赫曼/HIMEN官网

– 力与位移的精准控制专家

南阳-荆门-长沙特高压输电-螺山长江大跨越工程–371米全球最高100万伏输电塔电力抱杆伺服控制原位连续智能同步顶升项目

赫曼第一次为100万伏的超350米高度特高压输电塔提供伺服控制原位连续智能同步顶升系统,同时提供了底部原位顶升标准节的垂直向和水平向自动纠偏对接系统,并为这个项目配置了通过4G或5G信息技术的远程数据实时传输和控制系统。

国家电网的官方视频号,也以大幅面LOGO的方式和展示了赫曼的智能控制产品在该项目中应用,赫曼人为特高压输电做出的努力(见下面视频)。

通过5G信息技术的远程( 4G或5G )数据实时传输和控制系统,使得赫曼在2022年4月份全部人员在上海被静态管理无法到达现场的情况下,通过远程监控,远程查看和在线交流的方式,实现了全套智能同步顶升控制系统的安装和调试,保障了南阳—荆门—长沙特高压交流工程的顺利实施。

螺山长江大跨越工程世界最高具备智能同步顶升功能电力抱杆启用
100万伏,371米高,世界最高特高压输电高塔建造现场

100万伏南阳—荆门—长沙特高压交流工程是华中“日”字型环网的重要组成部分,工程建成后将显著提升鄂湘断面省间电力交换能力,加强华中电网网架结构,保障多直流馈入后华中电网系统安全运行,补强湖南电网。

其中的螺山长江大跨越采用“耐-直-直-耐”跨越方式,一档跨越长江,跨江档的档距长2413米,耐张段全长3900米。

南阳-荆门-长沙特高压输电螺山长江大跨越工程:荆州与岳阳
南阳-荆门-长沙特高压输电螺山长江大跨越工程:荆州与岳阳

工程新建单基总高371米的跨越塔2基,新建锚塔4基,这6基铁塔总重10120吨。铁塔的高度之高、重量之大都创下了特高压铁塔建设之最。

南阳-荆门-长沙100万伏特高压交流线路工程螺山长江大跨越高塔工程于 2021年4月12日获得国家发改委核准,是河南省“十四五”期间开工建设的首条特高压工程。本次电力大抱杆将开创电力抱杆在100万伏特高压联网送变电,超350米大跨越高塔工程上的首次应用,也是 SL2型LPV系列多点高精度电脑控制比例伺服闭环同步顶升系统在100万伏 ,超350米大跨越高塔工程上首次进行超高精度同步顶升的应用。

螺山长江大跨越特高压输电高塔工程建设高耸云端
螺山长江大跨越特高压输电高塔200米高吊装过程

赫曼于2022年初为国网山东送变电公司提供了一套1200吨SL2型LPV系列多点高精度电脑控制比例伺服闭环同步顶升系统,用于南阳—荆门—长沙特高压交流工程100万伏线路螺山长江大跨越工程中的371米全球最高特高压输电塔的中心塔吊高精度同步顶升,在将近一年时间内在输电塔底部连续为中心塔吊的同步顶升标准节,从而将中心塔吊顶升至高于 371 米的高空,完成输电塔的建造。

SL2型LPV系列比例伺服闭环同步顶升系统在本项目中特点

  • 采用比例伺服闭环同步技术,在慢速情况下可实现最高0.1mm的同步精度,本项目多个油缸每分钟250mm的高速顶升速度前提下,可实现不低于0.5mm的同步顶升精度;
  • 采用运动逻辑控制器,可以在前端直接处理传感器信息并发出运动控制指令以驱动比例伺服阀控制油缸动作,减轻中央处理器的工作压力,全系统响应速度快;
  • 比例伺服阀贴近油缸安装,采用油路通径的开启度调节替代通断调节流量,从而实现连续高速顶升过程中的平稳,实现平稳无冲击的特色;
  • 无论是同步顶升还是同步下降,两者具备同样的同步控制精度。

赫曼为螺山长江大跨越工程特高压输电塔电力抱杆项目配套的系统

  • 1200吨电力抱杆标准节主抱杆顶升用4点智能控制原位连续大吨位同步顶升系统;
  • 1200吨电力抱杆标准节主抱杆顶升用液压插销系统
  • 1200吨电力抱杆底部标准节送入及升降微调4点同步顶升系统;
  • 1200吨电力抱杆底部标准节与上部主抱杆就位连接用8点液压纠偏系统;
  • 1200吨电力抱杆智能控制系统工作时的实时数据远程传送系统(5G网络)。

SL2型LPV系列超高精度比例伺服智能控制同步顶升系统应用视频

SL2型LPV系列电脑控制比例伺服同步顶升系统应用于江苏凤城至梅里50万伏长江大跨越工程和浙江舟山50万伏跨海交流输电工程
点击播放按钮观看视频
SL2型LPV系列电脑控制比例伺服同步顶升系统应用于南阳-荆门-长沙 100万伏特高压输电螺山长江大跨越工程 (内容来自国家电网视频号
点击播放按钮观看视频

赫曼各系列同步顶升设备的技术类型归属表

同步类型
SL1型
SL2型
SL3型
SL4型
SL5型
SL6型
归属系列
LP系列
LPV系列
SP系列
S系列
VP系列
MP系列
VMP系列
SV系列
系统特点
程序控制
高频阀通断
闭环同步
程序控制
伺服控制
闭环同步
程序控制
伺服控制
闭环同步
机械强制同步
开环同步
等容积同步
开环同步
等容积同步
开环同步
无线控制
等容积同步
开环同步
无线控制
连通分流
经济型系统
同步系统
操作方式
工业型电脑
触摸屏设置
按钮操作
工业型电脑
触摸屏设置
按钮操作
工业型电脑
触摸屏设置
按钮操作
工业型电脑
触摸屏设置
按钮操作
数字显示仪
触摸屏设置
按钮操作
数字显示仪
无线遥控器
数字显示仪
无线遥控器
手动阀操作
按钮操作
同步精度
类别
高精度
超高精度
超高精度
高精度
高精度
高精度
高精度
位移同步
最高精度

0.5-1mm

0.1-1mm
0.01mm
0.1mm
1%-5%FS
3%-10%FS
3%-10%FS
凭经验
位移定位
最高精度

0.5-1mm

0.1-1mm
0.01mm
0.1mm
1%-5%FS
3%-10%FS
3%-10%FS
凭经验
力同步
控制精度
1MPa
0.1MPa
0.05MPa
同步速度
常规速度
常规速度
高速度
常规速度
慢速度
常规速度
慢速度
常规速度
常规速度
常规速度
常规速度
30mm/min
30mm/min
300mm/min
30mm/min
3mm/min
30mm/min
3mm/min
30mm/min
30mm/min
30mm/min
30mm/min
控制策略
闭环控制策略
传感器反馈型
闭环控制策略
传感器反馈型
闭环控制策略
传感器反馈型
开环控制策略
机械强制同步
开环控制策略
独立油路同步
开环控制策略
独立油路同步
开环控制策略
独立油路同步
开环控制策略
油路连通分流
传感器策略

传感器参与显
示和控制过程

传感器参与显
示和控制过程
传感器参与显
示和控制过程
传感器参与显
示,不参与控制
传感器参与显
示,不参与控制
同步精度
实现策略
电磁换向阀
高频率通断
程序管理控制
比例伺服阀
程序智能管理
伺服电机
程序智能管理
伺服电机
机械强制同步
独立高压油路
高精度制造
独立高压油路
高精度制造
独立高压油路
高精度制造
凭经验
工作压力
70MPa
31.5MPa
70MPa
0.01MPa
21-70MPa
70MPa
21-70MPa
70MPa
适用油缸
双作用油缸
双作用油缸
双作用油缸
单作用油缸
双作用油缸
单作用油缸
双作用油缸
单作用油缸
双作用油缸
单作用油缸
双作用油缸
单作用油缸
适用的
重物大小
大中型荷载
最小几百吨
最大几万吨
大中型荷载
最小几百吨
最大几万吨
中小型荷载
最小几吨
最大几百吨
中小型荷载
最小几吨
最大几十吨
大中型荷载
最小几百吨
最大几万吨
大中型荷载
最小几百吨
最大几万吨
大中型荷载
最小几百吨
最大几万吨
大中型荷载
最小几百吨
最大几千吨

手机浏览可左右滑动查看更多技术参数
本项目同步顶升设备技术归属SL2型LPV系列

SL2型LPV系列超高精度比例伺服智能控制同步顶升系统在本项目中的安装位置

SL2型LPV系列比例伺服同步系统正面安装视图
上部红色框线的是垂直向主塔同步顶升液压油缸
下部红色框线的是底部标准节同步顶升液压油缸
下部天蓝色框线的是标准节纠偏液压油缸
上部天蓝色框线的是主塔同步顶升插销液压油缸

SL2型LPV系列比例伺服同步系统反面安装视图
上部红色框线的是垂直向主塔同步顶升液压油缸
下部红色框线的是底部标准节同步顶升液压油缸
下部天蓝色框线的是标准节纠偏液压油缸
上部天蓝色框线的是主塔同步顶升插销液压油缸

螺山长江大跨越工程特高压输电塔电力抱杆同步顶升,是一个标准的原位连续分级同步顶升工况:
每个标准节通过运输轨道车进入主塔底部,底部4个标准节同步顶升液压油缸将标准节向上与主塔结构进行连接, 分布与标准节上侧和下侧的各4个长行程液压油缸根据螺栓连接孔对标准节进行精确地调整,并将之与上部主塔结构连接固定。
4个大吨位长行程主塔同步顶升液压油缸将增加了新标准节的主塔进行连续高精度同步顶升,并辅助以配置的8个插销油缸。按照这个顺序依次在底部将主塔从底部顶升至400米左右的高空。

螺山长江大跨越工程特高压输电塔项目对同步顶升系统技术要求

  • SL2型LPV系列在同步顶升过程实现自动化,系统的总顶升能力不小于1200吨;整体顶升速度不小于每分钟250mm;
  • 采用比例伺服闭环同步技术,在慢速情况下可实现最高0.1mm的同步精度,本项目多个油缸每分钟250mm的高速顶升速度前提下,可实现1.5mm的同步顶升精度;
  • 在一年左右的全过程顶升的时间内持续进行大吨位连续同步顶升,在设备接近地面的原位置,连续向高空连续同步顶升塔吊标准节,将60多节每节高度为6米的标标准节顶升至371米以上的高空;
  • 在输电塔整体顶升全过程中,系统充分考虑室外作业环境,不允许出现设备故障,系统应做好充分的预防措施。
  • 中心塔吊越顶越高,顶升过程中的中心塔吊的动态稳定性要求同步顶升具备高平稳性而无冲击性;
  • SL2型LPV系列在本项目中具备顶升过程各数据通过5G网络实时远程传送的能力,远程智能控制台通过接收远程传送的视频和操作系统数据,可监控标准节顶升的全过程。

赫曼为螺山长江大跨越特高压输电塔主塔顶升配套的伺服控制同步顶升系统

根据南阳—荆门—长沙特高压交流工程100万伏线路螺山长江大跨越工程的实际情况,赫曼在这次的SL2型LPV系列同步顶升系统中配置了4个大吨位长行程顶升油缸,每个油缸顶升力303吨,行程3700毫米;8根水平插销油缸;2台同步顶升泵站;2台插销泵站;4个比例伺服阀箱;1个中央同步控制台;1个运动逻辑控制器以及相应的传感器件和液压附件。全部产品由中央智能同步控制台自动控制运行。

SL2型LPV系列伺服控制智能同步控制台,采用工业触摸屏,大屏幕可以直接设置和显示参数,同时可以童工5G网络实时传输数据,通过蓝牙遥控器控制常规动作
SL2型LPV系列伺服控制同步顶升系统在湖南岳阳的南岸现场进行主塔同步顶升作业
SL2型LPV系列伺服控制同步顶升系统出厂前与电力抱杆一起组装测试 同步顶升性能

考虑到顶升速度和顶升过程中的同步精度,本项目的顶升系统采用了多点比例伺服同步控制技术,并在中央智能同步控制台侧设置了运动逻辑控制器,独立处理传感器信息采集,分析并对比例伺服阀发出运动控制指令,加快整套系统的响应速度,以实现整套系统的快速响应特性和高精度同步要求。

SL2型LPV系列伺服控制同步顶升系统出厂前与电力抱杆一起组装测试 同步顶升性能
SL2型LPV系列伺服控制同步顶升系统出厂前与电力抱杆一起组装测试 同步顶升性能
螺山大跨越工程现场,操作人员调试底部标准节就位对接用液压自动纠偏系统

相比较于SL1型以高频通断控制流量的的电磁换向阀及基于PLC模块进行的软件运算技术,SL2型采用比例伺服同步控制技术和运动逻辑控制器的系统,具备更快的控制系统运算速度和控制指令灵敏度,加上比例伺服阀采用比例控制流量调节的特性,保证了中心塔吊标准节段的连续平稳升降的同步顶升的技术要求。

赫曼为螺山长江大跨越特高压输电塔主塔顶升配套的底部标准节同步顶升与对接纠偏系统

螺山长江特高压输电塔建造工程,为典型的原位连续同步顶升系统,在主塔底部将60多个6米高的标准节进行连续送入,同步顶升和连接,使得主塔逐渐从底部升高至400米左右的高空,除了需要大吨位超高精度的智能控制同步顶升系统外,在标准节送入,标准节顶升,标准节对接就位等环节,同样配置了自动化的液压控制系统。

每一个标准节在底部进入后,需要进行同步顶升与上部主塔进行就位对接(黄色框为超高压液压顶升油缸)
底部标准节配置的4个垂直向同步顶升油缸和8个水平向对接纠偏油缸 (黄色框为超高压液压顶升油缸,白色框为对接纠偏液压油缸)
底部标准节配置的8个水平向对接纠偏超高压液压油缸,通过1台8点泵站自动控制

标准节4点同步顶升系统,采用的是赫曼的SL5型VP系列容积同步顶升系统,通过高精度的4点独立输出液压泵站,给4路油缸进行独立供油,实现油缸的同步顶升与下降,或者单独某个油缸的升降 ,SL5型VP系列容积同步顶升系统的最大特点是使用非常方便,无需控制软件和传感器等电气元件来实现高精度同步,通过液压加工的高精度加工,以纯液压的方式实现同步,因此非常适合工况恶劣,频繁操作的场合。

通过 SL5型VP系列容积同步顶升系统 组成的标准节4点同步顶升系统,可以用系统配置WTC系列的无线遥控器将6米高的标准节从地面向上,与上部已经逐节升高的主顶升塔进行垂直方向的对接,最终将主塔升高到近400米的高空。

左侧为8点对接纠偏超高压液压泵站,右侧为4点同步顶升液压泵站
8个70MPa超高压液压油缸,在水平向对上下标准节精确就位进行纠偏,替代之前采用10多个人操作的链条葫芦工具
通过油缸的伸缩,实现上下标准节错位的纠正,使得上下标准机间的螺栓连接孔能精确对接

底部逐节送入的标准节,在于上部主塔连接时,采用的是多个高强度螺栓连接除了垂直方向的对接外,还存在水平方向的错位,需要进行纠偏才能对穿螺栓。

以往的项目中,横向错位对接,采用的是大吨位的手拉葫芦,通过在塔基内侧的多道定向滑轮,将钢丝绳引出到塔基外,由10几位身强力壮的工人同时出力拉紧来实现标准节的纠偏。

在南阳—荆门—长沙特高压交流工程100万伏线路螺山长江大跨越工程中,赫曼和客户一起进行技术讨论,采用了一套8点位的超高压自动纠偏系统,以1台8点输出的70MPa超高压液压泵站,给8个长行程液压油缸提供动力,可以同时让任意1个油缸,或者任意多个油缸伸出或者回缩以控制底部标准节在水平方向的纠偏,全部过程由1个操作人员采用系统配置WTC系列的无线遥控器轻松实现,大大提高了工作效率和对接精度。

赫曼为螺山长江大跨越特高压输电塔主塔顶升配套的模型液压系统

根据业主的要求, 螺山长江大跨越高塔工程的电力抱杆,需要配置一台同比例的模型,模型需要具有同样功能的同步顶升能力和可操作性,不但垂直方向的同步顶升精度不能低于3mm,而且需要通过电脑控制台进行操作和显示,配置相应的工业触摸屏设置和显示,同时横向还具备插销油缸。

我们为此设计了一套极具经济性的同步顶升系统,该系统突破了我们固有的SL各型同步系统的限制,为同步顶升点只有2点,4点和6点的应用工况开发了专业的硬件和控制软件,实现通用化和专业化的顶升控制系统,大幅降低控制系统的成本,同时又将同步顶升精度控制在3mm以内。

螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置了一台同比例的模型,内置极具性价比的PLC驱动的同步顶升系统,上图为模型垂直向主顶升油缸
螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置了一台同比例的模型,内置极具性价比的PLC驱动的同步顶升系统,上图为模型横向插销油缸

螺山长江大跨越特高压输电塔主塔顶升工程配套远程数据传送与监控系统

螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置的高精度多点同步顶升系统数据实时远程( 4G或5G )传送系统登录后主界面
螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置的高精度多点同步顶升系统数据实时远程( 4G或5G )传送系统实时数据和状态界面
此图片的alt属性为空;文件名为特高压输电塔同步顶升远程监控实时数据界面-1024x576.jpg
螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置的高精度多点同步顶升系统数据实时远程( 4G或5G )传送系统实时数据界面
螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置的高精度多点同步顶升系统数据实时远程( 4G或5G )传送系统相关通讯硬件

我们为螺山长江大跨越高塔工程电力抱杆配置的同步顶升系统数据实时远程(4G或5G)传送系统和控制系统,可以实现设备操作状态下所有信息的远程传送,并发送到远端的手机控制界面,电脑端以浏览器为媒介实现的控制界面,或者以MQTT方式将数据传输至电视墙等大屏幕进行实时展示。

这个系统,为最终业主提供了智慧型的管理系统,也便于众多技术人员可以不在现场,通过远程办公掌握现场信息,预先或者及时排除可能的故障,保障工程顺利进行。

螺山长江大跨越特高压输电塔主塔顶升工程配套远程数据传送与监控系统视频

点击播放按钮观看视频

螺山长江大跨越特高压输电塔主塔电力大抱杆多点高精度顶升系统配置了远程数据传送与监控系统,可以通过MQTT的方式将数据实时传送到远在千里之外的山东送变电公司的电视墙上,管理系统中,也可以通过云的方式传送到任何办公电脑上,通过浏览器登录的方式即可实时监控数据,手机APP同样可以进行实时的查看。

远程实时监控与远程控制系统,与本地的智能控制台进行了完美的对接,将控制手段从本地通过4G/5G方式传送到了各个地方。

SL2型LPV系列比例伺服闭环同步顶升系统相关产品与案例