Сенькин Н.А., к.т.н.,
Филиал ОАО «ЦИУС ЕЭС» - ЦИУС Северо-Запада,
1. Основные сведения
Первые отечественные cтальные многогранные опоры (СМО) разработаны Северо-Западным отделением Института «Энергосетьпроект» в начале 1980-х, изготовлены на Волжском заводе металлоконструкций, установлены на северных ВЛ 110-220 кВ Тюменской области. Но в связи с отсутствием необходимого оборудования для качественного отечественного производства гнутосварных стальных конструкций, масштабное применение остановилось на уровне локального внедрения [1].
В 2006-2009 годах в соответствии с Целевыми научно-техническими программами «Создание и внедрение стальных многогранных опор для ВЛ 35-500 кВ», «Унификация фундаментов для электросетевых объектов в связи с внедрением новых индустриальных способов скоростного строительства ВЛ и ПС» и «Совершенствование нормативно-технического обеспечения электросетевого комплекса с разработкой и пересмотром НТД» выполнен основной объем работ по разработке и аттестации отечественных СМО, модернизации технологий проектирования и строительства ВЛ 110-500 кВ, а также по разработке новых Стандартов организации (СТО) и нормативно-технической документации (НТД) ОАО «ФСК ЕЭС», с целью широкого применения стальных многогранных опор и прогрессивных фундаментов на объектах Инвестиционной программы ОАО «ФСК ЕЭС» [2-4].
В соответствии с требованиями «Положения о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» и «Правилами устройства электроустановок 7-го издания (ПУЭ-7)» разработаны и утверждены основные СТО для проектирования и строительства СМО: СТО56947007-29.240.55.016-2008 (НТП-2008) - Нормы технологического проектирования ВЛ 35-750 кВ, СТО56947007-29.240.55.054-2010 - Руководство по проектированию многогранных опор и фундаментов к ним для ВЛ напряжением 110-500 кВ, СТО56947007-29.240.55.096-2011 – Методические указания по оценке эффективности применения стальных многогранных опор и фундаментов ВЛ 35-500 кВ, СТО56947007-29.120.95.089-2011 – Типовые технические требования к фундаментам опор 35-750 кВ, СТО56947007-29.120.95.051-2010 – Нормы проектирования фундаментов из стальных свай-оболочек и буронабивных свай большого диаметра, СТО56947007-29.120.95.049-2010 – Нормы проектирования поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС, а в адрес генеральных директоров филиалов ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС направлено Информационное письмо №ДГ/93/1574 от 23.09.2010 «О правилах разработки и применения в ЕНЭС многогранных опор и фундаментов к ним» для рассылки основным проектным организациям и подрядчикам.
П. ВЛ 220-330 кВ с применением многогранных опор
В Санкт-Петербурге с 2009 года эксплуатируется реконструированная двухцепная ВЛ 220 (330) кВ «Восточная – Волхов-Северная» протяженностью 16,3 км, промежуточные опоры которой выполнены на СМО типа МПГ330-2т высотой 43м на винтовых сваях с монолитным ростверком. Возведение фундаментов из винтовых свай для указанных СМО решило проблему строительства ВЛ 330 кВ «Восточная – Волхов-Северная» в сложных геологических условиях, когда винтовые сваи длиной 12-18 м прорезают толщу слабых тиксотропных грунтов и опираются на несущие слои грунтов, залегающие на глубинах 10 – 16 м. В настоящее время указанная ВЛ находится в условиях нормальной эксплуатации, проявляя преимущества многогранных опор в сравнении с типовыми решетчатыми опорами «старой унификации», прежде всего, это повышенный эксплуатационный ресурс (коррозионностойкое и антивандальное исполнение), минимизация землеотвода, высокая степень адаптации к условиям трассы, значительное сокращение сроков строительства и проектирования [4-6].
В Задания на проектирование ВЛ 110-500 кВ в соответствии с требованиями НТП-2008 и обновленного «Положения о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС (утв.Советом директоров 08.02.2011)» вводится требование «вариантного проектирования» или сравнения вариантов исполнения ВЛ с разными конструкциями опор и фундаментов, включая СМО с вариацией фундаментов, с целью выбора наиболее оптимального или наименее затратного варианта.
Так, по расчетам ОАО «СевЗапНТЦ» на строящейся ВЛ 220 кВ «Печорская ГРЭС – Ухта – Микунь» при массовом применении СМО типа ПМ220-1М, устанавливаемой на стальную буроопускную сваю-оболочку диаметром 0,72м, стоимость строительства снижается на 14,5% по сравнению с традиционным решением по «старой унификации» (решетчатые опоры типа П220-3 на грибовидных подножниках).
По примеру расчета экономического эффекта, представленному в СТО56947007-29.240.55.096-2011 (НИЛКЭС ОАО «СевЗапНТЦ»), на стадии проекта применение СМО типов МУ330-1, МПГ330-1 приводит к снижению сметной стоимости строительства проектируемой ВЛ 330 кВ «Калининградская ТЭЦ – ПС Центральная» на 2,7% в ценах 2009 года.
В соответствии с заданием на проектирование ВЛ 330 кВ «ЛАЭС2-Кингисеппская» на стадии основных технических решений рассмотрено применение на реальном пятикилометровом участке трассы четырех вариантов-наборов из решетчатых стальных унифицированных промежуточных опор типа ПС 330-5 (на железобетонных подножниках) и унифицированных промежуточных опор из многогранного профиля типа МП 330-1 (на буроопускных либо вибропогружаемых сваях-оболочках, либо винтовых сваях с бетонными ростверками). К сожалению, традиционный вариант с применением решетчатых опор ПС330-5 и У330-1 оказался дешевле наиболее оптимального варианта СМО (на вибропогружаемых сваях-оболочках) по стоимости строительно-монтажных работ на 7,0% и, несмотря на явные эстетические преимущества СМО, предложен как основной для последующего проектирования данной ВЛ.
Ш. Основные выводы
1. Стальным многогранным опорам характерен целый ряд положительных качеств: они возводятся при использовании современных транспортных и бурильно-крановых машин и бетоносмесительных установок высокой грузоподъемности и производительности, имеют повышенный эксплуатационный ресурс, аэродинамическое и антивандальное исполнение, не требуют трудоемкой расчистки от зарастания внутреннего пространства ствола, не подвержены щелевой коррозии, занимают компактную площадку; поэтому наиболее эффективные области их применения: зоны стесненной промышленной застройки, районы населенных пунктов и лесопарков, зоны с промышленными атмосферными загрязнениями, пахотными и сельскохозяйственными землями, повышенными гололедно-ветровыми нагрузками, а также труднодоступные для обслуживания площадки и особые районы.
2. Дополнительные ограничения на применение СМО накладывают условия их доставки и установки, требующие использование тяжелой транспортной, свайной и монтажной техники высокой грузоподъемности и производительности, которые определяют, в частности, необходимость устройства специальных временных проездов и дорог; кроме того, в связи со свайными основаниями для СМО требуется выполнение инженерно-геологических изысканий на большую глубину, нежели при установке стальных решетчатых опор на грибовидные подножники.
3. Основные задачи по применению СМО в проектах ВЛ 110-500 кВ, как инновационных решений при разработке, аттестации, проектировании, строительстве и эксплуатации, обсуждались на Первой международной конференции «Инновационные проекты в электросетевом комплексе» IPNES-2010 (Москва, 7-8.09.2010). Здесь первейшими актуальными задачами являются: разработка рациональной методологии поиска оптимального варианта применения многогранных опор как основы в аттестованном программном обеспечении САПР при типовом и индивидуальном проектировании ВЛ 110-500 кВ; повышение технического уровня и расширение номенклатуры СМО и фундаментов к ним за счет применения отечественных патентованных конструктивно-технологических решений; проведение специализированных курсов повышения квалификации проектировщиков и строителей по применению стальных многогранных опор.
4. Стальным многогранным опорам определено большое будущее в применении на строящихся и реконструируемых, а также эксплуатируемых ВЛ 110-500 кВ, что отмечено в решениях Первой международной конференции «Инновационные проекты в электросетевом комплексе» IPNES-2010 (Москва, 7-8.09.2010) [7,8].
Литература
1. Цейтлин М.А. Опыт проектирования и применения опор ВЛ со стальными многогранными стойками // Прогрессивные решения в электросетевом строительстве: Сб.научн.трудов, посвященный памяти А.И.Курносова /М., Энергосетьпроект, 1988. – С.112-123.
2. Линт М.Г., Казаков С.Е., Семенко О.В. Экономика строительства линий электропередачи на стальных многогранных опорах. – Электро, 2007, №6. – С.47-53.
3. Яковлев Л.В., Каверина Р.С., Дубинич Л.А. Комплекс работ и предложений по повышению надежности ВЛ на стадии проектирования и эксплуатации //Линии электропередачи – 2008: проектирование, строительство, опыт эксплуатации и научно-технический прогресс /Новосибирск, 2008. – С.28-50.
4. Качановская Л.И. Разработка и внедрение многогранных опор ВЛ и фундаментов для них //Современное состояние вопросов эксплуатации, проектирования и строительства ВЛ (МЭС-4). – М.: ИАЦ Энергия, 2009. – С.56-62.
5. Романов П.И. Проблемы и особенности закрепления опор на стойках из многогранного профиля //Многогранные гнутые стойки: материалы Первой междун.конф./Украина, Николаевка-Кременец, 2006. – С.83-92.
6. Железков В.Н., Качановская Л.И., Романов П.И. Строительство фундаментов из винтовых свай в сложных гидрогеологических условиях //Строительная техника – 2008: Машины и оборудование для земляных и свайных работ. - 2008, №1. – С.16-19.
7. Ермошина М.С. Состояние разработки и применения инновационных конструктивных решений опор и фундаментов ВЛ и ПС// Сборник докладов конференции Инновационные проекты в электросетевом комплексе, Приложение к журналу «Электроэнергия. Передача и распределение», №2, 2010. – С.50-53.
8. Сенькин Н.А. Задачи по внедрению инновационных технических решений опор и фундаментов при проектировании, строительстве и эксплуатации ВЛ 220-750 кВ// Сборник докладов конференции Инновационные проекты в электросетевом комплексе, Приложение к журналу «Электроэнергия. Передача и распределение», №2, 2010. – С.54-59.
Источник:
