1000 kV南陽站晉東南側串補平臺的現場安裝技術

秦江坡，時運瑞，黃國彬，晉毅，王進良

(河南送變電建設公司，鄭州市，450051)

0 引言

在特高壓交流試驗示范工程1000 kV南陽站擴建工程中，在晉東南側加裝20%串補、荊門側加裝40%串補。串補裝置鋼結構平臺是串補裝置電氣設備安裝和運行的載體，串補平臺的安裝質量對串補裝置的安全可靠運行起著重要的影響。如何選擇串補平臺吊點和起吊方式，控制支柱絕緣子的高度誤差，控制各支柱絕緣子頂部中心間距和對應的基礎標稱值偏差，成為串補平臺安裝成功的關鍵。1000 kV串補平臺與500 kV串補平臺在尺寸、質量、安裝高度、吊裝方式、施工機械、就位精度等方面存在很大的差別.在總結500 kV串補平臺安裝的基礎上，研究了1000 kV串補平臺的現場安裝技術，并成功應用在1000 kV南陽站晉東南側的串補平臺現場施工。

1 串補裝置及平臺參數

1000 kV南陽站晉東南出線側裝設20%固定串聯補償裝置，容量為1500 Mvar，額定電流為5.080 kA，串聯補償裝置布置在線路側面，同相邊距為3.5 m，相間邊距為13.5 m，采用單相單平臺型式。

串補平臺外形尺寸(長×寬)為27 m×12.5 m;平臺總質量約65 t;平臺主梁長27 m，共3根，每根質量約7 t;次梁長12.5 m，共21根，每根質量約1.5 t;平臺支柱絕緣子14柱，每柱5節絕緣子，平臺斜拉絕緣子串10對;平臺安裝高度為11.2 m。

2 串補平臺安裝質量控制點

針對串補平臺及其支持件結構比較復雜，平臺本身幾何體積及質量較大，平臺就位安裝難度大(14個柔性支點)，平臺就位精度要求高等特點，為了保證平臺能一次順利就位，采取從基礎驗收、支柱絕緣子安裝、平臺組裝到平臺安裝后的全過程測控方式。

2.1 測控坐標設置

以平臺支柱絕緣子地腳螺栓中心間距為基準測量坐標，并以此測量數據為基準參照值。將基準參照值與支柱絕緣子頂端中心間距、平臺主梁球節點球頭間距的測量數據進行對照，并通過調整支柱絕緣子頂端中心間距來修正誤差。

2.2 測控點設置

測控點設置時，考慮以下測量要求:(1)平臺支柱絕緣子基礎地腳螺栓中心間距測量;(2)單節支柱絕緣子長度測量;(3)下球節點球頭板水平度的測量;(4)支柱絕緣子垂直度測量;(5)每組平臺支柱絕緣子頂部中心間距測量;(6)平臺主梁球節點球頭間距測量;(7)平臺斜拉絕緣子安裝、調整后，支柱絕緣子垂直度、平臺水平度測量。

3 支柱絕緣子安裝

(1)根據廠家提供的支柱絕緣子編號，測量每節支柱絕緣子高度，合理搭配，使每柱絕緣子高度誤差滿足安裝要求。

(2)為便于校正支柱絕緣子垂直度，在每節支柱絕緣子的底部法蘭和上部法蘭上標出2個方向的軸線并加標尺。

(3)支柱絕緣子與基礎、平臺采用球節點柔性連接，球節點由球窩和球頭組成。把下球節點的球頭安裝到基礎地腳螺栓上，下球節點的球窩安裝到底節支柱絕緣子下法蘭上，對應球頭安裝孔的8個安裝孔暫不安裝螺栓;將上球節點球窩安裝到上節支柱絕緣子上法蘭上。

(4)先組裝下3節支柱絕緣子，采用5 t尼龍吊帶將其吊裝到基礎上，用臨時固定螺栓把底節絕緣子固定到下球節點的球頭上;再將組裝后的上2節支柱絕緣子與3節支柱絕緣子連接在一起，然后調整臨時固定螺栓來保證支柱瓷瓶垂直度。

(5)依次吊裝另外13柱支柱絕緣子。

(6)安裝好的支柱絕緣子垂直度偏差應該小于10 mm，各絕緣子間水平高度誤差不超過2 mm。

(7)為了確保平臺一次就位成功，采取測控各支柱絕緣子頂部中心間距和對應的基礎標稱值偏差的方法。

(8)支柱絕緣子安裝完畢后，安裝串補平臺測力裝置及花籃螺栓。提前安裝測力裝置及花籃螺栓是為了減少在平臺下的作業時間。

4 串補平臺組裝

(1)串補平臺組裝前用道木搭設支點，道木支點高650 mm，以方便施工人員在主梁下方安裝金具。每段主梁設置4個支點，并避開主梁下方金具的安裝點及吊點。各道木支點應保持在同一水平高度。

(2)對每根主梁拼接處進行連接，利用水平儀進行找平、找正，然后安裝水平斜拉撐。

(3)按廠家編號組裝次梁，先安裝外側和中部的次梁，測量平臺對角線長度并盡量調整到2根對角線長度相等，然后安裝其余次梁。

(4)把上球節點的球頭、斜拉絕緣子的上連接金具安裝到主梁的相應位置。

(5)安裝平臺上其他設備的構支架、電纜槽盒及平臺護欄立柱。

5 串補平臺吊裝

5.1 吊點位置設置

在對串補平臺的結構外形進行分析后，決定將吊點選擇在兩側的主梁上，每個主梁上設置4個吊點。在吊點設置時，一方面考慮整個串補平臺的受力均衡，另一方面考慮吊點的吊掛便利(與最近的次梁外緣保持20 cm的間距)，最終選定吊點位置如圖1所示。

圖1 吊點位置布置Fig.1 Layout of hoisting points

5.2 吊繩長度

圖1中 C、E、F、G為設置的吊點位置，鋼絲繩EAF與CAG為等長對繩，吊繩與串補平臺之間垂直距離為10 m，經計算得到吊繩CAG長度為23.42 m。

5.3 吊繩受力計算及選擇

(1)吊繩受力計算。串補平臺按65.5 t進行受力分析，單根鋼絲繩垂直平面內拉力為82.46及81.29 kN，取較大值82.46 kN進行校核。動載系數和偏載系數均取1.1，鋼絲繩拉力為116.9 kN。

(2)吊繩型號選擇。吊繩承受拉力為116.9 kN，根據GB/T 8918—2006《重要用途鋼絲繩》規定，可選擇規格型號為φ40－6×37+1的鋼絲繩作為吊裝鋼絲繩。所選鋼絲繩公稱抗拉強度為1770 MPa，鋼絲繩最小破斷拉力935 kN，此時安全系數為8.16，滿足要求。

(3)吊繩長度選擇。經計算，短繩長度為6.5 m，長繩長度為20.12 m。

5.4 平臺纜繩設置

為了控制串補平臺起吊、平移、就位時出現的擺動，在平臺四周設置6根纜繩。

5.5 平臺吊裝機具

履帶吊:型號QUY250，2臺機械性能一致。

長鋼絲繩:型號φ40－6×37+1，4根，每根20.12 m。短鋼絲繩:型號φ40－6×37+1，8根，每根6.5 m。

5.6 起重機站位

根據實際工況，選用2臺QUY250型250 t履帶式吊車將組裝好的平臺進行整體抬吊，每臺吊車的工作吊重不大于其額定載荷的80%。履帶吊站位偏于串補平臺安裝側，以提高安裝時的安全性和可靠性。

吊車實際工作初始位置工作半徑為14.915 m，最終安裝位置工作半徑為12.011 m，吊車站位如圖2所示。

圖2 吊車站位示意圖Fig.2 Layout of crane position

串補平臺吊裝空間尺寸校核借助AutoCAD作圖進行，如圖3所示。吊車吊臂中軸線距串補平臺圍欄外緣距離為3.221 m;當串補平臺轉臂至2臺吊車中軸線位置時，吊裝空間位置為最小，此時吊車吊臂中軸線距串補平臺圍欄外緣距離為2.518 m;當吊車轉臂至最終串補平臺安裝工況時，吊車吊臂中軸線距串補平臺圍欄外緣距離為2.606 m。250 t履帶吊吊臂邊緣距吊臂中軸線間距不超過2 m，故以上各種工況下均可保證吊臂下緣與串補平臺間距大于200 mm，滿足安全要求。

圖3 吊裝空間尺寸校核Fig.3 Check of hoisting demensions

5.7 平臺吊裝步驟

(1)按吊點設置位置，將主梁吊點處用地毯布包扎，防止損壞主梁鍍鋅層;主梁吊點位置棱角處加墊橡膠皮和木塊，防止對鋼絲繩產生損傷。然后將短吊繩在主梁吊點位置纏繞2圈，并用U形環與長吊繩鎖牢。

(2)沿平臺主梁吊點的四周拉上6根鋼絲繩，通過鋼絲繩控制平臺就位過程中在空中的擺動。

(3)起吊過程應保證緩慢、平穩，平臺離地面距離100 mm時，停止繼續起吊，檢查吊索無異常;檢查2臺吊車稱重系統讀數，應平均負重后方可繼續起吊。平臺起吊過程中2臺吊車同步工作。

(4)當串補平臺底面水平高度超出瓷瓶頂部100 mm后(以升降車為觀測平臺)，起重機方可進行轉臂，移動過程應緩慢、平穩。轉臂至支柱絕緣子正上方后，開始下落。吊車吊鉤的下落速度應控制在0.3 m/min。

(5)患補平臺落至支柱絕緣子上方約50 mm時停止，用經緯儀觀察平臺主梁上的標記，此時四角觀測人員向吊裝指揮匯報通過經緯儀觀測的平臺球頭與支柱絕緣子球窩的對照情況，吊裝指揮根據數據指揮吊車司機正確操作。

(6)將平臺四周的鋼絲繩，分別通過3 t手扳葫蘆與地錨固定好(鋼絲繩略收緊即可)，防止平臺在空中擺動。

(7)確認完全對正后，緩緩落下平臺，將平臺所有球頭落入球窩。固定平臺四周的攬風繩。此過程中起重機不能卸力。

6 斜拉絕緣子的安裝與調整

(1)逐個安裝好斜拉絕緣子，斜拉絕緣子應成對進行預緊、調整。

(2)調整斜拉絕緣子時支持絕緣子盡可能保持垂直。首先沿平臺縱向(長度方向)通過測量支柱絕緣子對角線長度來調整斜拉絕緣子的長度，然后沿平臺橫方向進行調整。

(3)通過調整斜拉絕緣子花籃螺栓對絕緣子進行預拉緊，當阻尼彈簧內軸的刻度線露出即可停止緊固花籃螺栓。

(4)預緊完成后應拆除下球節點所有臨時固定螺栓，連接下球節點球窩與支柱絕緣子的永久固定螺栓，并緊固到要求的力矩值。

7 應用效果

1000 kV南陽站晉東南出線側3相串補平臺全部采用本文提出的方法進行吊裝，現場安裝情況如圖4所示，高效、安全、圓滿地完成了串補平臺的安裝工作，為今后的特高壓工程串補裝置平臺安裝提供了有益的借鑒。

圖4 串補平臺安裝現場Fig.4 Field installation of SC platform

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