U-formade hänganordningar och spänningsklämma hänganordningar – för att uppfylla faktiska datamål och förbättra beräkningsnoggrannheten.

Spannmätning ska utföras tre gånger, och medelvärdet av de tre avläsningarna ska användas för att säkerställa att mätningen återspeglar verkliga förhållanden, minska säkerhetsrisker, förbättra mätnoggrannheten och undvika beräkningsfel orsakade av otillräcklig dataprecision.

Efter slutförda mätningar beräknas ledarens skärningslängd. Denna beräkning kan initialt utföras med specialiserad programvara för att erhålla exakta resultat. Dessa resultat fungerar sedan som referens för efterföljande byggaktiviteter, vilket säkerställer överensstämmelse med faktiska fältskrav och förhindrar felaktig installation.

2.5 Ledarklamning och fästdelsmontering
I detta byggsteg rengörs först ledarens inre lager och yta grundligt. Sedan, enligt den angivna kramningslängden, säkerställs att ledaren fullständigt införs i kompressionsfästets expanderade borrmål för att uppnå full fyllnad, vilket förbättrar kvaliteten på kramningen.

Därefter appliceras värmeledande kontaktfett jämnt på kontaktytorna, täcker de yttre aluminiumtrådarna på ledaren. Uppmärksamhet måste ägnas åt byggkvaliteten för att förhindra brister.

Därefter utförs kramning av spänningsklämmen strikt enligt de krävda byggprocedurerna. Kramningsområdet på klämman omsluts med plastfolie för att underlätta avformning. När kramningen är klar slipas det kramade avsnittet för att säkerställa en jämn övergång och bibehålla total byggkvalitet.

Slutligen installeras fästdelarna strikt enligt relevanta specifikationer och designkrav för att säkerställa att installationen uppfyller praktiska behov och minimerar potentiella problem.

2.6 Ledarinstallation
För att uppfylla grundläggande byggkrav måste detta installationssteg utföras i enlighet med standarder för ledarinstallation. För detaljerade installationsdiagram, se den grundläggande informationen i figur 2.

Installationsarbete ska utföras enligt den grundläggande informationen i figur 2, vilket kan uppfylla de grundläggande kraven i faktisk konstruktion, säkerställa korrekt ledarinstallationskvalitet, minska säkerhetsrisker och heltäckande förbättra byggkvalitén.

Under den faktiska installationsprocessen transporteras först ledaren till den utsedda byggplatsen. Sedan används en kran för att lyfta ledaren. Efter att ena änden är ansluten fortsätter lyftet tills båda ändar är fullständigt installerade. Under lyftprocessen måste man vara försiktig för att undvika hård friktion mellan ledaren och marken, för att förhindra permanent deformation som kan försämra ledarens prestanda.

Med hänvisning till den grundläggande konfigurationen i figur 2 lyfts först ena änden av isolatorsträngen, medan den andra änden ansluts till ledaren. Därefter dras ståltrådsrepets åt för att slutligen ansluta ledarens U-formade hänganordning till konstruktionsramens upphängningspunkt, vilket därmed uppfyller faktiska byggkrav.

Under denna process måste byggpersonalen se till att ledaren inte gnider mot eller kolliderar med någon utrustning på marken, vilket garanterar installationskvaliteten, minimerar säkerhetsrisker, förbättrar UHV-stationens serviceförmåga på ett omfattande sätt och gör det möjligt för elkraftsystemet att bättre tjäna elektricitetsanvändare.

2.7 Mätning av hängning igen
Efter byggnationen måste en ny mätning av hängningen genomföras baserat på de faktiska platsförhållandena för att verifiera kvaliteten på hängningens implementering. Det primära syftet med detta steg är att säkerställa hängningskvaliteten, eliminera avvikelser och bekräfta att den vertikala skillnaden mellan ledarens lägsta punkt och hängpunkterna är lämplig.

I praktiken sätts upp en nivelleringsinstrument nära ledarens undersida, och det horisontella referensplanet kalibreras. En nivellstång hålls sedan vertikalt vid hängpunkten, och avläsningen görs genom nivelleringsinstrumentet. Sedan placeras en laseravståndsmätare vid den position som motsvarar stångavläsningen för att mäta avståndet mellan det horisontella referensplanet och hängpunkten. Denna mätning upprepas flera gånger, och medelvärdet beräknas.

Därefter mäts avståndet från ledaren till det horisontella referensplanet, och det minsta värdet väljs. Slutligen beräknas hängningen med ekvation (2):

factual = h₁ – h₂ (2)

Med hjälp av ovanstående formel kan det faktiska hängningsvärdet fastställas, vilket uppfyller grundläggande byggnadsbehov, säkerställer rimlig kontroll av hängning, möjliggör korrekt kvalitetskontroll av skuttledningsinstallation, förbättrar konstruktionsverksamheten på ett omfattande sätt och främjar effektivt den totala konstruktionskvaliteten.

3. Slutsats
Denna artikel, baserad på de faktiska förhållandena i UHV-stationer, ger först en kort översikt över UHV-stationers grundläggande aspekter och undersöker sedan teknikerna för installation av skuttledningar mellan stationer. Genom att anpassa sig till de specifika kraven för skuttledningsbyggnad säkerställs en rationell kontroll över hela installationsprocessen. Detta garanterar att metodiken för skuttledningsinstallation uppfyller UHV-stationernas grundläggande driftsbehov, förbättrar deras serviceförmåga, minimerar säkerhetsrisker och stödjer UHV-stationerna i att erbjuda högkvalitativa spänningsstegnings tjänster till elkraftsystemet.