Аналіз технологій встановлення міжсекційних перемикачів для підстанцій ультрависокого напруги

Підстанції надвисокої напруги (UHV) є критичним компонентом енергетичних систем. Щоб відповідати основним вимогам енергосистем, пов’язані лінії передачі мають залишатися у справному експлуатаційному стані. Під час роботи підстанцій UHV необхідно правильно реалізовувати монтаж та будівельні технології перемичок між секціями каркасів для забезпечення раціонального з’єднання між каркасами, тим самим виконуючи базові експлуатаційні потреби підстанцій UHV і комплексно підвищуючи їхні експлуатаційні можливості.

Виходячи з цього, у даній статті досліджуються технології монтажу перемичок на підстанціях UHV, аналізуються конкретні методики встановлення міжсекційних перемичок, забезпечується ефективне застосування цих будівельних технологій, гарантуються правильні з'єднання між конструктивними каркасами, і, нарешті, сприяється підвищенню експлуатаційних можливостей підстанцій для задоволення відповідних вимог енергосистеми.

1. Огляд підстанцій UHV
Підстанції UHV є основним заходом для забезпечення ефективної передачі електроенергії в енергосистемах. У сучасних енергосистемах великі електростанції часто розташовані далеко від центрів навантаження. Тому електроенергія, вироблена на цих станціях, зазвичай передається через підвищувальні підстанції, які збільшують рівень напруги перед далекими передачами. Це дозволяє постачати електроенергію відповідно до відповідних стандартів, виконуючи основні вимоги до подачі електроенергії до центрів навантаження. У центрах навантаження мережі розподілу низької напруги потім виконують ступінчастий розподіл електроенергії, доставляючи електроенергію кінцевим споживачам на різних рівнях напруги, повністю задовольняючи потреби користувачів у електроенергії.

Підстанції UHV функціонують як підвищувальні підстанції, спеціально призначені для передачі великих обсягів електроенергії на великі відстані, і є основою стабільної роботи всієї енергосистеми. На практиці активна потужність, передана через трифазну лінію змінного струму, визначається за формулою:

P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)

Згідно з наведеною формулою, коли передавана потужність постійна, чим вищий рівень напруги передачі, тим нижчий струм, що дозволяє використовувати провідники з меншим поперечним перерізом. Таким чином, під час передачі підстанції UHV ефективно знижують вартість постачання електроенергії та забезпечують раціональний контроль витрат на передачу. Втрати потужності та розсіювання енергії в лініях відповідно зменшуються, а відстань передачі значно збільшується (наприклад, лінії 10 кВ передають на 6–20 км, 110 кВ — на 50–150 км, а 220 кВ — на 100–300 км).

Очевидно, що використання підстанцій UHV допомагає знизити витрати на передачу електроенергії. Тому, щоб відповідати основним вимогам до обслуговування енергосистем, правильне управління підстанціями UHV є обов’язковим для забезпечення їхньої сервісної здатності, виконання практичних експлуатаційних потреб, мінімізації перешкод та негативного впливу, комплексного підвищення експлуатаційних показників підстанцій UHV та гарантування відповідності нормативним стандартам роботи енергосистеми.

2. Дослідження технологій монтажу міжсекційних перемичок
З огляду на основні характеристики підстанцій UHV, у цьому розділі вивчаються технології монтажу перемичок, що застосовуються між конструкційними каркасами, з метою повної реалізації експлуатаційних можливостей підстанцій UHV і забезпечення їхньої високоякісної підтримки енергосистеми в реальній роботі. Отже, необхідне детальне дослідження технологій монтажу перемичок, як описано нижче.

2.1 Технологічний процес будівництва
Щоб відповідати практичним експлуатаційним вимогам, монтаж перемичок має здійснюватися раціонально відповідно до чітко визначеного технологічного процесу, тим самим покращуючи якість будівництва та забезпечуючи надійну роботу перемичок. Якість монтажу міжсекційних перемичок безпосередньо визначає загальний прогрес і якість будівництва підстанції. Тому важливо точно розрахувати необхідну довжину різання провідника, забезпечивши високу точність обчислень, щоб полеговий персонал міг виконувати попереднє виготовлення та підйом на основі цих результатів. Слід проводити багаторазові моделювання, порівняння та емпіричний аналіз для ефективного контролю будівельного процесу.

Щоб задовольнити конкретні вимоги щодо монтажу перемичок, слід дотримуватися технологічного процесу, показаного на малюнку 1, щоб забезпечити відповідність стандартам підстанцій UHV і гарантувати експлуатаційні характеристики підстанції. Докладну методологію будівництва можна знайти в основному змісті, проілюстрованому на малюнку 1.

2.2 Підготовка до будівництва
Перед початком будівництва необхідно виконати достатню підготовчу роботу, включаючи вивчення проекту міжсекційних перемичок для підстанцій UHV. Аналізуючи основні умови прольотів перемичок, можна забезпечити раціональність проекту та відповідність фактичним вимогам будівництва, зменшити небезпеку для безпеки та комплексно підвищити сервісну здатність проекту.

Далі слід підготувати матеріали, необхідні під час будівництва, і провести перевірку та тестування обладнання, щоб забезпечити відповідність якості обладнання відповідним стандартам.

Крім того, щоб гарантувати якість монтажу перемичок, необхідно реалізувати заходи контролю прольотів перемичок. Це включає аналіз відповідних параметрів прольотів перемичок і виконання необхідних розрахунків для забезпечення плавного подальшого будівництва.

Після цього необхідно провести належний технічний інструктаж, щоб забезпечити повне розуміння всіма будівельниками ключових моментів процесу монтажу перемичок і можливість ефективного застосування необхідних технологій, тим самим забезпечуючи якість будівництва.

2.3 Збірка ізоляторної гірлянди
На основі базових умов технологічного процесу після завершення попередніх підготовчих робіт можна приступати до збирання ізоляторної гірлянди. Під час фактичного монтажу спочатку необхідно провести контроль якості ізоляторних гірлянд шляхом випробувань на електричну міцність для підтвердження їх придатності. Далі, враховуючи попередній контроль якості, візуально перевірити зовнішній вигляд і якість ізоляторних гірлянд, щоб переконатися у відповідності вимогам.

Після підтвердження необхідно переглянути креслення конструкції ізоляторної гірлянди, щоб перевірити наявність потенційних конфліктів або колізій. Якщо таких проблем немає, можна продовжувати монтаж. Зверніть увагу, що під час встановлення напрямки розкриття всіх пружинних шайб мають бути однаковими, щоб забезпечити відповідність їхньої роботи експлуатаційним вимогам та отримати бажаний результат будівництва.

Під час збирання ізоляторної гірлянди слід докладати зусиль, щоб уникнути пошкодження під час підйому. Можна застосувати конструкцію з чергуванням великих і малих полиць (полиці означають парасолькоподібні диски на ізоляторах), а відстань між полицями слід правильно контролювати. Крім того, до ізоляторних гірлянд слід застосувати засоби захисту від старіння. Особам, які виконують будівельні роботи, категорично заборонено ступати на ізолятори або допускати, щоб гострі предмети подряпували їх, забезпечуючи тим самим збереження ізоляторних гірлянд у добром стані під час підйому та відповідність подальшим вимогам щодо використання.

Перед підйомом необхідно провести випробування на розривну міцність, електричні випробування та випробування ізоляції на старіння, щоб переконатися, що ізоляторні гірлянди мають достатню механічну міцність і стабільність, запобігаючи пошкодженню під час підйому.

Крім того, необхідно уникати зіткнень між ізоляторними гірляндами. Наявність надійного кріплення гірлянд є обов’язковою, а також слід раціонально використовувати відповідні пристрої кріплення, щоб відповідати вимогам будівництва.

2.4 Вимірювання та розрахунки
Цей етап починається з розрахунку положень з'єднання. На основі результатів розрахунків потім виконуються відповідні польові вимірювання, щоб забезпечити точність даних і відповідність потребам будівництва.

Далі необхідно розрахувати довжину різання проводу. Цей розрахунок безпосередньо впливає на якість встановлення гнучкої шини, оскільки будь-яка помилка вплине на стрілу провисання шини. Тому до процесу проектного контролю слід інтегрувати багаторазову перевірку на місці.

Спочатку визначте ключові параметри розрахунку, головним чином: довжину ізоляторної гірлянди, відстань прольоту між точками підвішування, стрілу провисання та вагу проводу. Після встановлення цих базових параметрів безпосередньо виміряйте довжину ізоляторної гірлянди за допомогою сталевої рулетки — зокрема, виміряйте відстань між U-подібним підвісним кільцем та кільцем підвіски затискного затискача — щоб задовольнити реальні вимоги до даних і підвищити точність розрахунків.

Вимірювання відстані прольоту слід виконати тричі, а середнє значення трьох показань використовувати для забезпечення відображення реальних умов, зменшення ризиків безпеки, підвищення надійності вимірювань і уникнення помилок розрахунків через недостатню точність даних.

Після завершення всіх вимірювань розрахуйте довжину різання проводу. Цей розрахунок можна спочатку виконати за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення для отримання точних результатів. Ці результати потім використовуються як орієнтир для подальших будівельних робіт, забезпечуючи відповідність реальним вимогам на місці та запобігання неправильному монтажу.

2.5 Опресування проводу та встановлення арматури
На цьому етапі будівництва спочатку ретельно очистіть внутрішні шари та зовнішню поверхню проводу. Потім, дотримуючись вказаної довжини опресування, переконайтеся, що провід повністю вставлений у розширений отвір стискової арматури для забезпечення повного заповнення, тим самим підвищуючи якість опресування.

Далі рівномірно нанесіть термопровідний контактний мастило на контактні поверхні, покриваючи ним зовнішні алюмінієві дроти проводу. Слід звернути увагу на якість виконання робіт, щоб запобігти дефектам.

Після цього виконайте опресування натяжного затискача, суворо дотримуючись вимог до будівельних процедур. Обгорніть ділянку опресування затискача пластиковим плівкою для полегшення демонтажу форми. Після завершення опресування прошліфуйте опресовану ділянку, щоб забезпечити плавний перехід і зберегти загальну якість будівництва.

Нарешті, встановіть арматуру суворо відповідно до відповідних специфікацій і проектних вимог, щоб забезпечити відповідність монтажу практичним потребам і мінімізувати потенційні проблеми.

2.6 Встановлення проводу
Щоб відповідати базовим вимогам будівництва, цей етап встановлення необхідно виконувати з дотриманням стандартів монтажу проводів. Для детальних діаграм встановлення дивіться основний вміст, наведений на малюнку 2.

Роботи з встановлення слід виконувати відповідно до основного вмісту, наведеного на малюнку 2, що дозволить задовольнити фундаментальні вимоги реального будівництва, забезпечити належну якість встановлення проводу, зменшити ризики безпеки та комплексно підвищити якість будівельних послуг.

Під час фактичного процесу встановлення провід спочатку транспортується до призначеного місця будівництва. Потім використовується кран для підйому проводу. Після з’єднання одного кінця підйом продовжується до повного встановлення обох кінців. Під час процесу підйому слід докладати зусиль, щоб уникнути жорсткого тертя між проводом і землею, щоб запобігти постійній деформації, яка може погіршити робочі характеристики проводу.

Орієнтуючись на базову конфігурацію, наведену на малюнку 2, спочатку піднімається один кінець ізоляторної гірлянди, тоді як інший кінець з’єднується з проводом. Потім стягується сталевий канат, щоб остаточно з’єднати U-подібне підвісне кільце проводу з точкою підвішування на несучій конструкції, тим самим відповідаючи реальним вимогам будівництва.

Під час цього процесу будівельні робітники повинні забезпечити, щоб провідник не терся чи зіштовхувався з будь-яким обладнанням на землі, таким чином гарантувано якість встановлення, мінімізовано безпекові ризики, комплексно підвищено сервісну здатність підстанції ВЕЛ, і дозволено електроенергетичній системі краще обслуговувати споживачів електроенергії.

2.7 Перевірка провисання
Після завершення будівництва, для перевірки якості реалізації провисання, необхідно провести повторне вимірювання провисання з урахуванням фактичних умов на місцевості. Основна мета цього кроку — забезпечити якість провисання, усунути відхилення та підтвердити, що вертикальна різниця між найнижчою точкою провідника та точками підвіски є відповідною.

На практиці, нівелір встановлюється біля нижньої частини провідника, і відсюда виконується калібрування горизонтальної базової площини. Потім, на точці підвіски вертикально тримається нівелірна рейка, і виконується вимірювання через нівелір. Далі, лазерний дальномер розміщується на позиції, що відповідає показанню рейки, для вимірювання відстані між горизонтальною базовою площиною та точкою підвіски. Це вимірювання повторюється кілька разів, і розраховується середнє значення.

Потім, вимірюється відстань від провідника до горизонтальної базової площини, і вибирається мінімальне значення. Нарешті, провисання розраховується за формулою (2):

fфакт = h₁ – h₂ (2)

Використовуючи цю формулу, можна визначити фактичне значення провисання, задовольняючи основні вимоги будівництва, забезпечуючи раціональний контроль провисання, дозволяючи правильний контроль якості встановлення перемислів, комплексно покращуючи ефективність будівництва, і ефективно підтримуючи загальну якість будівництва.

3. Висновок
Ця стаття, на основі фактичних умов підстанцій ВЕЛ, спочатку коротко оглядає основні аспекти підстанцій ВЕЛ, а потім досліджує техніки встановлення перемислів між секціями. Відповідно до конкретних вимог будівництва перемислів, дослідження забезпечує раціональний контроль над всім процесом встановлення. Це гарантує, що методика встановлення перемислів відповідає основним операційним потребам підстанцій ВЕЛ, підвищує їх сервісні здібності, зменшує безпекові ризики, і комплексно підтримує підстанції ВЕЛ у наданні високоякісних послуг зі збільшення напруги електроенергетичній системі.