500kV黃坪變電站懸掛式管母施工方案

張曉兵,呂 江

（中國能源建設集團云南省火電建設公司,昆明 650032）

1 前言

在變電站戶外布置的高壓配電裝置中，懸掛式管型母線得到廣泛應用。管母安裝質量及工藝的好壞，將直接影響變電工程的整體工藝水平及下層隔離開關的安裝，進而影響變電站的安全穩定運行。

云南電網公司500kV黃坪變電站工程采用的是傾斜V形絕緣子串懸吊式管型母線，管母采用上海永固電力器材有限公司生產的6063型鋁合金管母，直徑250mm，壁厚10mm，每一串掛點跨距25m。

2 施工質量控制的方法

2.1 施工策劃

構支架安裝完畢，一次設備未就位，提前策劃管母的堆放及焊接場地，選擇在備用空間隔，將場地碾壓夯實平整，鋪上碎石及枕木，用水平儀將枕木調平整。

2.2 到貨檢驗

用吊車將管母平鋪于枕木上，首先檢查產品合格證，然后進行外觀檢查，要求管母表面光潔平整，沒有劃痕、裂紋、氣泡起皮、夾雜物等現象。長度偏差應為正偏差，范圍在+15～+25mm內，壁厚偏差應在0～+0.5mm內。

2.3 管母焊接

（1）坡口加工。采用專用坡口機械加工坡口，坡口角度在35o-40o之間。坡口平滑均勻、無毛刺和飛邊，鈍邊厚度應為1.5mm。焊接前母線坡口兩側各50mm范圍內清刷干凈，無氧化膜、水分和油跡情況。（2）焊接設備和焊接材料的選擇。采用鎢極氬弧焊進行全方位焊接，選用符合國家標準的合格焊絲。（3）焊接工藝與措施。焊工必須考試合格，持證上崗。現場每種管母試驗樣品（管形母線取兩件）經須經過檢驗合格后方可正式焊接。焊接前要先計算管母各段焊口的數量和位置，滿足隔離開關靜觸頭、引線金具邊緣距焊口大于50mm的要求，同時應保證焊接支架中心為同一水平直線上（用經緯儀找正）。（4）焊接質量控制。管母的焊接點應采取防風措施，對接口兩側應平直，對口間隙3-5mm，襯管位于焊口中央，在補強孔定位焊接后，再于坡口處將管母及襯管焊接固定。焊接時應先按正三角形點焊三點，每個焊縫應一次焊完，焊縫上部應有2～4mm的加強高度，焊縫應呈圓弧形，所有焊縫、焊點應平整、光滑，不應有毛刺、凹凸不平處。管母焊完未冷卻前，不得移動和受力。

2.4 管母預拱

懸吊式管母受自重、負載、風阻、覆冰和電動力等因素的影響，會產生撓度變形，所以在吊裝前必須對管母進行預拱，這也是管母安裝質量控制的重點。

（1）通過力學公式分別計算出鋁合金管母線自重（均布荷）和集中荷載（引下線、金具或隔離開關靜觸頭）產生的撓度，迭加得到鋁管母線的撓度（A、B、C三相管母因集中荷載位置的不同，計算出的撓度不同）。

根據單跨管線兩端鉸接最大撓度計算公式：初步計算出最大撓度為：179.6mm，小于規范要求250mm。

式中：f為鋁管母線撓度（mm）；A為均布荷載中撓度系數；B為集中荷載跨中撓度系數；l為兩吊點間跨距（mm）；E為彈性模量67000N/mm2；D為管母外徑 250mm；d為管母內徑 230mm；q為管母均布荷載（204N/m）；p為管母線集中荷載。

（2） 模擬管母懸掛狀態校核。按計算出的最大撓度初步預拱一根管母，拱背朝上，用吊車在V形絕緣子實際吊點位置，起吊至1m高度，在金具及引流線懸掛位置掛上與之相同重量物體，模擬管母實際懸掛狀態。用經緯儀測量該狀態下管母預拱度控制在20mm-30mm(經驗值)，否則修正預拱值。

（3） 管母的批量預拱。根據計算及校核后的預拱值，即可對管母進行批量預拱。500kV黃坪變電站工程通過設計了牽引平臺，采用手拉葫蘆牽引的方式，可同時實現兩根管母的預拱。牽引預拱范圍確定為中段管母7.5m，有效的避免了預拱對管母焊口的影響（單跨管母長25米，由8米、9米、8米三段焊接而成）。

管母預拱示意圖

如上圖所示，將兩根管母置于預拱平臺兩側，并用枕木均勻墊平，中間用3個3t導鏈對拉，達到計算校核2倍預拱值后，用木方在兩根管母彎曲部位均勻拍打5分鐘，消除部分應力，緩慢松開3個導鏈，測量管母實際變形量，進行數次對拉及釋放應力后，即可得出理想的預拱弧度。

2.5 管母吊裝

（1）將管母兩端經耐壓合格的V型絕緣子串緊固到位，注意管母拱背朝上，最低點泄水孔朝下；（2）吊裝采用兩臺機動絞磨和吊車配合起吊的方式，確定好吊點，避免吊裝過程中管母發生彎曲變形；兩端絞磨牽引V型絕緣子串，吊車提掛中部配合同步動作，保證吊裝受力均勻，動作平穩。（3）第一段管母吊裝后，立即復核電氣距離，以及隔離開關動靜觸頭之間的匹配情況，適當調整絕緣子串金具的安裝位置。

2.6 管母配重

管母上的金具及引流線安裝完成后，按設計添加管母配重金具，調整管母水平。

3 結束語

通過嚴格執行制定的施工工藝規范，根據計算出的預拱值，經過模擬懸掛校核，采用新型工藝對管母進行預拱，有效的減少和返工及材料浪費，消除了管母撓度變形的影響，保證了管母懸掛后的施工工藝。

[1]南方電網工程施工工藝控制規范[M].中國電力出版社，Q/CSG11105.2-2008.

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