Изобретение относится к электротехнике, конкретно к воздушным линиям электропередачи и способам их возведения.
Известна воздушная распределительная линия электропередачи, включающая фундаменты, высотные опоры с траверсами, на которых размещены электроизоляторы с повешенными к ним посредством натяжных и поддерживающих зажимов многожильными токоведущими проводами, при этом токоведущие провода выполнены из сочетания алюминиевых и стальных проволок, из которых образованы сердечник и многожильный внешний повив (см. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения, М. Энергоиздат, 1981 г. стр. 342-426).
Известна воздушная распределительная линия электропередачи, включающая большой пролет между опорами при переходе через широкое природное препятствие, фундаменты с установленными на них анкерными высотными опорами с траверсами на которых, подвешены электроизоляторы, натяжные и поддерживающие зажимы, в которых укреплены токоведущие провода (RU 2360345 C1, опубл. 27.06.2009).
Известен способ возведения воздушной распределительной линии электропередачи, включающий монтаж фундаментов, возведение на них высотных анкерных опор с траверсами, подвеску изоляторов, натяжных и поддерживающих зажимов, монтажных приспособлений для протяжки лидер-троса и многожильных токоведущих проводов (см. там же, RU 2360345 C1, опубл. 27.06.2009).
Известен способ эксплуатации сети электроснабжения района, города, мегаполиса, способ эксплуатации сети электроснабжения при возведении строительных объектов района, города, мегаполиса, способ эксплуатации сети электроснабжения при ремонте и/или реконструкции здания, сооружения, комплекса зданий, сооружений, объектов промышленного комплекса и способ эксплуатации сети энергоснабжения при реконструкции и/или возведении объектов транспортного комплекса района, города мегаполиса, которые снабжают электроэнергией путем подводки питающих линий распределительному устройству и через него к указанным объектам (RU 2240639 C1, опубл. 20.11.2004).
Известен способ электроснабжения возводимого или реконструируемого сооружения, комплекса сооружений, способ электроснабжения населенного пункта, микрорайона, района города, промышленного, агропромышленного комплекса, мегаполиса, сеть электроснабжения населенного пункта, микрорайона, района города, промышленного, агропромышленного комплекса, мегаполиса, предусматривающие раздельную прокладку линий электропередачи и подачу электроэнергии к объектам от независимых источников электроснабжения ((RU 2240638 C1, опубл. 20.11.2004).
Недостатками известных способов транспортирования электроэнергии посредством известных распределительных сетей и воздушных линий электропередачи ЛЭП, фазных проводов, указанных ЛЭП, способов их возведения и эксплуатации являются повышенная материалоемкость токоведущих проводов на единицу напряжения и проектной мощности линии, чем обусловлена относительно невысокая эффективность транспорта электроэнергии, а также повышенная трудоемкость и невысокая надежность не обеспечивающая неповреждаемость токоведущих проводов в процессе их протяжки, перекладки и закрепления зажимов опор при монтаже и последующей эксплуатации.
Задача, решаемая группой изобретений, объединенных единых творческим замыслом, заключается в разработке технологии транспортирования электроэнергии, конструктивной системы и технологий возведения и эксплуатации распределительной сети, воздушной ЛЭП с фазными высокотемпературными композитными электропроводами, обеспечивающей повышенную экономичность транспорта электроэнергии, максимальную неповреждаемость электропроводов, в том числе их защитных оболочек и целостность многожильной конструкции на всех этапах подготовки, прокладки проводов и последующей эксплуатации линии электропередачи.
Поставленная задача в части способа возведения распределительной сети электропередачи решается тем, что в способе возведения распределительной сети электропередачи, включающем возведение совокупности сетевых электротехнических объектов, в том числе не менее одной воздушной ЛЭП, не менее чем по одной понижающей станции (ПС), потребительской станции (ПС), а также не менее чем по одному распределительному (РП) и секционирующему (СП) пункту, согласно изобретению, по меньшей мере, одну воздушную ЛЭП распределительной сети возводят на высотных опорах с размещением на них токоведущей части, включающей, по меньшей мере, один фазный высокотемпературный электропровод, содержащий сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, причем работы по возведению линии производят на строительно-монтажном участке длиной, равной длине указанной линии или ее части, для этого выполняют подготовку трассы возводимой линии, монтаж фундаментов, высотных опор, оборудуют перед первой и за последней опорой соответственно головную и конечную строительно-монтажные площадки, на первой из которых последовательно устанавливают с жесткой фиксацией на основании агрегат типа раскаточных козел, имеющий тормоз и ось для навески барабана с электропроводом, индивидуальной длиной, не менее полной анкерной строительной длины упомянутого строительно-монтажного участка, а также устанавливают тормозную машину с возможностью восприятия нагрузки от натяжения электропровода, ось упомянутого агрегата располагают нормально к вертикальной плоскости пролета возводимой линии, барабан навешивают на ось с возможностью верхней раскатки и с точкой схода электропровода с барабана выше оси навески; на другой из упомянутых площадок аналогично монтируют натяжную машину с возможностью навески на нее барабана с лидер-тросом; обе машины тормозную и натяжную располагают на указанных площадках с возможностью подачи электропровода к первой и схода с последней опоры под углом к горизонту α≤30°, при этом используют электропровода индивидуальной для данного строительно-монтажного участка длины - не менее полной анкерной строительной длины указанного участка, аналогично лидер-трос принимают полной или совокупной длиной не менее упомянутой индивидуальной длины электропровода; высотные опоры монтируют с траверсами, законструированными с соблюдением условия минимизации взаимодействия эксплуатационных электромагнитных полей электропроводов, по меньшей мере, до допустимого уровня; устанавливают на траверсах электроизоляторы и подвешивают к ним натяжные и/или поддерживающие зажимы для электропроводов, соблюдая условие их наибольшей взаимной удаленности в траверсном поле опоры; устанавливают концевые и промежуточные раскаточные ролики, которые для этого выполнены с профилированным ложем, по меньшей мере, наружный контактный слой которого выполнен из упругодеформируемого материала с твердостью ниже твердости внешнего слоя жил внешнего повива электропровода на величину, достаточную для обеспечения монтажно-технологической неповреждаемости электропровода при контакте с указанным ложем, внешний рабочий профиль которого принят глубиной, шириной и/или приведенным радиусом, не менее чем в полтора раза превышающими габаритный радиус поперечного сечения прокладываемого вида электропровода; пропускают по раскаточным роликам в направлении к головной строительно-монтажной площадке лидер-трос, соединяют его одним концом с прокладываемым электропроводом на выходе последнего из тормозной машины, а другим концом закрепляют на натяжной машине и осуществляют прокладку электропровода по раскаточным роликам с технологическим натяжением не более 0,7 от прочности электропровода на разрыв и минимальным радиусом изгиба на роликах, радиус которых принимают не менее 40 габаритных диаметров электропровода; после чего производят под технологическим натяжением перекладку и закрепление каждого электропровода в эксплуатационных натяжных и/или поддерживающих зажимах.
При этом при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи минимальный радиус изгиба электропровода на раскаточных роликах на высотных опорах не менее чем с одним поворотом в плане на угол α в диапазоне 5°<α≤60°, могут обеспечивать применяя ролики с диаметром по днищу ложа раскаточного ролика не менее 60 габаритных радиусов электропровода, при этом в качестве упругодеформируемого слоя ложе роликов выполняют, например, прорезиненным, а при наличии одной и более угловых опор с углом поворота более 60° применяют ролики в аналогичном исполнении, с минимальным диаметром не менее 1000 мм, либо применяют тандемы из двух или более роликов с не повреждающим электропровод ложем, с креплением тандема к опоре через одну точку.
Для прокладки электропровода по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети качестве лидер-троса могут использовать малокрутящийся канат с параллельно уложенными несущими прядями в защитной оболочке или в трубчатой рубашке крестовой свивки, имеющий длину, соответствующую строительной длине электропровода плюс не менее шести высот до точки подвеса указанного электропровода.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи в качестве лидер-троса могут применять многожильный плетеный металлический трос крестовой свивки, при этом работы по монтажу лидер-троса производят только на отключенных воздушных линиях, а лидер-трос на участках вблизи тормозной и/или натяжной машины снабжают роликовым заземлителем.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи барабан с лидер-тросом могут размещать на натяжной машине и подают указанный трос к месту монтажа в режиме реверса, вытягивая его натяжным, например, гидравлическим механизмом, и под минимальным натяжением заправляют на раскаточные ролики, соединив после прокладки с концом электропровода у тормозной машины.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи соединение конца электропровода с лидер-тросом могут выполнять через вертлюг, монтажную петлю и монтажный чулок в виде крестовой оплетки из мягкой проволоки и прокладки из защитной ленты, предотвращающей повреждаемость приконцевого участка электропровода.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи протяжку электропровода могут начинать с минимальной скоростью до 5 м/мин, а после прохождения им первой опоры линии электропередачи увеличивают скорость протяжки до 100 м/мин, при этом вначале процесса включают в работу тормозную машину, которая начинает отпускать провод, увеличивая стрелу провеса, после этого включают натяжную машину и производят протяжку.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи монтажные работы по прокладке электропровода могут выполнять с использованием натяжной машины, которая оснащена лебедкой с плавно изменяющейся скоростью протяжки, устройством реверса, прибором изменения тягового усилия, ограничителем заданного максимального натяжения и кабестаном, при этом кабестан имеет диаметр, меньше диаметра барабана тормозной машины и предназначен для намотки только лидер-троса.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи тормозная машина может быть оснащена устройством плавного регулирования усилия торможения, чем обеспечивают регулирование натяжения и стрелы провеса электропровода, и, кроме того, указанная машина оснащена сдвоенным тормозным барабаном с диаметром, превышающим минимально допустимый по условию неразрушающего изгиба электропровода, содержащего композитные жилы; при этом работу тормозной и натяжной машин автоматически согласуют с обеспечением требуемого натяжения во всем допустимом диапазоне скоростей протяжки электропровода.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи перекладку электропровода из ролика в эксплуатационные натяжные и/или поддерживающие зажимы могут производить посредством монтажной балки с лебедкой.
При возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи после монтажа в эксплуатационных зажимах электропровод могут оснащать виброгасителем.
Причем по меньшей мере одну ЛЭП могут возводить линию напряжением 10-0,4 кВт.
В составе указанной сети могут возводить, по меньшей мере, одну понижающую станцию ПС 110/35/10 кВ и не менее одной понижающей станции ПС 35/(6)/10 кВ, а также не менее чем по две потребительских станций ПС 6(10)/0,38 кВ; 20/0,38 кВ; распределительных РП и секционирующих СП пунктов.
В качестве высокотемпературных композитных могут применять электропровода типа электропроводов фирмы LUMPI - BERNDORF.
Поставленная задача в части второго объекта изобретения решается тем, что распределительная сеть электропередачи, согласно изобретению, содержит совокупность сетевых электротехнических объектов, включая не менее одной ЛЭП напряжением в диапазоне 0,38÷110 кВ, не менее чем по одной понижающих станций ПС 110/35/10, ПС 35/6(10) кВ, потребительских станций ПС (10)/0,38 кВ, 20/0,38 кВ, а также не менее чем по одному распределительному РП и секционирующему СП пункту, при этом включает не менее одной воздушной ЛЭП, содержащей возведенные на фундаментах высотные опоры с траверсами, на которых смонтированы электроизоляторы с подвешенными к ним посредством натяжных и поддерживающих зажимов многожильные токоведущие провода, а также провода грозозащиты и арматура, включая виброгасители, при этом в качестве многожильных токоведущих приняты высокотемпературные композитные провода, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, причем распределительная сеть электропередачи выполнена описанным выше способом возведения распределительной сети электропередачи.
При этом, по меньшей мере, в составе грозозащиты может содержать не менее одного многожильного провода типа электропроводов фирмы LUMPI - BERNDORF, либо провода типа оптоволоконного кабеля.
Поставленная задача в части третьего объекта изобретения решается тем, что в способе эксплуатации распределительной сети электропередачи промышленного комплекса, машиностроительного предприятия, комплекса переработки сельхозпродукции газо-, нефтедобывающего предприятия, промысла, комплексного нефтеперерабатывающего предприятия, лесодобывающего, деревообрабатывающего комплекса, транспортного комплекса, района, города, согласно изобретению получают от источника энергоснабжения, транспортируют по сети и отпускают потребителям электроэнергию, производят мониторинг режимов, регулируют потоки, производят включение и отключение участков сети, обслуживают систему воздушных линий электропередачи, понижающих станций ПС, распределительных и секционирующих пунктов РП и СП, осуществляют расширение сети, ремонт, реконструкцию и/или восстановление электротехнических объектов сети с заменой отслуживших и/или поврежденных опорных и токоведущих конструкций и электропроводов, в том числе возводят по меньшей мере одну новую линию электропередачи ЛЭП, либо прокладывают описанным выше способом возведения распределительной сети электропередачи по меньшей мере на одной из воздушных ЛЭП, или строительно-монтажном участке ЛЭП указанной сети высокотемпературные композитные многожильные электропровода, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, для чего определяют место возведения новой ЛЭП, либо выбирают очередную ЛЭП, требующую замены или реконструкции токоведущей части, и формируют, по меньшей мере, один строительно-монтажный участок, длиной, равной длине указанной ЛЭП, или составляющий ее часть; производят требуемые ремонтные или реконструкционные работы, включая необходимый демонтаж непригодных к дальнейшей эксплуатации, а также в необходимом объеме монтируют новые фундаменты и высотные опоры, при этом все указанные действия выполняют описанным выше способом возведения распределительной сети электропередач.
Поставленная задача в части фазного электропровода решается тем, что фазный электропровод воздушной линии электропередачи ВЛЭП, включающей смонтированную на высотных опорах с траверсами токоведущую часть с многожильными фазными электропроводами, согласно изобретению, по меньшей мере, выполнен высокотемпературным композитным, содержит многожильный внешний повив, сердечник не менее чем с одной композитной жилой и проложен в указанной линии описанным выше способом возведения распределительной сети электропередачи.
Поставленная задача в части способа прокладки фазного электропровода решается тем, что в способе прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи ВЛЭП, согласно изобретению прокладку фазного электропровода осуществляют при возведении не менее одной воздушной ЛЭП распределительной сети электропередачи, при этом в качестве не менее одного фазного электропровода применяют высокотемпературный композитный электропровод, описанный выше.
Кроме того, в качестве фазного электропровода могут применять высокотемпературный композитный электропровод типа электропроводов фирмы LUMPI - BERNDORF или аналогичных.
Поставленная задача в части способа транспорта электроэнергии решается тем, что, согласно изобретению электроэнергию транспортируют от источника к потребителю непосредственно через соединяющую их отдельную воздушную ЛЭП или через одну ЛЭП распределительной сети, подключенной по электроэнергии к питательной сети электропередачи, или через систему, включающую не менее одной распределительной, сообщенной по потоку транспортируемой электроэнергии с высоковольтными питательной и/или системообразующей, предпочтительно, типа региональной, высоковольтной сети, оснащенной в процессе возведения или эксплуатационного расширения, переоснащения, ремонта, замены, реконструкции или восстановления, не менее чем одной ЛЭП, задействованной в системе транспорта электроэнергии с возможностью подачи электроэнергии потребителю и оснащенной для этого не менее чем одним, предпочтительно, совокупностью высокотемпературных воздушных фазных электропроводов, описанных выше, и возведенной описанным выше способом возведения распределительной сети электропередачи.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков группы изобретений, заключается в разработке совокупности технологических операций и конструктивных решений технологического оборудования для применения при возведении и эксплуатации воздушных распределительных линий электропередачи с обеспечением наибольшей неповреждаемости высокотемпературных композитных электропроводов, как от монтажных, так и от эксплуатационных воздействий, что достигается разработанным в изобретении набором монтажных машин, агрегатов, приемов их работы, параметров электропроводов и деталей оборудования, с которыми они взаимодействуют при прокладке и эксплуатации в составе ВЛЭП. Сохранение высокоэффективных характеристик монтируемых электропроводов достигают также их бесстыковым выполнением в пределах монтажного участка воздушной распределительной линии электропередачи, протяжкой их с соблюдением допустимых для данного вида электропроводов натяжения и углов перегиба на барабанах тормозной машины и раскаточных роликах. Сохранность оболочек и всей конструкции провода повышает также введение упруго податливого слоя в элементах оборудования и подвески, с которыми соприкасается провод на всех этапах прокладки и работы в составе воздушной линии электропередачи.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена ВЛЭП распределительной сети электропередач с технологическим оборудованием для ее возведения;
на фиг. 2. - подвеска токоведущих проводов на траверсах опор ВЛЭП распределительной сети электропередач:
на фиг. 3 - барабан с электропроводом в фазе монтажа на раскаточный агрегат, вид спереди;
на фиг. 4 - навеска барабана на раскаточный агрегат с верхней раскаткой высокотемпературного композитного электропровода;
на фиг. 5 - монтажное соединение электропровода с лидер-тросом;
на фиг. 6 - раскаточный ролик с ложем, выполненным с неповреждающим композитный электропровод слоем, разрез по оси;
на фиг. 7 - натяжной зажим в собранном виде, смонтированный на электропроводе;
на фиг. 8 - схема перекладки электропровода из монтажного раскаточного ролика в поддерживающий зажим.
Распределительная сеть электропередачи включает совокупность сетевых электротехнических объектов, в том числе не менее одной воздушной ЛЭП, не менее чем по одной понижающей станции (ПС), потребительской станции (ПС), а также не менее чем по одному распределительному (РП) и секционирующему (СП) пункту.
В способе возведения распределительной сети электропередачи по меньшей мере одну воздушную линию 1 распределительной сети возводят на высотных опорах 2 с размещением на них токоведущей части, включающей по меньшей мере один фазный высокотемпературный электропровод 3, содержащий сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив (условно не показано). Работы по возведению линии 1 производят на строительно-монтажном участке длиной, равной длине указанной линии или ее части. Для этого выполняют подготовку трассы возводимой линии, монтаж фундаментов, оборудуют перед первой и за последней опорой 2 соответственно головную 4 и конечную строительно-монтажные площадки 5, на первой площадке 4 последовательно устанавливают с жесткой фиксацией на основании агрегат 6 типа раскаточных козел, имеющий тормоз и ось 7 для навески барабана 8 с электропроводом 3 индивидуальной длиной, не менее полной анкерной строительной длины упомянутого строительно-монтажного участка. Там же устанавливают тормозную машину 9 с возможностью восприятия нагрузки от натяжения электропровода 3. При этом ось раскаточного агрегата 6 располагают нормально к вертикальной плоскости пролета возводимой линии 1. На ось 7 навешивают барабан 8 с возможностью верхней раскатки и с точкой схода электропровода 3 с барабана 8 выше оси навески. На площадке 5 аналогично монтируют натяжную машину 10, с возможностью навески на нее барабана 11 с лидер-тросом 12. Обе машины тормозную 9 и натяжную 10 располагают на указанных площадках 4 и 5 с возможностью подачи электропровода к первой и схода с последней опоры под углом к горизонту α≤30°, при этом используют электропровода 3 индивидуальной для данного строительно-монтажного участка длины - не менее полной анкерной строительной длины указанного участка. Аналогично лидер-трос 12 принимают полной или совокупной длиной не менее упомянутой индивидуальной длины электропровода 3. Высотные опоры 2 монтируют с траверсами 13, сконструированными с соблюдением условия минимизации взаимодействия эксплуатационных электромагнитных полей электропроводов 3, по меньшей мере, до допустимого уровня. На траверсах 13 устанавливают электроизоляторы и подвешивают к ним натяжные 14 и/или поддерживающие зажимы 15 для электропроводов 3, соблюдая условие их наибольшей взаимной удаленности в траверсном поле опоры. Устанавливают концевые 16 и промежуточные 17 раскаточные ролики, которые для этого выполнены с профилированным ложем 18, по меньшей мере, наружный контактный слой 19 которого выполнен из упругодеформируемого материала с твердостью ниже твердости внешнего слоя жил внешнего повива электропровода 3 на величину, достаточную для обеспечения монтажно-технологической неповреждаемости электропровода 3 при контакте с указанным ложем 18. Внешний рабочий профиль ложа 18 принят глубиной, шириной и/или приведенным радиусом не менее чем в полтора раза превышающими габаритный радиус поперечного сечения прокладываемого вида электропровода 3. По раскаточным роликам 16, 17 в направлении к головной 4 строительно-монтажной площадке протягивают лидер-трос 12, соединяют его одним концом с прокладываемым электропроводом 3 на выходе последнего из тормозной машины 9, а другим концом закрепляют на натяжной машине 10 и осуществляют прокладку электропровода по раскаточным роликам 16, 17 с технологическим натяжением не более 0,7 от прочности электропровода 3 на разрыв и минимальным радиусом изгиба на роликах 16, 17. Диаметр роликов 16, 17 по днищу ложа 18 принимают не менее 40 габаритных диаметров электропровода 3. После этого производят под технологическим натяжением перекладку и закрепление каждого электропровода 3 в эксплуатационных натяжных 14 и поддерживающих зажимах 15. Минимальный радиус изгиба электропровода 3 на раскаточных роликах 16, 17 при возведении воздушной линии 1 электропередачи на высотных опорах 2 не менее чем с одним поворотом в плане на угол β в диапазоне 5°<β≤60°, обеспечивают, применяя ролики с диаметром по днищу ложа 18 раскаточного ролика 16, 17, составляющим не менее 60 габаритных диаметров электропровода 3. При этом упругодеформируемый слой ложа роликов 16, 17 выполняют, например, прорезиненным или из полиуретана. А при наличии одной и более угловых опор линии 1 с углом поворота в плане более 60° применяют раскаточные ролики в аналогичном исполнении, с минимальным диаметром не менее 1000 мм, либо применяют тандемы из двух или более роликов с неповреждающим электропровод 3 ложем 18, с креплением тандема к опоре 2 через одну точку. Для прокладки электропровода 3 в качестве лидер-троса 12 используют малокрутящийся канат с параллельно уложенными несущими прядями в защитной оболочке или в трубчатой рубашке крестовой свивки, имеющий длину, соответствующую строительной длине электропровода плюс не менее шести высот до точки подвеса указанного электропровода. В качестве лидер-троса 12 применяют многожильный плетеный металлический трос крестовой свивки, при этом работы по монтажу лидер-троса производят только на отключенной распределительной воздушной линии 1, а лидер-трос 12 на участках вблизи тормозной 9 и/или натяжной 10 машины снабжают роликовым заземлителем. Барабан 11 с лидер-тросом 12 размещают на натяжной машине 10 и подают указанный лидер-трос к месту монтажа в режиме реверса, вытягивая его натяжным, например, гидравлическим механизмом, и под минимальным натяжением заправляют на раскаточные ролики 16, 17, соединив после прокладки с концом электропровода 3 у тормозной машины 9. Соединение конца электропровода 3 с лидер-тросом 12 выполняют через вертлюг 20, монтажную петлю 21 и монтажный чулок 22 в виде крестовой оплетки из мягкой проволоки и прокладки из защитной ленты, предотвращающей повреждаемость приконцевого участка электропровода 3. Протяжку электропровода 3 начинают с минимальной скоростью до 5 м/мин, а после прохождения им первой опоры 2 линии 1 электропередачи увеличивают скорость протяжки до 100 м/мин, при этом в начале процесса включают в работу тормозную машину 9, которая начинает отпускать электропровод 3, увеличивая стрелу провеса, после этого включают натяжную 10 машину и производят протяжку. Монтажные работы по прокладке электропровода 3 выполняют с использованием натяжной 10 машины, которая оснащена лебедкой с изменяющейся скоростью протяжки, устройством реверса, прибором плавно изменения тягового усилия, ограничителем заданного максимального натяжения и кабестаном, при этом кабестан имеет диаметр, меньше диаметра барабана тормозной машины 9 и предназначен для намотки только лидер-троса 12. Тормозная машина 9 может быть оснащена устройством плавного регулирования усилия торможения, чем обеспечивают регулирование натяжения и стрелы провеса электропровода 3, и причем указанная машина 9 оснащена сдвоенным тормозным барабаном с диаметром, превышающим минимально допустимый по условию неразрушающего изгиба электропровода 3, содержащего композитные жилы. Работу тормозной 9 и натяжной 10 машин автоматически согласуют с обеспечением требуемого натяжения во всем допустимом диапазоне скоростей протяжки электропровода 3. Перекладку электропровода 3 из роликов 16, 17 в эксплуатационные натяжные 14 и/или поддерживающие 15 зажимы производят посредством монтажной балки 23 с лебедкой 24. После монтажа в эксплуатационных зажимах 14, 15 электропровод 3 оснащают виброгасителем. Воздушную линию электропередачи могут возводить напряжением 10-0,4 кВ. Кроме того, распределительную воздушную линию электропередачи могут возводить высоковольтным напряжением класса 0,38-110 кВ. При этом при возведении воздушных линий электропередачи могут применять электропровода типа выпускаемых фирмой LUMPI - BERNDORF.
По второму объекту изобретения распределительная сеть электропередачи содержит совокупность сетевых электротехнических объектов, включая не менее одной ЛЭП напряжением в диапазоне 0,38÷110 кВ, не менее чем по одной понижающих станций ПС 110/35/10, ПС 35/6(10) кВ, потребительских станций ПС (10)/0,38 кВ, 20/0,38 кВ, а также не менее чем по одному распределительному пункту РП и секционирующему пункту СП. Распределительная сеть электропередачи включает не менее одной воздушной линии 1, содержащей возведенные на фундаментах высотные опоры 2 с траверсами 13, на которых смонтированы электроизоляторы с подвешенными к ним посредством натяжных 14 и поддерживающих 15 зажимов многожильными токоведущими проводами 3, а также смонтированы провода грозозащиты и арматура, включая виброгасители. В качестве многожильных токоведущих приняты высокотемпературные композитные провода 3, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив. При этом указанная линия 1 выполнена описанным выше способом возведения распределительной сети электропередачи. По меньшей мере, в составе грозозащиты распределительная сеть электропередачи содержит не менее одного многожильного провода типа электропровода, выпускаемого фирмой LUMPI - BERNDORF, либо провода типа оптоволоконного кабеля.
В способе эксплуатации распределительной сети электропередачи промышленного комплекса, машиностроительного предприятия, комплекса переработки сельхозпродукции газо-, нефтедобывающего предприятия, промысла, комплексного нефтеперерабатывающего предприятия, лесодобывающего, деревообрабатывающего комплекса, транспортного комплекса, района, города, получают от источника энергоснабжения, транспортируют по сети и отпускают потребителям электроэнергию. Одновременно производят мониторинг режимов, регулируют потоки, производят включение и отключение участков сети. Также обслуживают систему воздушных линий электропередачи, понижающих станций ПС, распределительных и секционирующих пунктов РП и СП, осуществляют расширение сети, ремонт, реконструкцию и/или восстановление электротехнических объектов распределительной сети с заменой отслуживших и/или поврежденных опорных и токоведущих конструкций и электропроводов. В том числе возводят по, по меньшей мере, одну новую воздушную линию 1 электропередачи, либо прокладывают описанным выше способом возведения по меньшей мере на одной из воздушных ЛЭП, или строительно-монтажном участке ЛЭП распределительной сети высокотемпературные композитные многожильные электропровода. Каждый электропровод 3 содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив. Для этого определяют место возведения новой ЛЭП, либо выбирают очередную ЛЭП, требующую замены или реконструкции токоведущей части, и формируют по меньшей мере один строительно-монтажный участок, длиной, равной длине указанной ЛЭП, или составляющий ее часть. Затем производят требуемые ремонтные или реконструкционные работы, включая необходимый демонтаж непригодных к дальнейшей эксплуатации, а также в необходимом объеме монтируют новые фундаменты и высотные опоры 2, при этом все указанные действия выполняют описанным выше способ возведения распределительной сети электропередач.
В способе прокладки фазного электропровода воздушной линии 1 электропередачи ВЛЭП прокладку фазного электропровода 3, выполненного высокотемпературным композитным и содержащего многожильный внешний повив, сердечник не менее чем с одной композитной жилой, осуществляют при возведении не менее одной воздушной линии 1 распределительной сети электропередачи. В качестве фазного электропровода применяют высокотемпературный композитный электропровод типа электропроводов фирмы LUMPI - BERNDORF или аналогичных.
В разработанном способе транспорта электроэнергии последнюю транспортируют от источника к потребителю непосредственно через соединяющую их отдельную воздушную ЛЭП или через одну ЛЭП распределительной сети, которая подключена к питательной сети электропередачи. В более полном варианте электроэнергию транспортируют к потребителю через систему, включающую не менее одной распределительной сети, сообщенной по потоку транспортируемой электроэнергии с высоковольтными питательной и/или системообразующей сети, предпочтительно, типа региональной высоковольтной сети. При этом, по меньшей мере, одну из указанных сетей оснащают в процессе возведения или эксплуатационного расширения, переоснащения, ремонта, замены, реконструкции или восстановления, не менее чем одной, предпочтительно, воздушной ЛЭП, которую последовательно встраивают в систему транспорта с возможностью задействованной в системе транспорта электроэнергии с возможностью подачи электроэнергии потребителю. При этом указанную воздушную линию 1 оснащают не менее чем одним, предпочтительно, совокупностью высокотемпературных воздушных фазных электропроводов 3 и возводят, используя технологические приемы описанного выше способа возведения распределительной сети.
Пример реализации изобретения.
Возводят воздушную распределительную сеть электропередачи 1 напряжением 110 кВ протяженностью 40 км. Для этого ЛЭП разбивают на строительно-монтажные участки длиной по 5-6 км. Выполняют фундаменты и монтируют высотные опоры 2 с траверсами 13, сконструированными для прокладки многожильных высокотемпературных электропроводов типа TAL/HACIN 120/34. Подготавливают головную 4 и конечную 5 монтажные площадки соответственно перед первой и за последней высотной опорой 2 строительно-монтажного участка. Устанавливают и закрепляют на головной 4 площадке раскаточный агрегат 6 и тормозную машину 9 с осями, ориентированными нормально к вертикальной плоскости створа высотных опор 2. На конечной площадке 5 аналогично располагают натяжную машину 10, которую, как и тормозную 9 на головной площадке 4 закрепляют на расстоянии от ближайшей высотной опоры 2, обеспечивающем угол наклона α монтируемого электропровода 3 не более α≤30°. Монтируют на траверсах 13 концевых опор 2 натяжные 14, а на траверсах 13 промежуточных опор 2 поддерживающие зажимы 15 и подвешивают монтажные раскаточные ролики 16, 17 с ложем 18, адаптированным под раскатку, не повреждающую защитную оболочку и конструкцию высокотемпературного электропровода 3.
На раскаточный агрегат 6 навешивают барабан 8 с многожильным композитным высокотемпературным электропроводом 3 индивидуальной длиной, не менее полной анкерной строительной длины строительно-монтажного участка, располагая его на оси навески 7 для верхней раскатки указанного электропровода 3. На натяжную машину 10 навешивают барабан 11 с лидер-тросом 12, предпочтительно, также с верхней раскаткой. Протягивают лидер-трос 12 по раскаточным роликам 16, 17 до первой высотной опоры 2 и тормозной машины 9, соединяют с концом монтируемого многожильного композитного высокотемпературного электропровода 3, осуществляют его протяжку по упомянутым раскаточным роликам 16, 17 под технологическим натяжением и совершают перекладку в натяжные 14 и поддерживающие 15 зажимы с подвеской к гирляндам изоляторов.
Разработанные в группе изобретений распределительная сеть электропередачи и способ ее возведения обеспечивают возможность последовательного перехода от линий и электрических сетей с проводами устаревшей конструкции с низким КПД транспортирования электроэнергии и повышенными резистивными потерями к возведению воздушных линий электропередачи с более эффективными высокотемпературными композитными многожильными электропроводами с пониженной материалоемкостью и улучшенными КПД и другими эксплуатационными характеристиками, что обеспечивается разработанными в изобретении комплексом монтажного оборудования и технологических приемов, позволяющих максимально обеспечить монтажную и эксплуатационную неповреждаемость электропроводов и длительно сохранять их высокие электропроводные качества.
Изобретение относится к электротехнике, к способам транспорта электроэнергии, осуществляемого посредством воздушных ЛЭП с фазными высокотемпературными энергосберегающими электропроводами распределительных сетей электропередачи, включая способы их возведения и эксплуатации. Распределительная сеть электропередачи включает смонтированные на фундаментах высотные опоры с траверсами, изоляторами, натяжными и подвесными зажимами, неповреждающими оболочку и конструкцию закрепленных в них высокотемпературных композитных электропроводов, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный повив. Воздушные линии распределительной сети электропередачи монтируют при возведении, эксплуатационном ремонте или реконструкции по способу, обеспечивающему технологическую и эксплуатационную неповреждаемость указанных электропроводов за счет комплексно разработанного в изобретении монтажно-технологического оборудования, применяемого для прокладки линии электропроводов индивидуальной длины. Изобретение позволяет исключить дополнительные потери транспортируемой электроэнергии в стыках электропровода, количество которых сведено к минимуму. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Способ возведения распределительной сети электропередачи, включающий возведение совокупности сетевых электротехнических объектов, в том числе не менее одной воздушной ЛЭП, не менее чем по одной понижающей станции (ПС), потребительской станции (ПС), а также не менее чем по одному распределительному (РП) и секционирующему (СП) пункту, характеризующийся тем, что по меньшей мере одну воздушную ЛЭП распределительной сети возводят на высотных опорах с размещением на них токоведущей части, включающей по меньшей мере один фазный высокотемпературный электропровод, содержащий сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, причем работы по возведению линии производят на строительно-монтажном участке длиной, равной длине указанной линии или ее части, для этого выполняют подготовку трассы возводимой линии, монтаж фундаментов, высотных опор, оборудуют перед первой и за последней опорой соответственно головную и конечную строительно-монтажные площадки, на первой из которых последовательно устанавливают с жесткой фиксацией на основании агрегат типа раскаточных козел, имеющий тормоз и ось для навески барабана с электропроводом, индивидуальной длиной, не менее полной анкерной строительной длины упомянутого строительно-монтажного участка, а также устанавливают тормозную машину с возможностью восприятия нагрузки от натяжения электропровода, ось упомянутого агрегата располагают нормально к вертикальной плоскости пролета возводимой линии, барабан навешивают на ось с возможностью верхней раскатки и с точкой схода электропровода с барабана выше оси навески; на другой из упомянутых площадок аналогично монтируют натяжную машину с возможностью навески на нее барабана с лидер-тросом; обе машины тормозную и натяжную располагают на указанных площадках с возможностью подачи электропровода к первой и схода с последней опоры под углом к горизонту α<30°, при этом используют электропровода индивидуальной для данного строительно-монтажного участка длины - не менее полной анкерной строительной длины указанного участка, аналогично лидер-трос принимают полной или совокупной длиной не менее упомянутой индивидуальной длины электропровода; высотные опоры монтируют с траверсами, законструированными с соблюдением условия минимизации взаимодействия эксплуатационных электромагнитных полей электропроводов, по меньшей мере, до допустимого уровня; устанавливают на траверсах электроизоляторы и подвешивают к ним натяжные и/или поддерживающие зажимы для электропроводов, соблюдая условие их наибольшей взаимной удаленности в траверсном поле опоры; устанавливают концевые и промежуточные раскаточные ролики, которые для этого выполнены с профилированным ложем, по меньшей мере, наружный контактный слой которого выполнен из упругодеформируемого материала с твердостью ниже твердости внешнего слоя жил внешнего повива электропровода на величину, достаточную для обеспечения монтажно-технологической неповреждаемости электропровода при контакте с указанным ложем, внешний рабочий профиль которого принят глубиной, шириной и/или приведенным радиусом не менее чем в полтора раза превышающими габаритный радиус поперечного сечения прокладываемого вида электропровода; пропускают по раскаточным роликам в направлении к головной строительно-монтажной площадке лидер-трос, соединяют его одним концом с прокладываемым электропроводом на выходе последнего из тормозной машины, а другим концом закрепляют на натяжной машине и осуществляют прокладку электропровода по раскаточным роликам с технологическим натяжением не более 0,7 от прочности электропровода на разрыв и минимальным радиусом изгиба на роликах, радиус которых принимают не менее 40 габаритных диаметров электропровода, после чего производят под технологическим натяжением перекладку и закрепление каждого электропровода в эксплуатационных натяжных и/или поддерживающих зажимах.
2. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи минимальный радиус изгиба электропровода на раскаточных роликах на высотных опорах не менее чем с одним поворотом в плане на угол α в диапазоне 5°<α≤60° обеспечивают, применяя ролики с диаметром по днищу ложа раскаточного ролика не менее 60 габаритных радиусов электропровода, при этом в качестве упругодеформируемого слоя ложе роликов выполняют, например, прорезиненным, а при наличии одной и более угловых опор с углом поворота более 60° применяют ролики в аналогичном исполнении с минимальным диаметром не менее 1000 мм, либо применяют тандемы из двух или более роликов с неповреждающим электропровод ложем с креплением тандема к опоре через одну точку.
3. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что для прокладки электропровода по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети в качестве лидер-троса используют малокрутящийся канат с параллельно уложенными несущими прядями в защитной оболочке или в трубчатой рубашке крестовой свивки, имеющий длину, соответствующую строительной длине электропровода плюс не менее шести высот до точки подвеса указанного электропровода.
4. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи в качестве лидер-троса применяют многожильный плетеный металлический трос крестовой свивки, при этом работы по монтажу лидер-троса производят только на отключенных воздушных линиях, а лидер-трос на участках вблизи тормозной и/или натяжной машины снабжают роликовым заземлителем.
5. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи барабан с лидер-тросом размещают на натяжной машине и подают указанный трос к месту монтажа в режиме реверса, вытягивая его натяжным, например, гидравлическим механизмом, и под минимальным натяжением заправляют на раскаточные ролики, соединив после прокладки с концом электропровода у тормозной машины.
6. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 5, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи соединение конца электропровода с лидер-тросом выполняют через вертлюг, монтажную петлю и монтажный чулок в виде крестовой оплетки из мягкой проволоки и прокладки из защитной ленты, предотвращающей повреждаемость приконцевого участка электропровода.
7. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи протяжку электропровода начинают с минимальной скоростью до 5 м/мин, а после прохождения им первой опоры линии электропередачи увеличивают скорость протяжки до 100 м/мин, при этом в начале процесса включают в работу тормозную машину, которая начинает отпускать провод, увеличивая стрелу провеса, после этого включают натяжную машину и производят протяжку.
8. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи монтажные работы по прокладке электропровода выполняют с использованием натяжной машины, которая оснащена лебедкой с плавно изменяющейся скоростью протяжки, устройством реверса, прибором изменения тягового усилия, ограничителем заданного максимального натяжения и кабестаном, при этом кабестан имеет диаметр, меньше диаметра барабана тормозной машины и предназначен для намотки только лидер-троса.
9. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи тормозная машина оснащена устройством плавного регулирования усилия торможения, чем обеспечивают регулирование натяжения и стрелы провеса электропровода, и, кроме того, указанная машина оснащена сдвоенным тормозным барабаном с диаметром, превышающим минимально допустимый по условию неразрушающего изгиба электропровода, содержащего композитные жилы; при этом работу тормозной и натяжной машин автоматически согласуют с обеспечением требуемого натяжения во всем допустимом диапазоне скоростей протяжки электропровода.
10. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи перекладку электропровода из ролика в эксплуатационные натяжные и/или поддерживающие зажимы производят посредством монтажной балки с лебедкой.
11. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что при возведении по меньшей мере одной воздушной ЛЭП указанной сети электропередачи после монтажа в эксплуатационных зажимах электропровод оснащают виброгасителем.
12. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одну ЛЭП возводят напряжением 10-0,4 кВ.
13. Способ возведения распределительной сети электропередачи по п. 1, отличающийся тем, что в составе указанной сети возводят по меньшей мере одну понижающую станцию ПС 110/35/10 кВ и не менее одной понижающей станции ПС 35/(6)/10 кВ, а также не менее чем по две потребительских станций ПС 6(10)/0,38 кВ; 20/0,38 кВ; распределительных РП и секционирующих СП пунктов.
14. Способ возведения распределительной сети электропередачи по пп. 1, 12, 13, отличающийся тем, что в качестве высокотемпературных композитных применяют электропровода типа электропроводов фирмы LUMPI-BERNDORF.
15. Распределительная сеть электропередачи, характеризующаяся тем, что содержит совокупность сетевых электротехнических объектов, включая не менее одной ЛЭП напряжением в диапазоне 0,38÷110 кВ, не менее чем по одной понижающих станций ПС 110/35/10, ПС 35/6(10) кВ, потребительских станций ПС (10)/0,38 кВ, 20/0,38 кВ, а также не менее чем по одному распределительному РП и секционирующему СП пункту, при этом включает не менее одной воздушной ЛЭП, содержащей возведенные на фундаментах высотные опоры с траверсами, на которых смонтированы электроизоляторы с подвешенными к ним посредством натяжных и поддерживающих зажимов многожильные токоведущие провода, а также провода грозозащиты и арматура, включая виброгасители, при этом в качестве многожильных токоведущих приняты высокотемпературные композитные провода, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, причем указанная распределительная сеть электропередачи выполнена по любому из пп. 1-14 способа возведения распределительной сети электропередачи.
16. Распределительная сеть электропередачи по п. 15, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, в составе грозозащиты содержит не менее одного многожильного провода по п. 14, либо провода типа оптоволоконного кабеля.
17. Способ эксплуатации распределительной сети электропередачи промышленного комплекса, машиностроительного предприятия, комплекса переработки сельхозпродукции газо-, нефтедобывающего предприятия, промысла, комплексного нефтеперерабатывающего предприятия, лесодобывающего, деревообрабатывающего комплекса, транспортного комплекса, района, города, характеризующийся тем, что получают от источника энергоснабжения, транспортируют по сети и отпускают потребителям электроэнергию, производят мониторинг режимов, регулируют потоки, производят включение и отключение участков сети, обслуживают систему воздушных линий электропередачи, понижающих станций ПС, распределительных и секционирующих пунктов РП и СП, осуществляют расширение сети, ремонт, реконструкцию и/или восстановление электротехнических объектов сети с заменой отслуживших и/или поврежденных опорных и токоведущих конструкций и электропроводов, в том числе возводят по меньшей мере одну новую линию электропередачи ЛЭП, либо прокладывают по любому из пп. 1-14, по меньшей мере, на одной из воздушных ЛЭП, или строительно-монтажном участке ЛЭП указанной сети высокотемпературные композитные многожильные электропровода, каждый из которых содержит сердечник не менее чем с одной композитной жилой и многожильный внешний повив, для чего определяют место возведения новой ЛЭП, либо выбирают очередную ЛЭП, требующую замены или реконструкции токоведущей части, и формируют по меньшей мере один строительно-монтажный участок длиной, равной длине указанной ЛЭП, или составляющий ее часть; производят требуемые ремонтные или реконструкционные работы, включая необходимый демонтаж непригодных к дальнейшей эксплуатации, а также в необходимом объеме монтируют новые фундаменты и высотные опоры, при этом все указанные действия выполняют по любому из пп. 1-14.
18. Фазный электропровод воздушной линии электропередачи ВЛЭП, включающей смонтированную на высотных опорах с траверсами токоведущую часть с многожильными фазными электропроводами, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, выполнен высокотемпературным композитным, содержит многожильный внешний повив, сердечник не менее чем с одной композитной жилой и проложен в указанной линии по любому из пп. 1-14 способа возведения распределительной сети электропередачи.
19. Способ прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи ВЛЭП, характеризующийся тем, что прокладку фазного электропровода осуществляют при возведении не менее одной воздушной ЛЭП распределительной сети электропередачи, при этом в качестве не менее одного фазного электропровода применяют высокотемпературный композитный электропровод по п. 18.
20. Способ прокладки фазного электропровода по п. 19, отличающийся тем, что в качестве фазного электропровода применяют высокотемпературный композитный электропровод типа электропроводов фирмы LUMPI-BERNDORF или аналогичных.
21. Способ транспорта электроэнергии, характеризующийся тем, что электроэнергию транспортируют от источника к потребителю непосредственно через соединяющую их отдельную воздушную ЛЭП или через одну ЛЭП распределительной сети, подключенной по электроэнергии к питательной сети электропередачи, или через систему, включающую не менее одной распределительной, сообщенной по потоку транспортируемой электроэнергии с высоковольтными питательной и/или системообразующей, предпочтительно, типа региональной, высоковольтной сети, оснащенной в процессе возведения или эксплуатационного расширения, переоснащения, ремонта, замены, реконструкции или восстановления не менее чем одной ЛЭП, задействованной в системе транспорта электроэнергии с возможностью подачи электроэнергии потребителю и оснащенной для этого не менее чем одним, предпочтительно, совокупностью высокотемпературных воздушных фазных электропроводов по п. 18 и возведенной по любому из пп. 1-14 способа возведения распределительной сети электропередачи.
