Phân tích kỹ thuật lắp đặt dây nhảy giữa các ngăn cho trạm biến áp UHV

Trạm biến áp UHV (Ultra-High Voltage) là thành phần quan trọng của hệ thống điện. Để đáp ứng yêu cầu cơ bản của hệ thống điện, các đường dây truyền tải liên quan phải duy trì trong tình trạng hoạt động tốt. Trong quá trình vận hành trạm biến áp UHV, việc thực hiện đúng kỹ thuật lắp đặt và xây dựng dây nhảy giữa các khung cấu trúc để đảm bảo kết nối hợp lý giữa các khung này là rất cần thiết, từ đó đáp ứng nhu cầu vận hành cơ bản của trạm biến áp UHV và toàn diện nâng cao khả năng phục vụ của chúng.

Dựa trên điều này, bài viết này nghiên cứu kỹ thuật lắp đặt và xây dựng dây nhảy được sử dụng trong trạm biến áp UHV, phân tích phương pháp cụ thể để lắp đặt dây nhảy giữa các khung, đảm bảo áp dụng hiệu quả các kỹ thuật xây dựng này, đảm bảo kết nối chính xác giữa các khung cấu trúc, và cuối cùng thúc đẩy nâng cao khả năng phục vụ của trạm biến áp để đáp ứng yêu cầu tương ứng của hệ thống điện.

1. Tổng quan về trạm biến áp UHV
Trạm biến áp UHV đại diện cho biện pháp cơ bản để cho phép truyền tải điện hiệu quả trong hệ thống điện. Trong hệ thống điện hiện tại, các nhà máy điện lớn thường nằm xa trung tâm tải. Do đó, điện được sản xuất tại các nhà máy này thường được truyền qua các trạm biến áp tăng áp trước khi truyền đi xa. Điều này cho phép điện được cung cấp theo các tiêu chuẩn liên quan, đáp ứng yêu cầu cơ bản về cung cấp điện đến trung tâm tải. Tại trung tâm tải, mạng lưới phân phối điện áp thấp sau đó thực hiện phân phối điện theo cấp để cung cấp điện cho người dùng cuối ở các mức điện áp khác nhau, hoàn toàn đáp ứng nhu cầu điện của người dùng.

Trạm biến áp UHV hoạt động như các trạm biến áp tăng áp được thiết kế đặc biệt cho truyền tải điện xa, dung lượng lớn và là nền tảng cho hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống điện. Trong hoạt động thực tế, công suất có công truyền qua đường dây truyền tải AC ba pha được tính bằng:

P = √3 × U × I × cosφ = I²R (1)

Theo công thức trên, khi công suất truyền tải không đổi, càng tăng mức điện áp truyền tải thì dòng điện càng giảm, cho phép sử dụng dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn. Do đó, trong quá trình truyền tải, trạm biến áp UHV hiệu quả giảm chi phí truyền tải và cho phép kiểm soát hợp lý chi phí truyền tải. Mất mát công suất và tiêu hao năng lượng trên đường dây cũng giảm tương ứng, và khoảng cách truyền tải được mở rộng đáng kể (ví dụ, đường dây 10 kV truyền tải trong khoảng 6-20 km, 110 kV trong khoảng 50-150 km, và 220 kV trong khoảng 100-300 km).

Rõ ràng, việc sử dụng trạm biến áp UHV giúp giảm chi phí truyền tải điện. Do đó, để đáp ứng yêu cầu dịch vụ cơ bản của hệ thống điện, quản lý thích hợp trạm biến áp UHV là cần thiết để đảm bảo khả năng phục vụ của chúng, đáp ứng nhu cầu vận hành thực tế, giảm thiểu sự can thiệp và tác động bất lợi, toàn diện nâng cao hiệu suất vận hành của trạm biến áp UHV, và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn vận hành bình thường của hệ thống điện.

2. Nghiên cứu về kỹ thuật xây dựng lắp đặt dây nhảy giữa các khung
Xét các đặc điểm cơ bản của trạm biến áp UHV, phần này nghiên cứu kỹ thuật lắp đặt dây nhảy được áp dụng giữa các khung cấu trúc, nhằm tận dụng tối đa khả năng phục vụ của trạm biến áp UHV và đảm bảo chúng cung cấp hỗ trợ ưu việt cho hệ thống điện trong thực tế. Do đó, một cuộc điều tra chi tiết về kỹ thuật lắp đặt dây nhảy là cần thiết, như được nêu dưới đây.

2.1 Quy trình xây dựng
Để đáp ứng yêu cầu vận hành thực tế, việc lắp đặt dây nhảy phải được thực hiện một cách hợp lý theo quy trình đã xác định, do đó cải thiện chất lượng xây dựng và đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy của dây nhảy. Chất lượng lắp đặt dây nhảy giữa các khung trực tiếp quyết định tiến độ và chất lượng tổng thể của việc xây dựng trạm biến áp. Do đó, việc tính toán chính xác chiều dài cắt dây dẫn cần thiết là rất quan trọng, đảm bảo tính chính xác cao trong các tính toán để nhân viên thực địa có thể thực hiện chế tạo sẵn và treo dựa trên kết quả này. Các mô phỏng, so sánh và phân tích kinh nghiệm nên được thực hiện lặp lại để kiểm soát hiệu quả quy trình xây dựng.

Để đáp ứng yêu cầu lắp đặt dây nhảy cụ thể, quy trình xây dựng được hiển thị trong Hình 1 nên được tuân theo để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn của trạm biến áp UHV và đảm bảo hiệu suất phục vụ của trạm biến áp. Phương pháp xây dựng chi tiết có thể tham khảo nội dung cơ bản được minh họa trong Hình 1.

2.2 Chuẩn bị xây dựng
Trước khi xây dựng, công tác chuẩn bị đầy đủ phải được thực hiện, bao gồm nghiên cứu phương án thiết kế dây nhảy giữa các khung cho trạm biến áp UHV. Bằng cách phân tích các điều kiện cơ bản của các đoạn dây nhảy, thiết kế có thể được đảm bảo là hợp lý và đáp ứng yêu cầu xây dựng thực tế, giảm thiểu nguy cơ an toàn và toàn diện nâng cao khả năng phục vụ của thiết kế.

Tiếp theo, vật liệu xây dựng cần thiết trong giai đoạn xây dựng nên được chuẩn bị, và kiểm tra và thử nghiệm thiết bị phải được thực hiện để đảm bảo chất lượng thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan.

Ngoài ra, để đảm bảo chất lượng lắp đặt dây nhảy, các biện pháp kiểm soát đối với các đoạn dây nhảy phải được thực hiện. Điều này bao gồm phân tích các thông số liên quan đến các đoạn dây nhảy và thực hiện các tính toán cần thiết để đảm bảo quá trình xây dựng sau này diễn ra suôn sẻ.

Sau đó, phải tiến hành giao ban kỹ thuật phù hợp để đảm bảo tất cả nhân viên xây dựng hiểu rõ các điểm quan trọng của quy trình lắp đặt dây nhảy và có thể thực hiện hiệu quả các kỹ thuật cần thiết, từ đó đảm bảo chất lượng xây dựng.

2.3 Lắp ráp chuỗi cách điện
Dựa trên điều kiện cơ bản của quá trình xây dựng, sau khi hoàn thành các công tác chuẩn bị ban đầu, có thể tiến hành lắp ráp chuỗi cách điện. Trong quá trình lắp đặt thực tế, trước tiên hãy kiểm soát chất lượng chuỗi cách điện bằng cách tiến hành các thử nghiệm chịu điện áp để xác minh sự phù hợp của chúng. Sau đó, kết hợp với các cuộc kiểm tra chất lượng trước đó, hãy kiểm tra trực quan về ngoại hình và chất lượng của chuỗi cách điện để đảm bảo chúng đáp ứng yêu cầu.

Sau khi xác nhận, hãy xem xét bản vẽ thiết kế chuỗi cách điện để kiểm tra các vấn đề tiềm ẩn hoặc va chạm. Nếu không có vấn đề như vậy, hãy tiếp tục lắp đặt. Lưu ý rằng trong quá trình lắp đặt, hướng mở của tất cả các chốt lò xo phải được căn chỉnh đồng nhất để đảm bảo hiệu suất của chúng đáp ứng yêu cầu hoạt động và đạt được kết quả xây dựng mong muốn.

Trong quá trình lắp ráp chuỗi cách điện, cần chú ý tránh hư hỏng trong quá trình nâng. Có thể áp dụng cấu trúc xen kẽ giữa các tấm lớn và nhỏ (tấm ở đây là các đĩa hình ô dù trên cách điện) và khoảng cách giữa các tấm phải được kiểm soát đúng cách. Ngoài ra, cần áp dụng các biện pháp chống lão hóa cho chuỗi cách điện. Nhân viên thi công tuyệt đối không được bước lên cách điện hoặc cho phép các vật sắc nhọn cào xước chúng, đảm bảo chuỗi cách điện luôn ở trạng thái tốt trong quá trình nâng và đáp ứng yêu cầu sử dụng sau này.

Trước khi nâng, phải tiến hành các thử nghiệm sức chịu kéo, thử nghiệm hiệu suất điện và thử nghiệm lão hóa cách điện để đảm bảo chuỗi cách điện có đủ sức mạnh cơ học và độ ổn định, ngăn ngừa hư hỏng trong quá trình nâng.

Ngoài ra, phải tránh va chạm giữa các chuỗi cách điện. Việc cố định chuỗi cách điện một cách thích hợp là rất quan trọng, và các thiết bị siết chặt nên được sử dụng một cách hợp lý để đáp ứng yêu cầu xây dựng.

2.4 Đo lường và tính toán
Bước này bắt đầu bằng việc tính toán vị trí kết nối. Dựa trên kết quả tính toán, sau đó tiến hành các đo lường tại hiện trường tương ứng để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu và đáp ứng nhu cầu xây dựng.

Tiếp theo, phải tính toán chiều dài cắt dây dẫn. Việc tính toán này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lắp đặt của dây dẫn mềm, vì bất kỳ lỗi nào cũng sẽ ảnh hưởng đến độ võng của dây dẫn. Do đó, nên tích hợp nhiều lần kiểm tra tại hiện trường vào quy trình kiểm soát thiết kế.

Đầu tiên, xác định các tham số tính toán chính, bao gồm chủ yếu: chiều dài chuỗi cách điện, khoảng cách giữa các điểm treo, độ võng và trọng lượng dây dẫn. Sau khi xác định các tham số cơ bản, hãy đo trực tiếp chiều dài chuỗi cách điện bằng thước thép—cụ thể, đo khoảng cách giữa vòng treo hình U và vòng treo kẹp căng—toàn bộ nhằm đáp ứng yêu cầu dữ liệu thực tế và cải thiện độ chính xác của tính toán.

Việc đo khoảng cách giữa các điểm treo nên được thực hiện ba lần, và giá trị trung bình của ba lần đo được sử dụng để đảm bảo đo lường phản ánh điều kiện thực tế, giảm thiểu rủi ro an toàn, tăng cường độ tin cậy của đo lường và tránh lỗi tính toán do độ chính xác dữ liệu không đủ.

Sau khi hoàn thành tất cả các đo lường, hãy tính toán chiều dài cắt dây dẫn. Việc tính toán này có thể được thực hiện ban đầu bằng phần mềm chuyên dụng để đạt được kết quả chính xác. Các kết quả này sau đó được sử dụng làm tham chiếu cho các hoạt động xây dựng sau, đảm bảo phù hợp với yêu cầu thực tế tại hiện trường và ngăn chặn việc lắp đặt không đúng.

2.5 Ép và lắp đặt phụ kiện dây dẫn
Tại bước xây dựng này, trước tiên hãy làm sạch kỹ lớp bên trong và bề mặt bên ngoài của dây dẫn. Sau đó, theo chiều dài ép đã quy định, đảm bảo dây dẫn được đưa đầy đủ vào lỗ mở rộng của phụ kiện ép để đạt được sự lấp đầy hoàn toàn, từ đó tăng cường chất lượng ép.

Tiếp theo, hãy bôi đều mỡ dẫn nhiệt lên các bề mặt tiếp xúc, phủ lên các sợi nhôm bên ngoài của dây dẫn. Cần chú ý đến chất lượng xây dựng để tránh các khuyết tật.

Sau đó, tiến hành ép kẹp căng, tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình xây dựng yêu cầu. Bọc khu vực ép của kẹp bằng màng nhựa để thuận tiện cho việc tách khuôn. Sau khi ép xong, mài khu vực đã ép để đảm bảo chuyển tiếp mượt mà và duy trì chất lượng xây dựng tổng thể.

Cuối cùng, lắp đặt các phụ kiện theo đúng các quy định và yêu cầu thiết kế liên quan để đảm bảo việc lắp đặt đáp ứng nhu cầu thực tế và giảm thiểu các vấn đề tiềm ẩn.

2.6 Lắp đặt dây dẫn
Để đáp ứng yêu cầu xây dựng cơ bản, bước lắp đặt này phải được thực hiện theo tiêu chuẩn lắp đặt dây dẫn. Đối với các sơ đồ lắp đặt chi tiết, xin vui lòng tham khảo nội dung cơ bản được hiển thị trong Hình 2.

Công việc lắp đặt nên được thực hiện theo nội dung cơ bản được hiển thị trong Hình 2, điều này có thể đáp ứng yêu cầu cơ bản của quá trình xây dựng thực tế, đảm bảo chất lượng lắp đặt dây dẫn, giảm thiểu nguy cơ an toàn và toàn diện cải thiện chất lượng dịch vụ xây dựng.

Trong quá trình lắp đặt thực tế, dây dẫn được vận chuyển đến địa điểm xây dựng được chỉ định. Sau đó, sử dụng cần cẩu để nâng dây dẫn. Sau khi một đầu được kết nối, tiếp tục nâng cho đến khi cả hai đầu được lắp đặt hoàn toàn. Trong quá trình nâng, cần chú ý tránh ma sát cứng giữa dây dẫn và mặt đất, để tránh biến dạng vĩnh viễn có thể làm suy giảm hiệu suất của dây dẫn.

Dựa trên cấu hình cơ bản trong Hình 2, một đầu của chuỗi cách điện được nâng lên trước, trong khi đầu còn lại được kết nối với dây dẫn. Sau đó, siết chặt dây cáp thép để cuối cùng kết nối vòng treo hình U của dây dẫn với điểm treo của khung cấu trúc, từ đó đáp ứng yêu cầu xây dựng thực tế.

Trong quá trình này, nhân viên xây dựng phải đảm bảo rằng dây dẫn không ma sát hoặc va chạm với bất kỳ thiết bị mặt đất nào, do đó đảm bảo chất lượng lắp đặt, giảm thiểu rủi ro an toàn, toàn diện nâng cao khả năng phục vụ của trạm biến áp UHV, và cho phép hệ thống điện phục vụ người tiêu dùng điện tốt hơn.

2.7 Đo lại độ võng
Sau khi hoàn thành việc xây dựng, để kiểm tra chất lượng thực hiện độ võng, cần tiến hành đo lại độ võng dựa trên điều kiện thực tế tại công trường. Mục đích chính của bước này là đảm bảo chất lượng độ võng, loại bỏ sai lệch, và xác nhận rằng sự chênh lệch thẳng đứng giữa điểm thấp nhất của dây dẫn và các điểm treo là phù hợp.

Trong thực tế, một máy thủy bình được đặt ở một điểm gần dưới dây dẫn, và mặt phẳng tham chiếu ngang được hiệu chỉnh. Một thước thủy bình sau đó được giữ thẳng đứng tại điểm treo, và đọc giá trị thông qua máy thủy bình. Tiếp theo, một máy đo khoảng cách laser được đặt ở vị trí tương ứng với giá trị đọc từ thước thủy bình để đo khoảng cách giữa mặt phẳng tham chiếu ngang và điểm treo. Việc đo này được lặp đi lặp lại nhiều lần, và giá trị trung bình được tính toán.

Sau đó, khoảng cách từ dây dẫn đến mặt phẳng tham chiếu ngang được đo, và giá trị nhỏ nhất được chọn. Cuối cùng, độ võng được tính bằng Công thức (2):

fthực tế = h₁ – h₂ (2)

Sử dụng công thức trên, giá trị độ võng thực tế có thể được xác định, đáp ứng yêu cầu cơ bản về xây dựng, đảm bảo kiểm soát độ võng hợp lý, cho phép kiểm soát chất lượng cài đặt dây nhảy đúng đắn, toàn diện cải thiện hiệu quả xây dựng, và hiệu quả thúc đẩy chất lượng tổng thể của quá trình xây dựng.

3. Kết luận
Bài viết này, dựa trên điều kiện thực tế của trạm biến áp UHV, trước tiên tóm tắt ngắn gọn các khía cạnh cơ bản của trạm biến áp UHV, sau đó nghiên cứu kỹ thuật lắp đặt dây nhảy giữa các ngăn. Bằng cách tuân theo yêu cầu cụ thể của việc xây dựng dây nhảy, nghiên cứu đảm bảo kiểm soát hợp lý toàn bộ quá trình lắp đặt. Điều này đảm bảo rằng phương pháp lắp đặt dây nhảy đáp ứng nhu cầu vận hành cơ bản của trạm biến áp UHV, nâng cao khả năng phục vụ, giảm thiểu nguy cơ an toàn, và toàn diện hỗ trợ trạm biến áp UHV cung cấp dịch vụ tăng áp chất lượng cao cho hệ thống điện.