Секционированные центрифугированные железобетонные стойки для ремонта и технического перевооружения ВЛ 35–500 кВ

Page 1
background image

Page 2
background image

СЕТИ  РОССИИ

72

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 л

и

н

и

и

воздушные линии

Секционированные 
центрифугированные 
железобетонные стойки 
для ремонта и технического 
перевооружения ВЛ 35–500 кВ.

Опыт применения на объектах ПАО «ФСК ЕЭС»
 

Любовь КАЧАНОВСКАЯ,  к.т.н., заведующая НИЛКЭС ООО «ПО «ЭЖБИ»

Петр РОМАНОВ, к.т.н., заместитель заведующей НИЛКЭС ООО «ПО «ЭЖБИ»

ОПЫТ

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

 

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

 

ОПОР

Первые

 

конструкции

 

железобетонных

 

опор

 

ВЛ

изготовленные

 

на

 

базе

 

центрифугированных

 

стоек

появились

 

в

 

эксплуатации

 

еще

 

в

 30-

х

 

годах

 

прошлого

 

века

Унифицированные

 

же

-

лезобетонные

 

опоры

 

стали

 

использоваться

 

при

 

строительстве

 

ВЛ

 

с

 

начала

 60-

х

 

годов

Их

 

активное

 

внедрение

 

было

 

обусловлено

 

суще

-

ственным

 

снижением

 

стоимости

 

строительства

 

ВЛ

 

по

 

сравнению

 

с

 

вариантом

 

применения

 

ме

-

таллических

 

конструкций

К

 

настоящему

 

вре

-

мени

 57% 

ВЛ

 

напряжением

 35–500 

кВ

 

эксплуа

-

тируются

 

на

 

железобетонных

 

опорах

При

 

этом

 

доля

 

таких

 

опор

 

для

 

ВЛ

 35–110 

кВ

 

доходит

 

до

 

64%. 

Долговечность

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

центрифугированных

 

стоек

 

достаточно

 

высо

-

ка

Она

 

превышает

 

декларируемые

 

цифры

 — 

40 

лет

Сроки

 

службы

 

многих

 

ВЛ

 

на

 

таких

 

кон

-

струкциях

 

составляют

 

более

 50 

лет

Начиная

 

с

 2005 

года

 

в

 

связи

 

с

 

широким

 

внедрением

 

в

 

строительство

 

ВЛ

 

новых

 

ме

-

таллических

 

опор

 

из

 

многогранного

 

профиля

 

использование

 

железобетонных

 

опор

 

резко

 

сократилось

В

 

энергетическом

 

сообществе

 

распространялась

 

мысль

 

об

 

их

 

недолговеч

-

ности

Однако

 

объективный

 

анализ

 

причин

 

аварий

 

на

 

ВЛ

связанный

 

с

 

разрушением

 

кон

-

струкций

 

опор

выполненный

 

специалистами

 

ОАО

  «

Фирма

 

ОРГРЭС

» 

в

 2014 

году

показал

что

 

значения

 

потока

 

отказов

 

для

 

железобетон

-

ных

 

и

 

металлических

 

опор

 

близки

 

между

 

собой

Таким

 

образом

слухи

 

о

 

недостаточной

 

надеж

-

ности

 

и

 

долговечности

 

железобетонных

 

кон

-

струкций

 

были

 

явно

 

преувеличены

Опыт

 

замены

 

существующих

 

железобетон

-

ных

 

опор

 

на

 

многогранные

 

показал

что

 

стои

-

мость

 

вновь

 

устанавливаемых

 

опор

 

увеличива

-

ется

 

в

 3 

раза

при

 

этом

 

избыточная

 

прочность

 

отдельной

 

конструкции

 

не

 

увеличивает

 

надеж

-

ности

 

ВЛ

 

в

 

целом

и

 

поэтому

 

не

 

обоснована

НОВЫЙ

 

ТИП

 

СЕКЦИОНИРОВАННЫХ

 

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

 

СТОЕК

Изученные

 

за

 

многие

 

годы

 

эксплуатации

 

про

-

блемы

 

изготовления

транспортировки

 

и

 

экс

-

плуатации

 

железобетонных

 

опор

 

ВЛ

 

позволи

-

ли

 

в

 

настоящее

 

время

 

разработать

 

и

 

внедрить

 

в

 

производство

 

новый

 

тип

 

центрифугированных

 

стоек

Для

 

сокращения

 

расходов

 

на

 

перевозку

 

длинномерных

 

конструкций

  (

размеры

 

кониче

-

ских

 

стоек

 

составляют

 22,6 

и

 26 

метров

стойки

 

при

 

изготовлении

 

делятся

 

на

 

две

 

секции

кото

-

рые

 

соединяются

 

между

 

собой

 

на

 

строительной

 

площадке

 

при

 

помощи

 

фланцев

 (

рисунок

 1).

Рис

. 1. 

Фланцевое

 

соединение

 

секций


Page 3
background image

73

Кроме

 

того

при

 

этом

 

происходит

 

увеличение

 

жесткости

 

отдельных

 

секций

что

 

ведет

 

к

 

снижению

 

повреждаемости

 

элементов

 

при

 

транспортировке

Для

 

обеспечения

 

долговечности

 

стоек

 

во

 

всех

 

кон

-

струкциях

 

используется

 

канатное

 

армирование

по

-

зволяющее

 

за

 

счет

 

увеличения

 

предварительного

 

натяжения

 

повысить

 

трещиностойкость

Использова

-

ние

 

бетона

 

повышенного

 

класса

 

прочности

 (

В

60 

вме

-

сто

 

В

40 

или

 

В

30) 

ведет

 

к

 

увеличению

 

несущей

 

спо

-

собности

 

новых

 

секционированных

 

стоек

НОРМАТИВНАЯ

 

БАЗА

 

ДЛЯ

 

ВНЕДРЕНИЯ

 

СЕКЦИОНИРОВАННЫХ

 

СТОЕК

Нормы

 

технологического

 

проектирования

 

ВЛ

 

напря

-

жением

 35–750 

кВ

  (

СТО

 56947007-29.240.55.016-

2008, 

введенные

 

в

 

действие

 20.11.2014) 

предписы

-

вают

 

применение

 

на

 

ВЛ

 35–500 

кВ

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

центрифугированных

 

секционированных

 

стоек

.

В

 

настоящее

 

время

 

любая

 

центрифугированная

 

коническая

 

стойка

запроектированная

 

по

 

ГОСТ

 

22687-85 

и

 

типовым

 

сериям

 3.407.1-151 

и

 3.407.1-

152, 

может

 

быть

 

выполнена

 

в

 

секционированном

 

ва

-

рианте

.

Секционированные

 

стойки

 

выпускаются

 

по

 

ТУ

 

5863-003-88398430-2014 

на

 

заводах

 

ООО

  «

ПО

 

«

Энергожелезобетонинвест

» 

с

 2014 

года

Стойки

 

аттестованы

 

в

 

ПАО

  «

Россети

» 

в

 

ноябре

 

2016 

года

.

Для

 

замены

 

старых

 

опор

 

и

 

создания

 

аварийного

 

резерва

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

и

 

ПАО

 «

Россети

» 

рекомен

-

дуют

 

использовать

 

модификации

 

унифицированных

 

железобетонных

 

опор

изготовленные

 

с

 

применени

-

ем

 

секционированных

 

конических

 

стоек

 

типа

 

СК

22 

и

 

СК

26.

ОРГАНИЗАЦИЯ

 

ЗАМЕНЫ

СТАРЫХ

 

ОПОР

 

НА

 

НОВЫЕ

Согласно

 

сложившейся

 

практике

выборочная

 

за

-

мена

 

конструкций

 

опор

 

должна

 

производиться

 

на

 

те

 

же

 

марки

 

опор

которые

 

были

 

установлены

 

при

 

строительстве

 

ВЛ

.

Кроме

 

того

необходимость

 

обеспечения

 

ава

-

рийного

 

резерва

 

опор

 

для

 

существующих

 

ВЛ

 

также

 

требует

 

держать

 

в

 

запасе

 

конструкции

первона

-

чально

 

заложенные

 

в

 

проекте

 

линии

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

эксплуатации

 

находится

 

более

 2000 

типов

 

опор

В

 2016 

году

 

Департаментом

 

ВЛ

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

для

 

предприятий

 

МЭС

 

Центра

,  

МЭС

 

Северо

-

За

-

пада

МЭС

 

Волги

МЭС

 

Урала

 

была

 

организована

 

закупка

 

железобетонных

 

опор

изготовленных

 

на

 

базе

 

секционированных

 

центрифугированных

 

сто

-

ек

 

для

 

замены

 

вышедших

 

из

 

строя

 

конструкций

.

В

 

процессе

 

формирования

 

заказа

 

службы

 

экс

-

плуатации

 

столкнулись

 

с

 

целым

 

рядом

 

проблем

связанным

 

со

 

следующими

 

причинами

:

 

Отсутствие

 

полной

 

документации

 

на

 

старые

 

опо

-

ры

особенно

 

при

 

замене

 

конструкций

установ

-

ленных

 

до

 1960 

года

Так

 

для

 

замены

 

опоры

 

ПБД

 

220-2 

были

 

использованы

 

фотографии

 

с

 

трассы

 

ВЛ

 220 

кВ

 

Костромская

 

ГРЭС

 — 

Кострома

про

-

изведены

 

обмеры

идентифицированы

 

исполь

-

зованные

 

стойки

 

и

 

заново

 

разработаны

 

чертежи

 

всех

 

металлоконструкций

Получилась

 

модифи

-

цированная

 

опора

 

ПБД

 220-2

К

(

с

), 

рассчитанная

 

на

 

условия

 

конкретной

 

ВЛ

 (

рисунок

 2). 

 

Полное

 

отсутствие

 

документации

 

на

 

опору

Схему

 

железобетонной

 

опоры

 

ПС

220-1 

уда

-

лось

 

найти

 

только

 

в

 

справочнике

Анализ

 

всех

 

характеристик

 

опоры

 

на

 

конкретной

 

ВЛ

 

показал

Рис

. 2. 

Разработка

 

опоры

 

ПБД

220-2

К

(

с

для

 

замены

 

опоры

 

ПБД

220-2 

на

 

ВЛ

 220 

кВ

 

Костромская

 

ГРЭС

 — 

Кострома

 6 (39) 2016


Page 4
background image

74

СЕТИ РОССИИ

что

 

специальная

 

повы

-

шенная

 

бетонная

 

опора

изначально

 

спроектиро

-

ванная

 

на

 

цилиндриче

-

ских

 

стойках

 

диаметром

 

560 

мм

может

 

быть

 

с

 

успехом

 

заменена

 

на

 

аналогичную

 

по

 

схеме

 

и

 

воспринимаемым

 

на

-

грузкам

 

портальную

 

опо

-

ру

 

ПБ

 330-1(

с

), 

запроек

-

тированную

 

на

 

кониче

-

ских

 

стойках

 (

рисунок

 3).

 

Наличие

 

на

 

ВЛ

 

боль

-

шого

 

количества

 

моди

-

фикаций

 

опор

 

для

 

аналогичных

 

условий

На

 

основании

 

анализа

 

опыта

 

эксплуатации

 

еще

 

при

 

разработке

 

унифи

-

цированных

 

конструк

-

ций

 

в

 1980–1990 

годах

 

многие

 

опоры

 

были

 

заменены

 

на

 

более

 

удач

-

ные

 

модификации

При

 

выборе

 

конструкций

 

для

 

замены

 

опор

 

старой

 

уни

-

фикации

 

рекомендуется

 

устанавливать

 

типовые

 

опоры

 

более

 

поздней

 

разработки

отдавая

 

преимущество

 

свобод

-

ностоящим

 

опорам

 

на

 

конических

 

стойках

.

Наличие

 

в

 

эксплуатации

 

большого

 

количества

 

типов

 

опор

в

 

которых

 

использо

-

ваны

 

более

 34 

типоразме

-

ров

 

железобетонных

 

стоек

обуславливает

 

следующий

 

подход

 

к

 

их

 

замене

:

1. 

Замена

 

железобетонных

 

опор

 

на

 

аналогичные

 

опо

-

ры

 

из

 

секционированных

 

стоек

К

 

марке

 

заменя

-

емой

 

унифицированной

 

опоры

 

в

 

этом

 

случае

 

до

-

бавляется

 

при

 

заказе

 

бук

-

ва

  (

с

). 

Примеры

 

замены

 

приведены

 

в

 

таблице

 1.

2. 

Замена

 

железобетонных

 

опор

 

старой

 

унификации

 

на

 

типовые

 

опоры

 

более

 

поздней

 

разработки

  (

на

 

базе

 

секционированных

 

стоек

с

 

учетом

 

области

 

их

 

применения

Пред

-

лагаемые

 

варианты

ис

-

пользованные

 

при

 

за

-

мене

 

опор

 

на

 

объектах

 

МЭС

 

Центра

приведены

 

в

 

таб

 

лице

 2.

Рис

. 3. 

Замена

 

повышенной

 

опоры

 

ПС

-220-1 

на

 

унифицированную

 

опору

 

ПБ

330-1(

с

)

Табл

. 1. 

Примеры

 

замены

 

железобетонных

 

опор

Заменяемая

 

опора

 

Опора

,

предлагаемая

 

для

 

замены

Марка

 

опоры

 

Стойка

 

по

 

проекту

 

Кол

-

во

 

стоек

 

Марка

опоры

 

Стойка

 

ПБ

110-5 

СК

2,

СК

2

п

СК

2

пр

 1 

ПБ

110-5(

с

СК

22.1-2.1-

СБ

.

К

.

Д

ПБ

220-1 

СК

5, 

СК

4

а

СК

5

п

СК

5

пр

 1 

ПБ

220-1(

с

СК

26.1-6.1-

СБ

.

К

.

Д

ПБ

330-1 

СК

5, 

СК

4

а

 

СК

5

п

,

СК

5

пр

 2 

ПБ

330-1(

с

СК

26.1-2.0-

СБ

.

К

.

Д

ПБ

500-5

н

 

СК

15 2 

ПБ

500-5

н

(

с

СК

26.1-1.1-

СБ

.

К

.

Д

Табл

. 2. 

Замена

 

железобетонных

 

опор

 

на

 

объектах

 

МЭС

 

Центра

Заменяемая

 

опора

 

Опора

,

предлагаемая

 

для

 

замены

Марка

 

опоры

 

Стойка

 

по

 

проекту

 

Кол

-

во

 

стоек

 

Марка

опоры

 

Стойка

 

П

220 

СН

220,

СН

200

п

,

СН

200

пр

ПБ

220-1(

с

СК

26.1-6.1-

СБ

.

К

.

Д

ПС

220-1 

СЦ

 (

560, 

= 22

м

) 2 

ПБ

330-1(

с

СК

26.1-2.0-

СБ

.

К

.

Д

ПВС

330

А

-1

Б

30

п

 2 

ПБ

500 

СЦ

4, 

СЦ

4-1, 

СЦ

4

п

ПБ

500-5

н

(

с

СК

26.1-1.1-

СБ

.

К

.

Д

ПВС

500 

СК

4

а

 2 

ПВС

500-2 

СЦ

5 2 


Page 5
background image

75

Рис

. 4. 

Замена

 

опоры

 

ПБ

500-5

н

 

на

 

ПБ

500-5

н

(

с

на

 

ВЛ

 500 

кВ

 

Тамбов

 — 

Пенза

 2

3. 

При

 

отсутствии

 

полной

 

документации

 

на

 

старые

 

опоры

 — 

разработка

 

недостающих

 

чертежей

  

на

 

основании

 

расчета

 

нагрузок

 

на

 

конструкции

 

для

 

конкретных

 

ВЛ

.

В

 

настоящее

 

время

 

любая

 

железобетонная

 

опо

-

ра

 

может

 

быть

 

заменена

 

на

 

железобетонную

 

опору

 

из

 

секционированных

 

конических

 

стоек

.

Кроме

 

того

анализ

 

существующей

 

базы

 

типо

-

вых

 

металлических

 

опор

 

показал

что

 

для

 

многих

 

вариантов

 

конструкций

 

ВЛ

 35–220 

кВ

 

возможна

 

их

 

замена

 

на

 

сопоставимые

 

по

 

габаритным

 

и

 

проч

-

ностным

 

характеристикам

 

железобетонные

 

опоры

 

из

 

секционированных

 

стоек

Например

металли

-

ческая

 

опора

  2

П

220-1-11,5 

может

 

быть

 

заменена

 

на

 

железобетонную

 

опору

 

ПБ

220-1.

АЛЬБОМ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

 

ОПОР

 

ВЛ

 35–500 

КВ

«

Альбом

 

железобетонных

 

опор

 

ВЛ

 35–500 

кВ

Модификации

 

унифицированных

 

опор

 

на

 

базе

 

сек

-

ционированных

 

стоек

 (16.003)» 

разработан

 

специ

-

алистами

 

ООО

  «

ПО

  «

Энергожелезобетонинвест

» 

в

 

процессе

 

работы

 

с

 

МЭС

 

Центра

 

при

 

формирова

-

нии

 

заказа

 

на

 

железобетонные

 

секционированные

 

опоры

 

для

 

замены

 

старых

 

конструкций

 

и

 

создания

 

аварийного

 

резерва

.

Альбом

 

снабжен

 

пояснительной

 

запиской

трак

-

тующей

 

общие

 

подходы

 

к

 

замене

 

опор

 

в

 

эксплуа

-

тации

 

без

 

изменения

 

места

 

положения

 

опоры

 

и

 

ее

 

основных

 

функциональных

 

характеристик

Альбом

 

содержит

 

документацию

 

на

 

модифициро

-

ванные

 

опоры

в

 

том

 

числе

монтажные

 

схемы

 

мо

-

дифицированных

 

опор

 

с

 

индексом

  (

с

), 

монтажные

 

схемы

 

опор

 — 

прототипов

схемы

 

сборки

 

стойки

 

из

 

отдельных

 

секций

схему

 

обеспечения

 

заземления

 

секционированной

 

стойки

общие

 

сведения

 

о

 

секци

-

онированных

 

стойках

правила

 

маркировки

транс

-

портирования

хранения

.

Эта

 

информация

 

может

 

быть

 

использована

 

заказ

-

чиком

 

для

 

организации

 

замены

 

старых

 

опор

стро

-

ителями

 — 

для

 

монтажа

 

новых

 

конструкций

 

и

 

спе

-

циалистами

 

служб

 

ВЛ

 — 

в

 

процессе

 

эксплуатации

Альбом

 

доступен

 

для

 

скачивания

 

на

 

сайте

 

НИЛКЭС

 

(www.

НИЛКЭС

.

рф

).

ОПЫТ

 

ЗАМЕНЫ

 

ОПОРЫ

 

НА

 

ВЛ

 500 

КВ

 

ТАМБОВ

 — 

ПЕНЗА

 2

18–20 

октября

 

на

 

ВЛ

 500 

кВ

 

Тамбов

 — 

Пенза

 2 

на

 

участке

 

Верхне

-

Донского

 

предприятия

 

МЭС

 

Цен

-

тра

 

проведены

 

работы

 

по

 

замене

 

опор

 

ПБ

500-5

н

 

на

 

новые

 

аналогичные

 

конструкции

 

ПБ

500-5

н

(

с

), 

изготовленные

 

на

 

базе

 

секционированных

 

стоек

 

(

рисунок

 4).

Опыт

 

замены

 

существующих

 

опор

 

показал

что

 

процесс

 

объединения

 

секций

 

на

 

строительной

 

площадке

 

не

 

вызвал

 

никаких

 

технических

 

проб

-

лем

При

 

этом

 

всеми

 

специалистами

 

было

 

отмече

-

но

 

существенное

 

облегчение

 

процесса

 

доставки

 

секционированных

 

стоек

 

на

 

пикет

 

по

 

сравнению

 

с

 

проблемами

 

перевозки

 

длинномерных

 

стоек

Процессы

 

замены

 

опоры

включая

 

сборку

 

эле

-

ментов

 

новой

 

конструкции

 

типа

 

ПБ

500-5

н

(

с

на

 

базе

 

секционированных

 

стоек

ее

 

установки

 

рядом

 

с

 

существующей

 

опорой

демонтажа

 

старой

 

опоры

 

и

 

монтажа

 

проводов

 

были

 

тщательно

 

зафиксиро

-

ваны

 

для

 

создания

 

в

 

ближайшее

 

время

 

современ

-

ных

 

технологических

 

карт

 

для

 

замены

 

опор

 

этого

типа

.  

 6 (39) 2016


Читать онлайн

Первые конструкции железобетонных опор ВЛ, изготовленные на базе центрифугированных стоек, появились в эксплуатации еще в 30-х годах прошлого века. Унифицированные железобетонные опоры стали использоваться
при строительстве ВЛ с начала 60-х годов. Их активное внедрение было обусловлено существенным снижением стоимости строительства ВЛ по сравнению с вариантом применения металлических конструкций. К настоящему времени 57% ВЛ напряжением 35–500 кВ эксплуатируются на железобетонных опорах. При этом доля таких опор для ВЛ 35–110 кВ доходит до 64%. Долговечность железобетонных опор из центрифугированных стоек достаточно высока. Она превышает декларируемые цифры — 40 лет. Сроки службы многих ВЛ на таких конструкциях составляют более 50 лет.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Сравнительный анализ мероприятий по повышению надежности передачи электрической энергии в распределительных сетях

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Воздушные линии
Гвоздев Д.Б. Иванов Р.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»