Стальные конструкции электростанций: создание прочного каркаса для новой энергосистемы 

Благодаря достижению целей «двойного углеродного» баланса и ускоренному строительству новых энергосистем, электросеть моей страны модернизируется в сторону сверхвысокого напряжения, передачи электроэнергии на большие расстояния и большой мощности. Будучи основой линий электропередачи, опоры ЛЭП предъявляют строгие требования к структурной устойчивости, пропускной способности пролётов, устойчивости к стихийным бедствиям и эффективности строительства. Стальные конструкции, благодаря своей высокой прочности, высокой адаптивности и экологичности, стали основным выбором для строительства опор, обеспечивая надёжную поддержку безопасной и стабильной работы электросети.

Основные преимущества стальных конструкций электростанций

Высокая прочность и лёгкость: стальные конструкции в несколько раз прочнее бетонных, что позволяет возводить пролёты большей длины (более 100 метров) при уменьшении размеров поперечных сечений компонентов, что делает их идеально подходящими для сложных рельефов, таких как горные районы, долины и морские переправы. Их вес составляет всего 30–50% веса традиционных бетонных опор, что значительно снижает сложность и стоимость строительства фундамента и делает их особенно подходящими для районов со слабыми геологическими условиями.

Высокая эффективность и короткий цикл строительства: стальные компоненты изготавливаются на заводах с точностью до миллиметра и могут быть быстро собраны на месте с помощью болтовых соединений или сварки. Монтаж одной опоры занимает всего 3–7 дней, что сокращает сроки строительства более чем на 60% по сравнению с бетонными опорами. Система позволяет оперативно реагировать на срочные строительные потребности, такие как расширение сети и подключение к новой энергосистеме, минимизируя воздействие на окружающую среду.

Превосходная устойчивость к стихийным бедствиям: стальная конструкция обладает высокой прочностью и хорошей деформационной способностью, способна выдерживать землетрясения магнитудой 8 баллов и более, сильный ветер скоростью 35 м/с и экстремальные погодные условия, такие как обледенение. Устойчивость конструкции и срок службы превышают 50 лет. В районах, подверженных стихийным бедствиям, таким как сильные тайфуны и метели, уровень повреждений стальных опор значительно ниже, чем у опор традиционных типов, что обеспечивает бесперебойную работу линий электропередачи.

Экологичность, экологичность и пригодность к переработке: сталь на 100% пригодна для вторичной переработки, а её уровень переработки превышает 95%. Строительные отходы на этапе строительства составляют всего 10% от отходов при строительстве бетонных вышек, что соответствует концепции строительства экологичных энергосетей. Более того, выбросы углерода можно сократить за счёт энергосберегающих технологий и технологий снижения выбросов при производстве стали, что соответствует требованиям политики «двойного углерода».

Гибкость и многообразие возможностей адаптации: различные конструкции, такие как угловые стальные опоры, опоры из стальных труб и комбинированные опоры, могут быть адаптированы к уровню напряжения электропередачи (110–1000 кВ сверхвысокого напряжения), рельефу местности и экологическим требованиям. Система способна удовлетворить потребности в передаче электроэнергии сверхвысокого напряжения на большие расстояния, а также адаптироваться к компактной компоновке городских распределительных сетей.

Типичные сценарии применения стальных конструкций электростанций

Линии электропередачи сверхвысокого напряжения (СВН): для линий электропередачи сверхвысокого напряжения требуются опоры с большими пролётами и высокой несущей способностью. Благодаря оптимизированной конструкции, опоры из стальных труб могут выдерживать нагрузку более 1000 тонн на одну опору и пролёт более 500 метров через реки и моря. Они являются основным выбором для таких ключевых национальных проектов, как «Передача электроэнергии с Запада на Восток» и «Энергоснабжение с Севера на Юг».

Поддержка передачи электроэнергии для новых источников энергии: ветро- и фотоэлектрические электростанции в основном располагаются в отдалённых районах, таких как горы и пустыни. Стальные опоры ветроэлектростанций могут адаптироваться к сложным геологическим и транспортным условиям. Благодаря лёгкой конструкции транспортные расходы могут быть снижены, а новые каналы передачи энергии могут быть быстро созданы, что способствует подключению чистой энергии к сети и её потреблению.

Реконструкция городской электросети: Городские районы характеризуются ограниченностью земельных ресурсов и высокой плотностью населения. Стальные опоры могут быть компактными, чтобы уменьшить размер основания, или же можно выбрать опоры из стали, ориентированные на ландшафт (например, бионические опоры для деревьев и интегрированные опоры уличного освещения), чтобы сбалансировать функцию передачи электроэнергии и городской облик.

Электросети в районах, подверженных стихийным бедствиям: В районах, часто страдающих от землетрясений, тайфунов и метелей, преимущества стальных опор электропередач в плане устойчивости к стихийным бедствиям становятся очевидными. Например, в районах вдоль юго-восточного побережья моей страны, подверженных тайфунам, стальные опоры с оптимизированной ветроустойчивостью могут эффективно выдерживать воздействие сильных тайфунов и сокращать потери от сбоев в электросети.

Ключевые моменты реализации при строительстве стальной конструкции башни электростанции

Точный выбор материала в соответствии с конкретными условиями: выбирайте сталь в соответствии с уровнем напряжения, требованиями к нагрузке и условиями окружающей среды. Сталь Q355B может использоваться в обычных зонах, атмосферостойкая сталь или сталь с оцинкованным или фторуглеродным покрытием — в зонах с высокой степенью коррозии на побережье и в промышленных зонах, а сталь Q355C/D с хорошей низкотемпературной вязкостью — в зонах с низкими температурами.

Оптимизируйте конструкцию конструкции: используйте технологию анализа конечных элементов для оптимизации конструкции башни, сокращения количества избыточных компонентов и снижения воздействия ветровой нагрузки; установите разумную систему молниезащиты и заземления, чтобы избежать повреждения корпуса башни и оборудования для передачи электроэнергии молнией; оптимизируйте конструкцию фундамента для сложного рельефа местности, чтобы повысить общую устойчивость.

Строго контролировать качество обработки и монтажа: обработка стальных деталей должна обеспечивать точность размеров и качество сварки, а ключевые сварные швы должны подвергаться неразрушающему контролю; при монтаже на месте необходимо стандартизировать процесс затяжки болтов, контролировать вертикальность корпуса башни и обеспечивать равномерность нагрузки на конструкцию; при проведении высотных работ необходимо принимать меры безопасности.

Улучшить эксплуатацию и техническое обслуживание: регулярно проводить антикоррозионные осмотры и повторное покрытие корпуса башни, удалять пыль, соль и другие коррозионные среды с поверхности компонентов; проверять затяжку болтов и целостность сварных швов, своевременно устранять структурные деформации, ржавчину и другие проблемы, чтобы продлить срок службы башни.

Стальные опоры линий электропередач, обладающие комплексными преимуществами в прочности, эффективности, устойчивости к стихийным бедствиям и экологичности, становятся основной опорой для строительства новых энергосистем. От магистральных сетей сверхвысокого напряжения до линий электропередачи для новых источников энергии, от городских распределительных сетей до проектов по передаче электроэнергии в отдаленные районы, стальные конструкции обеспечивают безопасную и бесперебойную работу энергосистем благодаря своей гибкости, адаптивности и стабильной работе.