RU2271594C1 - Power installation - Google Patents
Power installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271594C1 RU2271594C1 RU2004121526/09A RU2004121526A RU2271594C1 RU 2271594 C1 RU2271594 C1 RU 2271594C1 RU 2004121526/09 A RU2004121526/09 A RU 2004121526/09A RU 2004121526 A RU2004121526 A RU 2004121526A RU 2271594 C1 RU2271594 C1 RU 2271594C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supporting structure
- power
- section
- pair
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сооружении несущих конструкций подстанций, распределительных устройств и других электроустановок, предназначенных для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц в сетях в диапазоне напряжений 35, 110, 150, 220, 330, 750, 1150 кВ.The invention relates to energy and can be used in the construction of supporting structures of substations, switchgears and other electrical installations designed to receive, convert and distribute electrical energy of three-phase alternating current of industrial frequency 50 Hz in networks in the voltage range 35, 110, 150, 220, 330 , 750, 1150 kV.
Правила установки электрооборудования (ПУЭ) в России являются основным нормативным документом, регламентирующим все аспекты планирования, монтажа и эксплуатации систем, состоящих из элементов, назначение которых - транспорт и преобразование электрической энергии.The rules for installing electrical equipment (PUE) in Russia are the main regulatory document governing all aspects of the planning, installation and operation of systems consisting of elements whose purpose is transport and conversion of electrical energy.
В соответствии с ПУЭ к электроустановкам на несущих конструкциях предъявляется требование прочности и устойчивости сооружений в целом от действия статических и динамических нагрузок, к которым относятся ветровые нагрузки, действующие в различных силовых плоскостях, или в соответствии с п.1.1.22 ПУЭ «Электроустановки и связанные с ними конструкции должны быть стойкими в отношении воздействия окружающей среды».In accordance with the PUE, electrical installations on load-bearing structures are subject to the requirement of strength and stability of structures as a whole from the action of static and dynamic loads, which include wind loads operating in various power planes, or in accordance with Clause 1.1.22 of the PUE “Electrical Installations and Related with them, structures must be resistant to environmental influences. ”
Известна трансформаторная подстанция высокого напряжения из описания к патенту WO 9114305. Подстанция состоит из электрооборудования и несущей конструкции. Несущая конструкция состоит, по меньшей мере, из одного блока; каждый блок образован двумя опорами и опирающихся на них балками. Электрооборудование установлено на несущей конструкции.Known transformer substation high voltage from the description of the patent WO 9114305. The substation consists of electrical equipment and a supporting structure. The supporting structure consists of at least one block; each block is formed by two supports and beams resting on them. The electrical equipment is mounted on a supporting structure.
В качестве ближайшего аналога к заявляемой электроустановке выбрана комплектная трансформаторная блочная модернизированная подстанция (КТБМП) из Технической информации ТИ-064 1999 г. Самарского завода «Электрощит». КТБМП состоит из электрооборудования и несущей конструкции. Несущая конструкция состоит, по меньшей из одного блока, каждый из которых содержит две опоры и пару балок, опирающихся на опоры. Электрооборудование установлено на несущей конструкции. Известно, что каждая опора состоит из двух металлических профилей, соединенных по высоте набором перемычек из отрезков металлических профилей - уголков.As the closest analogue to the claimed electrical installation, a complete transformer block modernized substation (KTBMP) was selected from the Technical Information TI-064 of 1999 of the Samara Plant “Electroshield”. KTBMP consists of electrical equipment and a supporting structure. The supporting structure consists of at least one block, each of which contains two supports and a pair of beams resting on the supports. The electrical equipment is mounted on a supporting structure. It is known that each support consists of two metal profiles connected in height by a set of jumpers from pieces of metal profiles - corners.
При эксплуатации электроустановок подобно вышеупомянутым одной из проблем является низкая эксплуатационная надежность из-за возможного исчерпания запаса прочности элементов несущей конструкции и ее недостаточной жесткости. Воздействие ветровых нагрузок - пиковых и циклических приводит к излому опорных стоек из металлических профилей. Такое нежелательное явление предопределено формой поперечного сечения профилей, имеющих резкое изменение ширины и вследствие этого обладающих низким сопротивлением воздействию разнонаправленных нагрузок. Выбор профилей, обладающих достаточными прочностными характеристиками, или усиление несущей конструкции дополнительными элементами из профилей приводит к увеличению металлоемкости, следствием чего является повышенные требования к эксплуатационной надежности фундамента сооружения в целом, и в конечном итоге сказывается на общих эксплуатационных затратах объекта.When operating electrical installations like the above, one of the problems is low operational reliability due to the possible exhaustion of the margin of safety of the elements of the supporting structure and its insufficient rigidity. The impact of wind loads - peak and cyclic leads to a break in the support posts of metal profiles. Such an undesirable phenomenon is predetermined by the cross-sectional shape of profiles having a sharp change in width and, as a result, having low resistance to multidirectional loads. The choice of profiles with sufficient strength characteristics, or the strengthening of the supporting structure with additional elements from the profiles leads to an increase in metal consumption, resulting in increased requirements for the operational reliability of the foundation of the structure as a whole, and ultimately affects the overall operating costs of the facility.
Кроме того, несущие конструкции из упомянутых аналогов не обладают достаточной устойчивостью, т.к. при действии ветровой нагрузки возможно возникновение опрокидывающего момента, превышающего пороговое значение.In addition, the supporting structures of the above analogues do not have sufficient stability, because under the influence of the wind load, a tipping moment may occur that exceeds the threshold value.
Опора несущей конструкции выбранного прототипа (ТИ-064 1999 г. Самарского завода «Электрощит»), состоящая из вертикальных элементов - двух профилей. соединенных по высоте перемычками в виде отрезков профилей, имеет ряд особенностей, приводящих к негативным последствиям.The support of the supporting structure of the selected prototype (TI-064 1999, Samara plant “Electroshield”), consisting of vertical elements - two profiles. connected in height by jumpers in the form of segments of profiles, has a number of features leading to negative consequences.
Балки несущей конструкции устанавливаются на основание, которым является поперечное сечение опоры в ее верхней части. При необходимости размещать различные виды электрооборудования на отдельных несущих конструкциях подобно рассматриваемой, требуется пары балок устанавливать на различном расстоянии друг от друга. В этом случае невозможно использовать одинаковые опоры, а изменение их поперечного сечения приводит к необходимости осуществления дополнительных расчетов прочности несущей конструкции и возможному увеличению металлоемкости опоры. Так, увеличение металлоемкости происходит при увеличении расстояния между вертикальными элементами опор до «критического», при котором первоначальная опора не выполняет свою функцию и требует усиления дополнительными элементами.The beams of the supporting structure are installed on the base, which is the cross section of the support in its upper part. If necessary, place various types of electrical equipment on separate load-bearing structures similar to the one under consideration, it is required to install pairs of beams at different distances from each other. In this case, it is impossible to use the same supports, and changing their cross section leads to the need for additional calculations of the strength of the supporting structure and a possible increase in the metal consumption of the support. So, an increase in metal consumption occurs when the distance between the vertical elements of the supports increases to “critical”, at which the initial support does not fulfill its function and requires reinforcement with additional elements.
По вышеуказанной причине проблематично формирование протяженной несущей конструкции.For the above reason, the formation of an extended supporting structure is problematic.
Следует отметить, что наличие сварных соединений также снижает эксплуатационную надежность несущей конструкции, т.к. для них наиболее неблагоприятны динамические нагрузки, приводящие к разрушению соединения.It should be noted that the presence of welded joints also reduces the operational reliability of the supporting structure, because the most unfavorable for them are dynamic loads, leading to the destruction of the connection.
Поэтому при использовании сварных соединений дополнительным требованием, предъявляемым к эксплуатируемым установкам, является обязательное проведение испытаний на виброустойчивость несущей конструкции. Этот факт также приводит к увеличению общих эксплуатационных затрат.Therefore, when using welded joints, an additional requirement for operating plants is the mandatory testing of vibration resistance of the supporting structure. This fact also leads to an increase in overall operating costs.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в следующем:The technical problem, which is aimed by the invention, is as follows:
- в повышении эксплуатационной надежности сооружений электроустановок за счет использования равнопрочного сечения элемента опоры несущей конструкции;- to increase the operational reliability of electrical installations through the use of an equally strong section of a bearing element of a supporting structure;
- в снижении металлоемкости несущей конструкции;- in reducing the metal consumption of the supporting structure;
- в уменьшении общих затрат на монтаж и эксплуатацию электроустановки.- to reduce the total cost of installation and operation of the electrical installation.
Поставленная техническая задача решается тем, что электроустановка содержит электрооборудование, установленное, по меньшей мере, на одном блоке несущей конструкции, каждый из которых состоит из пары балок из металлического профиля, установленных на одной опоре Т-образной формы, состоящей из вертикального элемента трубчатой формы и горизонтального элемента из металлического профиля.The stated technical problem is solved in that the electrical installation contains electrical equipment installed on at least one unit of the supporting structure, each of which consists of a pair of beams of metal profile mounted on one T-shaped support, consisting of a vertical tubular element and horizontal element from a metal profile.
Возможно, чтобы пара балок была прикреплена к опоре с помощью болтового соединения.It is possible that a pair of beams is attached to the support using a bolted connection.
Возможно также, чтобы горизонтальный элемент был выполнен из швеллера, установленного полками вниз.It is also possible that the horizontal element was made of a channel mounted with the shelves down.
Наилучший вариант использования заявляемого изобретения возможен, когда несущая конструкция выполнена с цинковым покрытием.The best use of the claimed invention is possible when the supporting structure is made with zinc coating.
Целесообразно, чтобы, по меньшей мере, один блок несущей конструкции был установлен на другом блоке несущей конструкции.It is advisable that at least one block of the supporting structure was mounted on another block of the supporting structure.
Новым в заявляемой электроустановке является выполнение опоры с вертикальным элементом трубчатой формы. Это дает возможность противостоять статическим и динамическим разнонаправленным нагрузкам. Из курса сопротивления материалов известно, что элемент с кольцевым сечением является равнопрочным, т.к. его момент сопротивления не зависит от направления действия нагрузки.New in the claimed electrical installation is the implementation of the support with a vertical element of a tubular shape. This makes it possible to withstand static and dynamic multidirectional loads. From the course of resistance of materials it is known that an element with an annular cross section is equally strong, because its moment of resistance does not depend on the direction of the load.
Из уровня техники известно использование элементов трубчатой формы в качестве ствола свай (RU 2171337 С1). В данном техническом решении пара свай трубчатой формы с шарнирным соединением сверху вдавливается в грунт; сваи при этом расходятся. Находясь в грунте, сваи воспринимают вдавливающие и выдергивающие усилия, и с этой точки зрения целесообразно использовать данный вид свай. При расчете свай учитывают напряженно-деформированное состояние «свая-грунт».It is known from the prior art to use tubular shaped elements as a pile shaft (RU 2171337 C1). In this technical solution, a pair of tubular piles with a hinged joint is pressed into the ground from above; the piles diverge. Being in the ground, piles perceive pressing and pulling forces, and from this point of view it is advisable to use this type of piles. When calculating piles, the stress-strain state “pile-soil” is taken into account.
Так, влияние бокового обжатия грунта вызывает возможную деформацию полого кольцевого сечения сваи и потерю устойчивости системы фундамент - сооружение. С этой точки зрения применение свай трубчатой формы не оправдано. Таким образом, из-за различного рода воздействий на идентичные элементы, свойства трубчатой сваи, проявляемые в известном техническом решении, не совпадают со свойствами опоры в заявляемом изобретении.Thus, the effect of lateral compression of the soil causes a possible deformation of the hollow annular section of the pile and the loss of stability of the foundation - structure system. From this point of view, the use of tubular piles is not justified. Thus, due to various kinds of effects on identical elements, the properties of the tubular piles, manifested in the known technical solution, do not coincide with the properties of the support in the claimed invention.
Т-образная форма с горизонтальным элементом в виде металлического профиля является технологически целесообразной с точки зрения возможности устанавливать парные балки и равномерно распределять нагрузку на всю опору.A T-shape with a horizontal element in the form of a metal profile is technologically feasible from the point of view of the ability to install paired beams and evenly distribute the load on the entire support.
Кроме того, сочетание Т-образной опоры с парой балок в виде блока несущей конструкции позволяет формировать из упомянутых блоков протяженные конструкции, на которых возможно устанавливать электрооборудование. Формирование протяженных конструкций из блоков продиктовано принципами компактности и унификации электроустановок, что приводит к уменьшению затрат на их монтаж и эксплуатацию.In addition, the combination of a T-shaped support with a pair of beams in the form of a block of a supporting structure allows one to form extended structures from these blocks on which it is possible to install electrical equipment. The formation of long structures from blocks is dictated by the principles of compactness and unification of electrical installations, which reduces the cost of their installation and operation.
Вариант горизонтального элемента в виде швеллера, обращенного полками вниз, принят для обеспечения вышеуказанных функций.A variant of the horizontal element in the form of a channel facing the shelves down is adopted to provide the above functions.
Прикрепив соответствующие элементы несущей конструкции с помощью болтовых соединений, появилась возможность добиться упрощения монтажа несущей конструкции. Помимо этого, связи, выполненные с помощью болтов, положительно сказываются на прочности конструкции в целом, т.к. воздействие динамических нагрузок не влияет на данный вид соединений. Другое преимущество болтового соединения элементов несущей конструкции заключается в возможности демонтажа электроустановки.By attaching the corresponding elements of the supporting structure with bolted connections, it became possible to simplify the installation of the supporting structure. In addition, bonds made with bolts have a positive effect on the strength of the structure as a whole, as dynamic loads do not affect this type of connection. Another advantage of the bolted connection of the elements of the supporting structure is the possibility of dismantling the electrical installation.
Снижение металлоемкости несущей конструкции объясняется возможностью использования несущей конструкции с облегченными элементами в географических районах с благоприятными климатическими условиями.The decrease in metal consumption of the supporting structure is explained by the possibility of using the supporting structure with lightweight elements in geographical areas with favorable climatic conditions.
Выполнение элементов несущей конструкции с цинковым покрытием обеспечивает эксплуатационную надежность сооружения электроустановки. Выбор данного вида покрытия объясняется антикоррозионными свойствами цинкового покрытия, его твердостью. Помимо этого, цинковое покрытие в точности воспроизводит профиль поверхности элементов несущей конструкции, резьбы, отверстий, внутренних полостей опорных стоек.The implementation of the elements of the supporting structure with zinc coating ensures operational reliability of the electrical installation. The choice of this type of coating is explained by the anticorrosive properties of the zinc coating and its hardness. In addition, the zinc coating accurately reproduces the surface profile of the elements of the supporting structure, thread, holes, internal cavities of the support posts.
Целесообразность установки, по меньшей мере, одного блока несущей конструкции на другом блоке объясняется необходимостью, во-первых, увеличения изоляционного расстояния и, во-вторых, для образования технологических проездов под токонесущими проводами, отходящими от электрооборудования.The expediency of installing at least one unit of the supporting structure on another unit is explained by the need, firstly, to increase the insulation distance and, secondly, for the formation of technological passageways under current-carrying wires extending from electrical equipment.
В необходимых случаях возможно формирование протяженной несущей конструкции при количестве опор, например, свыше двух. При этом на каждую опору, кроме крайних, опирается две пары балок.In necessary cases, it is possible to form an extended supporting structure with the number of supports, for example, more than two. In this case, on each support, except the extreme, two pairs of beams are supported.
При количестве блоков несущей конструкции свыше одного становится возможным использовать и развивать типовые схемы электрических соединений электрооборудования и разрабатывать нетиповые схемы.With the number of blocks of the supporting structure exceeding one, it becomes possible to use and develop typical schemes of electrical connections of electrical equipment and develop non-standard schemes.
Анализ известных технических решений, касающихся электроустановок с несущей конструкцией, а также анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет сделать вывод о соответствии данного изобретения критерию «новизна».Analysis of known technical solutions related to electrical installations with a supporting structure, as well as an analysis of the essential features of the proposed technical solution allows us to conclude that this invention meets the criterion of "novelty."
Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».The claimed essential features of the invention, predetermining the receipt of a technical result, do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step".
Изобретение подробнее поясняется на примере его осуществления, иллюстрируется чертежом (главный вид электроустановки с несущей конструкцией, содержащей одну опору).The invention is explained in more detail on the example of its implementation, illustrated by the drawing (the main view of the electrical installation with a supporting structure containing one support).
В соответствии с чертежом заявляемое устройство представляет собой электрооборудование 1 как элемент открытого распределительного устройства напряжением 110 кВ; электрооборудование 1 установлено на блоке несущей конструкции, состоящего из одной опоры 2, выполненной в виде вертикального элемента трубчатого сечения, а именно трубы 3 и горизонтального элемента в виде швеллера 4 и пары балок из металлического профиля - швеллера 5, опирающихся на горизонтальный элемент - швеллер 4.In accordance with the drawing, the claimed device is an electrical equipment 1 as an element of an open switchgear with a voltage of 110 kV; electrical equipment 1 is installed on a block of a supporting structure, consisting of one support 2, made in the form of a vertical element of tubular section, namely a pipe 3 and a horizontal element in the form of a channel 4 and a pair of beams from a metal profile - channel 5, based on a horizontal element - channel 4 .
Прикрепление перечисленных элементов 5 и 4 осуществляется с помощью с помощью ботового соединения (на чертеже не показано).The attachment of the listed elements 5 and 4 is carried out using a bot connection (not shown in the drawing).
Опоры 2 установлены на фундаменте типа «лежень» 6 и прикреплены к последнему с помощью болтового соединения (на чертеже не показано).Supports 2 are mounted on a foundation of the “lay” type 6 and are attached to the latter by means of a bolted connection (not shown in the drawing).
Электрооборудование 1 - опорные изоляторы установлены на парные балки из швеллера 5 и прикреплены к последнему с помощью болтового соединения (на чертежах не показано).Electrical equipment 1 - supporting insulators are mounted on paired beams from the channel 5 and are attached to the latter using a bolted connection (not shown in the drawings).
Электроустановка сооружается на площадке следующим образом.Electrical installation is constructed on the site as follows.
На площадку укладывают незаглубленный фундамент 6 типа «лежень», на него устанавливают вертикально трубы 3, к каждой из них прикрепляют швеллер 4 с помощью болтового соединения. На швеллер 4 устанавливают парные балки из перечисленных элементов. Образуется несущая конструкция, состоящая из элементов 3, 4, 5. Электрооборудование 1 - опорные изоляторы устанавливают на парные швеллеры 5 и прикрепляют к ним с помощью болтового соединения.An unfilled foundation 6 of the “lay” type is laid on the site, pipes 3 are installed vertically on it, a channel 4 is attached to each of them using a bolted connection. On the channel 4 set paired beams of the above elements. A supporting structure is formed, consisting of elements 3, 4, 5. Electrical equipment 1 - supporting insulators are installed on paired channels 5 and attached to them by bolting.
В отношении вертикального элемента 3 опоры 2 расчет прочности, жесткости и устойчивости допускает использование трубы 159×8 ГОСТ 8732-78.In relation to the vertical element 3 of the support 2, the calculation of strength, rigidity and stability allows the use of pipe 159 × 8 GOST 8732-78.
В отношении горизонтального элемента опоры и парных балок расчет прочности и жесткости показывает, что швеллер № 16П ГОСТ 8240-97 используется в качестве горизонтального элемента 3 и парных балок 5.With regard to the horizontal support element and paired beams, the calculation of strength and stiffness shows that channel No. 16P GOST 8240-97 is used as a horizontal element 3 and paired beams 5.
При количестве блоков более одного возможно формировать протяженные несущие конструкции путем составления нескольких блоков.With the number of blocks more than one, it is possible to form extended supporting structures by compiling several blocks.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121526/09A RU2271594C1 (en) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | Power installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121526/09A RU2271594C1 (en) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | Power installation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004121526A RU2004121526A (en) | 2006-01-10 |
| RU2271594C1 true RU2271594C1 (en) | 2006-03-10 |
Family
ID=35872316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004121526/09A RU2271594C1 (en) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | Power installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271594C1 (en) |
-
2004
- 2004-07-13 RU RU2004121526/09A patent/RU2271594C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Техническая информация ТИ-064 1999 г. Самарского завода "Электрощит". * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004121526A (en) | 2006-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9768603B2 (en) | Lightning protection system | |
| US6215653B1 (en) | Modular electrical substation and method of constructing same | |
| DK2558719T3 (en) | Wind power plant with modular tower system and installation method | |
| CN103410670B (en) | Truss type wind-driven generator tower frame and there is the wind power generating set of this pylon | |
| US4318169A (en) | Suspension-mounted static electrical converter | |
| CN209412683U (en) | A kind of supporting system for aqueduct | |
| US6343445B1 (en) | Tower structure | |
| US10738431B2 (en) | Connection structure for a marine installation, marine installation and method of erecting a marine installation | |
| CN107849864B (en) | Tower of a wind power plant | |
| RU2271594C1 (en) | Power installation | |
| US3162719A (en) | X-frame transmission line structure | |
| KR100662883B1 (en) | Reinforce structure of steel tower | |
| CN209670441U (en) | A kind of quick-mounting formula electric power tower | |
| RU2267843C1 (en) | Modular electric plant and its receiving assembly | |
| CN106931071A (en) | A kind of industrial equipment combined type shock isolating pedestal | |
| GB2537082A (en) | Connection mast | |
| CN111119228A (en) | Electricity-proof insulating device for subway construction under high-voltage line | |
| CN219627271U (en) | Large-span cable bundle supporting system for offshore photovoltaic engineering | |
| RU17790U1 (en) | POWER SUPPLY LINES | |
| CN220746985U (en) | Bus bridge support and cable double-ditch integrated foundation | |
| US20170310089A1 (en) | Modular, Space-Efficient Structures Mounting Multiple Electrical Devices | |
| RU2773506C1 (en) | Device of the insulating traverse on the support of the existing overhead power line and the method for eliminating the oversize in the span of the supports of the existing overhead power line | |
| CN219808793U (en) | Novel combined lattice type framework | |
| RU2302502C1 (en) | Support structure for overhead high-voltage and super-voltage transmission line | |
| RU188905U1 (en) | Device for fixing and adjusting the position of electricity pylons in unstable soil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090714 |