Ο υποσταθμός είναι ένα από τα πιο σημαντικά και διαδεδομένα εξαρτήματα στα συστήματα παροχής και διανομής ισχύος. Με τη βοήθειά του υλοποιούνται οι λειτουργίες του τρέχοντος ελέγχου, της μετατροπής και της λήψης του. Η ποιότητα αυτών και άλλων εργασιών θα εξαρτηθεί από το πόσο άρτια ολοκληρώθηκε η κατασκευή του υποσταθμού, καθώς και από τη σύνδεσή του με τη γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας.
Ανάπτυξη σχεδίασης υποσταθμού
Τα ακόλουθα υλικά πηγής έχουν προετοιμαστεί προκαταρκτικά για τη λύση σχεδιασμού:
- Όροι αναφοράς για την κατασκευή της εγκατάστασης.
- Σχέδια και εκτιμήσεις.
- Πρόγραμμα κατασκευής.
- Σχέδια για τη διαμόρφωση, τη δομική διάταξη και τα υλικά του υποσταθμού.
- Πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και μηχανισμών κατασκευής.
- Τεχνολογικό σχήμα διαδικασιών εργασίας.
- Λίστα εξοπλισμού και εξαρτημάτων τοποθέτησης που θα χρησιμοποιηθούνκατά την κατασκευή.
- Σχέδια υπόγειων επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας που υποδεικνύουν τον χάρτη διέλευσης καλωδίων, αγωγών ύδρευσης και αποχετεύσεων.
Με βάση τα παραπάνω έγγραφα, αναπτύσσεται έργο υποσταθμού μετασχηματιστή, το οποίο περιγράφει δομικά τον οργανωτικό χάρτη των εργασιακών δραστηριοτήτων. Περιλαμβάνει ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα κατασκευής με τη σειρά των τεχνικών εργασιών, πληροφορίες για τον όγκο των υλικών πόρων, ένα σχέδιο κατάστασης, ένα σχέδιο μεταφοράς στο εργοτάξιο κ.λπ. Ξεχωριστά, οι απαιτήσεις για τεχνική υποστήριξη και επικοινωνιακή υποστήριξη, βιομηχανική υγιεινή και ασφάλεια υποδεικνύεται. Ειδικότερα, περιγράφονται οι παράμετροι δρόμων, γεφυρών, σκαλοπατιών, τουαλετών, συστημάτων πυρόσβεσης κ.λπ.
Ποικιλίες υποσταθμών
Η απόφαση σχεδιασμού καθορίζει επίσης τον βαθμό πολυπλοκότητας του αντικειμένου. Σύμφωνα με το επίπεδο πολυπλοκότητας της παραγωγής εργασιακών δραστηριοτήτων, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι υποσταθμών μετασχηματιστών:
- Εύκολο. Κατασκευές των οποίων οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις λειτουργούν υπό τάση από 35 έως 154 kV. Αυτοί είναι οι πιο συνηθισμένοι υποσταθμοί, η κατασκευή των οποίων πραγματοποιείται εντός 1-3 μηνών από μία ομάδα εργαζομένων.
- Αντικείμενα μέσης πολυπλοκότητας (η τάση κυμαίνεται από 220 έως 500 kV). Η εργασία περιλαμβάνει πολλές εξειδικευμένες ομάδες για περίοδο 3 έως 14 μηνών.
- Ειδικά δύσκολα αντικείμενα που λειτουργούν με τάση από 750 kV. Η κατασκευή πραγματοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια από εξειδικευμένο οργανισμό.
Απαιτήσεις για την επιλογή τοποθεσίας για υποσταθμό
Η επιλογή ενός μελλοντικού εργοταξίου για την κατασκευή ηλεκτρικών υποσταθμών πραγματοποιείται με βάση ένα γενικό σχέδιο για την ανάπτυξη τοπικών περιοχών, λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις για το περιβάλλον και την περιβαλλοντική ασφάλεια. Για παράδειγμα, σύμφωνα με τα υγειονομικά και επιδημιολογικά πρότυπα, η απόσταση από τον υποσταθμό μετασχηματιστή σε ένα κτίριο κατοικιών πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 m, εάν μιλάμε για αντικείμενα χαμηλής ή μέσης πυραντοχής. Ανάλογα με το προγραμματισμένο επίπεδο θορύβου από τους υποσταθμούς μετασχηματιστών, η ελάχιστη τυπική απόσταση από κτίρια κατοικιών μπορεί να φτάσει τα 5-10 m.
Λαμβάνονται επίσης υπόψη οι απαιτήσεις για το σχεδιασμό του ίδιου του υποσταθμού ως προς την ενεργειακή του απόδοση. Εάν είναι δυνατόν, τέτοιες κατασκευές θα πρέπει να βρίσκονται κοντά στο κέντρο ηλεκτρικών φορτίων, δρόμους, δίκτυα μηχανικής κ.λπ. Συχνά, πριν από τις κατασκευαστικές εργασίες, πραγματοποιείται ειδικός εξωραϊσμός της περιοχής για τη μελλοντική κατασκευή του υποσταθμού. Ο κατάλογος των προπαρασκευαστικών δραστηριοτήτων αυτού του είδους περιλαμβάνει συνήθως εργασίες γης - για παράδειγμα, ξερίζωμα δέντρων, απομάκρυνση της βλάστησης, ισοπέδωση του εδάφους, σκάψιμο λάκκου θεμελίωσης.
Απαιτήσεις εδάφους για τοποθέτηση υποσταθμού
Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά του εδάφους, η τοποθεσία επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη μηχανολογικές και γεωδαιτικές μελέτες της περιοχής, οι οποίες περιλαμβάνουν σεισμολογικές, γεωλογικές και υδρολογικές πληροφορίες. Ειδικότερα, επιτρέπεται η κατασκευή υποσταθμών σε ακατάλληλους γιαγεωργικές δραστηριότητες στη γη - καθώς και εξωτερικές περιοχές με βιομηχανική ή φυσική ρύπανση.
Όσον αφορά τις υδρολογικές απαιτήσεις, θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη το επίπεδο των υπόγειων υδάτων. Δεν επιτρέπεται η δόμηση σε παραθαλάσσιες ζώνες, σε σημεία με διάβρωση, κοντά σε ποτάμια και λίμνες. Ακόμη και αν σχεδιάζεται να κατασκευαστεί μια εγκατάσταση σε απόσταση από φυσικά υδρολογικά χαρακτηριστικά, λαμβάνονται υπόψη οι κίνδυνοι πλημμύρας από τη φυσική απορροή. Εάν υπάρχει τέτοιος κίνδυνος, τότε, ως έσχατη λύση, πρέπει προκαταρκτικά να πραγματοποιηθεί ο κατάλληλος εξωραϊσμός της περιοχής με τη μορφή δημιουργίας πρανών από γεωπλέγμα ή άλλο σύστημα ενίσχυσης αποχέτευσης. Ωστόσο, τέτοιες εργασίες και άλλα προπαρασκευαστικά μέτρα θα πρέπει να αξιολογηθούν από την άποψη της οικονομικής σκοπιμότητας. Για παράδειγμα, για την κατασκευή σε εδάφη που απαιτούν ακριβή θεμελίωση, πρέπει να ολοκληρωθεί μια μελέτη σκοπιμότητας.
Θέτοντας τα θεμέλια για τον υποσταθμό
Δεδομένου ότι μιλάμε για σχετικά ελαφριές κατασκευές, χρησιμοποιούνται δομικά απλοί τύποι πλατφορμών θεμελίωσης. Αυτές περιλαμβάνουν κατασκευές ράβδων και πασσάλων από οπλισμένο σκυρόδεμα, οι οποίες τοποθετούνται καλύπτοντας ολόκληρη την περίμετρο της θέσης στόχου. Τα θεμέλια, για παράδειγμα, έχουν το σχήμα του γράμματος Τ και τοποθετούνται οριζόντια σε σχέση με την επιφάνεια - έτσι ώστε το σώμα του υποσταθμού να ενισχύεται κατακόρυφα. Μονολιθικές πλατφόρμες από οπλισμένο σκυρόδεμα τοποθετούνται σε επίπεδες περιοχές και σε περίπτωση προβληματικού εδάφους επιτρέπεται η εγκατάσταση στήριξηςράβδοι.
Η πιο προσιτή και οικονομικά αποδοτική τεχνολογία θεμελίωσης είναι η τοποθέτηση πασσάλων με βίδες. Η εγκατάσταση πραγματοποιείται με βίδωμα σε χαλύβδινους σωλήνες, μετά την οποία τοποθετείται σχάρα, πάνω στην οποία πραγματοποιείται η κατασκευή υποσταθμών και παρακείμενων κτιρίων. Αυτή η επιλογή είναι επίσης συμφέρουσα για την ευελιξία της, καθώς επιτρέπει την κατασκευή σε όλους τους τύπους εδάφους εκτός από βράχους. Η αξιοπιστία της βιδωτής βάσης εξασφαλίζεται με την πλήρωση των κοιλοτήτων του σωλήνα με σκυρόδεμα και την επακόλουθη πρόσδεση με δοκό ή κανάλι. Στο μέλλον, ανάλογα με τους κινδύνους, μερικές φορές τοποθετούνται πρόσθετα στηρίγματα και φράκτες.
Κατασκευή του δομικού μέρους
Η τεχνολογία κατασκευής προβλέπει την εγκατάσταση δομικών στοιχείων και εξοπλισμού στα θεμέλια. Τα λειτουργικά μπλοκ τοποθετούνται στο θεμέλιο χρησιμοποιώντας μεταλλικά προφίλ, δεσμούς και συνδέσεις αγκύρωσης. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να συμμετέχει ειδικός εξοπλισμός στη διαδικασία εργασίας, ο οποίος εξασφαλίζει την εκφόρτωση στον τόπο λειτουργίας. Τα δομικά μπλοκ του κτιρίου του υποσταθμού μετασχηματιστή τοποθετούνται με βαρούλκα με σχοινί ή με ειδικά τρόλεϊ. Μερικές φορές μια ενδιάμεση ζώνη τεχνολογικής ενίσχυσης αφήνεται μεταξύ της μονάδας του υποσταθμού και της θεμελίωσης. Είναι ικανοποιημένη με τις τυπικές βάσεις ή ράφια. Εάν χρησιμοποιηθεί πλατφόρμα από οπλισμένο σκυρόδεμα, τότε συγκολλάται ένα ειδικό πλαίσιο, το οποίο θα λειτουργήσει ως ενδιάμεση βάση για την κατασκευή.
Στη διαδικασία συναρμολόγησης του υποσταθμού,σύνδεση των αγωγών περιέλιξης τάσης σε διακόπτες. Με τη βοήθεια πλακών συμπίεσης τοποθετούνται ηλεκτρικές ράβδοι στερέωσης. Κατά την κατασκευή του εδάφους του υποσταθμού μετασχηματιστή θα πρέπει να ελεγχθεί η σύμπτωση του οριζόντιου και του κατακόρυφου άξονα των ηλεκτρικών επαφών. Επομένως, ακόμη και πριν από την εγκατάσταση λειτουργικών μπλοκ, οι τεχνολογικοί σύνδεσμοι του εξοπλισμού πρέπει να αφαιρεθούν και να καθαριστούν. Αυτό θα επιτρέψει στην ομάδα εγκατάστασης να τοποθετήσει σωστά τη δομή στην περιοχή του εργοταξίου σύμφωνα με το διάγραμμα καλωδίωσης για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Εγκατάσταση των κύριων εξαρτημάτων του εξοπλισμού υποσταθμού
Οι ηλεκτρικές μονάδες παραδίδονται στο εργοτάξιο και εγκαθίστανται σε εσωτερικούς χώρους. Βιδώνονται μεταξύ τους, συνδέονται μεταξύ τους μέσω ζυγών, στη συνέχεια τοποθετούνται καλώδια και αναθεωρείται ο εξοπλισμός.
Στις εγκαταστάσεις όπου πραγματοποιείται η εγκατάσταση, πρέπει να ολοκληρωθούν οι εργασίες φινιρίσματος. Μετά από αυτό, σύμφωνα με τα σχέδια, τοποθετούνται καλωδιακά κανάλια. Για κλειστές συσκευές, σχεδιάζεται κάλυψη με τσιμεντοκονίες και πλάκες. Η είσοδος υψηλής τάσης πραγματοποιείται τόσο μέσω υπόγειων καλωδίων στα παρεχόμενα κανάλια όσο και μέσω εναέριων γραμμών.
Οι μετασχηματιστές ισχύος μπορούν να καταλάβουν πολλά δωμάτια, τα οποία θα πρέπει να παρέχονται στη σχεδιαστική λύση. Επιπλέον, κατά την κατασκευή του υποσταθμού, θα πρέπει επίσης να εξεταστεί τεχνικά η δυνατότητα στερέωσης του μετασχηματιστή απευθείας στο θεμέλιο ή στο φέρον υπόστρωμα. Ξεχωριστό δωμάτιοπροβλέπεται για την εγκατάσταση διακοπτών. Ο ουδέτερος των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων συνδέεται με τη συσκευή γείωσης με συγκόλληση. Για τη γείωση, τα ειδικά ελαστικά οργανώνονται προκαταρκτικά με τη μορφή λωρίδων με διατομή 40 x 4 mm. Από αυτά, βγαίνει ένα συμπέρασμα για τον μετασχηματιστή.
Εγκατάσταση συστημάτων για ίδιες ανάγκες υποσταθμού
Ανεξάρτητα από τον τύπο του υποσταθμού, πρέπει να έχει τη δική του υποδομή επικοινωνίας - πρώτα απ 'όλα, αφορά την ηλεκτρική ενέργεια. Για να γίνει αυτό, μια εγκατάσταση ηλεκτρικού δικτύου βρίσκεται στην τοποθεσία ή σε απόσταση. Επιπλέον, αυτή η πηγή θα πρέπει να υπολογίζεται μόνο για τις ανάγκες του υποσταθμού χωρίς να τροφοδοτεί τρίτους καταναλωτές. Το κύκλωμα ισχύος παρέχει γραμμές εξυπηρέτησης για διάφορα μπλοκ, τμήματα και κόμβους του σταθμού. Για αυτό, τα καλώδια και ένας βρόχος γείωσης τοποθετούνται σε μια ξεχωριστή απομονωμένη διαδρομή. Ένα εφεδρικό κανάλι τροφοδοσίας συνδέεται επίσης με υποσταθμούς χωρητικότητας 330 kV και άνω, οι οποίοι μπορούν να είναι μια αυτόνομη ανεξάρτητη γεννήτρια. Δεν έχει σχεδιαστεί για συνεχή τροφοδοσία - μόνο για προσωρινή τεχνολογική ή έκτακτη λειτουργία.
Κατασκευή βοηθητικών εγκαταστάσεων
Αυτό το συγκρότημα περιλαμβάνει εγκαταστάσεις πετρελαίου. Η βάση της υποδομής του διαμορφώνεται από σταθερές ανεξάρτητες δεξαμενές πετρελαίου τουρμπίνας. Ο όγκος του τεχνικού υγρού πρέπει να είναι το 110% των ρυθμιστικών αναγκών ενός συγκεκριμένου υποσταθμού. Εάν δεν είναι δυνατή η οργάνωση δεξαμενών τουρμπίνας, τότε θα πρέπει να είναι η οικονομία πετρελαίουτακτοποιημένα σε βάρος μιας ειδικής πλατφόρμας με θόλο. Εδώ τοποθετούνται βαρέλια με το απαραίτητο τεχνικό υγρό για την τροφοδοσία μονάδων και συγκροτημάτων του υποσταθμού μετασχηματιστή. Η κατασκευή τεχνικών κατασκευών που παρέχουν ύδρευση και αποχέτευση, σε κάθε περίπτωση, εστιάζει στη δυνατότητα αποστράγγισης του χρησιμοποιημένου λαδιού μέσω ξεχωριστών κυκλωμάτων για περαιτέρω διάθεση. Δηλαδή οργανώνεται ειδικός χώρος αποθήκευσης βιομηχανικών απορριμμάτων από τον υποσταθμό.
Χαρακτηριστικά κατασκευής αρθρωτών υποσταθμών
Σε αυτήν την περίπτωση, εξετάζεται η βελτιστοποιημένη σχεδίαση ενός υποσταθμού σε μπλοκ-αρθρωτό (μερικές φορές κινητό) βάση. Η κατασκευή του δεν απαιτεί ειδικούς μηχανικούς σελιδοδείκτες και ειδικούς όρους. Πρόκειται για μια πλήρως αυτάρκη εγκατάσταση όσον αφορά την κατασκευή, συμπεριλαμβανομένων των δικών της πηγών παροχής ενέργειας. Η μέση τιμή ενός υποσταθμού μετασχηματιστή με καλώδιο τροφοδοσίας έως 10 kV είναι 4-5 εκατομμύρια ρούβλια. Το πακέτο μπορεί να περιλαμβάνει βασικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, μια μονάδα διανομής και τους απαραίτητους διακόπτες με υποδομή εισόδου.
Η κατασκευή πραγματοποιείται σε καθαρό επίπεδο χώρο. Στο πρώτο στάδιο, τοποθετείται μια μεταλλική πλατφόρμα στήριξης σε πλαίσια. Σε αυτό συνδέονται τοιχώματα πάνελ, η στερέωση των οποίων πραγματοποιείται με εξοπλισμό και συσκευές σύσφιξης. Ο σχεδιασμός των υποσταθμών μετασχηματιστών μπλοκ παρέχει τις απαραίτητες κόγχες για την ενσωμάτωση ηλεκτρικών ερμαρίων, συσκευών προστασίας και ασφάλειας, συστημάτων ψύξης και παροχής λαδιού. Εγκατάσταση εσωτερικού εξοπλισμούπαράγεται επίσης σύμφωνα με το σχέδιο σχεδιασμού, σύμφωνα με το οποίο θα πρέπει να επιλεγεί ο εξοπλισμός του αντικειμένου.
Συμπέρασμα
Το τμήμα σχεδιασμού και κατασκευής των εργασιών για την εγκατάσταση ηλεκτρικών υποσταθμών υλοποιείται σύμφωνα με τα γενικά τεχνικά πρότυπα που ισχύουν για τις κατασκευές μηχανικής. Παράλληλα, λαμβάνονται υπόψη και οι λειτουργικές ιδιαιτερότητες της εγκατάστασης με τις ανάγκες της για επικοινωνιακή υποστήριξη. Στην περίπτωση των σταθερών υποσταθμών μετασχηματιστών, η τιμή των εργασιών κατασκευής και εγκατάστασης μπορεί να κυμαίνεται από 20 έως 50 χιλιάδες ρούβλια. Μαζί με το κόστος του εξοπλισμού, η υλοποίηση του έργου μπορεί να είναι αρκετά εκατομμύρια ρούβλια, όπως συμβαίνει με τις αρθρωτές κατασκευές. Η επιλογή του τύπου του υποσταθμού, το τεχνικό του περιεχόμενο και η τακτική των κατασκευαστικών δραστηριοτήτων εξαρτάται από πολλούς παράγοντες που σχετίζονται με επιχειρησιακές απαιτήσεις και κανονισμούς.
