|
В ближайшие годы ожидается серьезный рост объемов строительства распределительных сетей и сетей ЕНЭС. Концепцией развития сетей ЕНЭС в ближайшие 10 лет предусматривается строительство более 30 тысяч километров линий напряжением 220 кВ и выше. В распределительных сетях, а это более 2 млн. км., главная проблема состоит в том, что высок износ (40% и более) основных фондов и требуется массовая реконструкция ВЛ.
Решение задач такого масштаба невозможно без широкого применения новых материалов, оборудования и технологий. Для повышения эффективности работ в этом направлении разработана целевая программа «Разработка стальных опор нового поколения на основе многогранных стоек для ВЛ 35 – 500 кВ». Программа позволит консолидировать научные, производственные и финансовые ресурсы, ликвидировать отставание в этой области и обеспечить эффективное решение задач по модернизации и развитию распределительных сетей и сетей высокого напряжения.
Мировой опыт применения многогранных опор. В мировой практике опыт применения многогранных опор (ММО) насчитывает более 40 лет. Они используются в цепях всех классов напряжений, в качестве промежуточных и анкерных опор, порталов распределительных устройств и т.п. [1]. Длительный опыт строительства и эксплуатации ЛЭП на базе многогранных опор позволил сформулировать их основные достоинства.
Главным преимуществом ММО считается адаптивность. Простота проектирования конструкций, практически полное совпадение расчетных и фактических параметров опор (2-3%), быстрая переналадка производства с одного типа опор на другой и высокая производительность позволяют оперативно проектировать, выпускать и устанавливать опоры в максимальной степени отвечающие условиям конкретной ЛЭП.
Далее, как правило, подчеркиваются хорошие эксплуатационные характеристики: высокая надежность, отсутствие катастрофических разрушений при обрыве провода, стабильность характеристик опор на протяжении всего срока эксплуатации, низкие текущие затраты по эксплуатации ВЛ.
Все без исключения отмечают простоту и высокую скорость монтажа ММО. В литературе приводится пример, когда бригада из трех человек установила за одну рабочую смену 16 многогранных опор (3.2 км) на строительстве ВЛ 115 кВ.
Кроме этого отмечают уменьшенный землеотвод, экологическую безопасность, простоту утилизации, и ряд других положительных качеств многогранных опор.
Характерно, что снижение стоимости строительства упоминается в последнюю очередь, хотя снижение затрат на строительство составляет 20 – 30% без учета стоимости земли.
Российский опыт применения ММО. Первый опыт применения конических многогранных опор с телескопическим соединением секций состоялся на объекте ОАО «Костромаэнерго». В течение 4-х месяцев необходимо было построить две одноцепные линии ВЛ 110 кВ на участке Мантурово - Шарья (ПС «Звезда» - ПС «Кроностар») общей протяженностью 120 км. Для сокращения сроков и стоимости строительства было принято решение на восьми анкерных участках общей протяженностью 45.5 км установить промежуточные многогранные опоры ПМ110-1ф.
Промежуточная опора ПМ110-1ф состоит из двух 12-тигранных секций с толщиной стенки 6 мм (рис. 1). Опора устанавливается на фундаментный модуль, выполненный из трубы со стенкой 10 мм, с помощью фланцевого соединения.
В результате использования многогранных опор существенно улучшились технико-экономические показатели строительства. Средние пролеты увеличились в 1.5 раза - со 160 метров до 240 метров. Соответственно, общее количество опор снизилось с 284 до 190 штук. Более чем в 4 раза снизился объем завозимых грузов. Сроки строительства, для сопоставимых по численности бригад, сократились в 4 раза. Стоимость строительства снизилась на 16% (5-10% на участках замены бетонных опор и 30-40% на участках замены металлических решетчатых опор).
К настоящему времени построено несколько ЛЭП в различных районах страны, в том числе в отдаленных районах (110 кВ, Тында), в горных условиях (10 кВ, Кемерово), в стесненных городских условиях (четырехцепная 110 кВ, Москва) и др. В рамках целевой программы испытаны опоры для ВЛ напряжением 220 и 330 кВ. В стадии проектирования и строительства находится несколько линий напряжением 110 кВ, 220 кВ и комбинированные, общей протяженностью около 500 км.
Первый опыт строительства линий электропередачи убедительно подтвердил преимущества многогранных опор, отмечаемые зарубежными и отечественными специалистами [2]. Ниже мы более подробно остановимся только на трех из них - транспортабельность, высокая скорость монтажа и экономическая эффективность.
Транспорт. В электросетевом строительстве транспортный фактор имеет особое значение, так как большая часть объектов находится в отдаленных и труднодоступных районах. Транспортная составляющая может доходить до 20% и более от стоимости строительства.
В нашем случае, расстояние от завода изготовителя до места строительства составляло около 700 км. Доставка, в основном, осуществлялась автотранспортом. Для транспортировки 10 комплектных опор (с фундаментом) необходимо 3 автомашины общего назначения. Срок доставки - 1 день. Стоимость - 7.5 тыс.руб. за одну опору, что составляет 2% стоимости опор и менее 1% в общей стоимости строительства. Как показывает опыт дальних поставок ММО (Тында), затраты на железнодорожный транспорт 20 комплектных опор (3 полувагона) составляют около 500 тыс.руб. или 8% от стоимости опор и 4% от стоимости строительства.
Первый опыт строительства ВЛ с использованием ММО показал:
При строительстве объектов в пределах 1000 км от места их изготовления целесообразно осуществлять транспортировку автомобильным транспортом, а на большие расстояния - железнодорожным или другим транспортом.
Транспортировка многогранных опор не требует специального транспорта (опоровозы, сцепы платформ и т.п.). При этом в большинстве случаев возможна поставка комплектных опор с завода-изготовителя непосредственно на пикет.
Затраты на транспорт не оказывают существенного влияния на стоимость строительства ЛЭП и кратно ниже транспортных затрат при строительстве ВЛ на железобетонных или решетчатых опорах: транспорт решетчатых опор дороже в 1.5-2 раза, а железобетонных - в 3-4 раза. Чем сложнее транспортная схема, тем эффективнее многогранные опоры.
Монтаж. Монтаж опоры не представляет сложностей и включает в себя три этапа: установка фундаментной секции; сборка опоры; установка опоры на фундамент. Время сборки опоры составляет 20 – 40 минут и зависит от количества секций (2 – 3), количества цепей (1 – 2) и квалификации бригады монтажников. Установка опоры на фундамент - 15 – 20 минут.
Общее время на установку опоры составляет 1 – 2 часа. На строительстве костромской линии бригада в составе двух звеньев электролинейщиков, буровой установки и подъемного крана устанавливала 8 – 10 опор за рабочую смену или 2 - 2.5 км ВЛ110-1. Таким образом, можно утверждать, что сроки монтажа одной многогранной опоры не существенно отличаются от сроков монтажа бетонных опор, но за счет того, что количество опор уменьшается в 1.5 – 2 раза существенно сокращается срок строительства линии в целом.
Сравнение сроков строительства линий на ММО и решетчатых опорах показывает, что сроки сокращаются на порядок! Время сооружения промежуточной опоры типа П110-5В составляет в среднем 1.5 – 2 дня, т.е. в 15 – 20 раз больше. При этом потребуется привлечение дополнительной техники - экскаватор, бульдозер и др. Первый опыт работы позволяет сделать следующие выводы:
Для сооружения ММО требуется меньшее количество техники.
По сравнению с железобетонными опорами объем строительно-монтажных работ сокращается в 1.5-2 раза за счет уменьшения количества опор.
По сравнению с решетчатыми опорами объем строительно-монтажных работ снижается на порядок за счет уменьшения удельных затрат на сооружение одной опоры.
Экономическая эффективность применения ММО. На эффективность применения того или иного типа опор в каждом конкретном случае влияет множество факторов: технические задания на строительство объекта; районо-климатические условия; транспортная доступность; близость производства того или иного типа опор и др.
Наивно полагать, что при таком многообразии условий строительства один из типов опор окажется лучшим во всех случаях. Поэтому, очень важно уже на первом этапе внедрения многогранных опор хотя бы приблизительно очертить область их наиболее эффективного применения. Можно выделить три области с различными уровнями эффективности.
1. Сети до 10 кВ. В этом классе напряжений наиболее эффективными являются бетонные опоры. Они на 30-35 % дешевле ММО и МРО. В первую очередь это обусловлено дешевизной 11-метровых стоек из вибрированого бетона - в 3 – 4 раза дешевле металлических такой же высоты. Это не значит, что здесь не будут применяться ММО. В простых районах они могут использоваться в качестве одностоечных анкеров, там, где существуют повышенные требования к эстетике и т.п. Далее, в сравнении с 16-метровыми стойками, ММО не проигрывают и по стоимости. Однако основная область их применения - отдаленные и северные районы. Из-за меньшего веса (250-300 кг) и требуемого количества (пролеты в 1.5 раза больше) в этих районах, при использовании ММО, резко снижаются затраты на транспорт и монтаж. В результате, металлические опоры становятся на 30 % эффективней бетонных.
Кроме того, ММО станут активнее использоваться, если повысится внимание к надежности низковольтных сетей. В ноябре 2000 года н
|
|
