1 000 kV特高壓串補平臺吊裝技術研究

張 敏,張曉龍,高 旺,蘭碧海

(國網山西送變電工程有限公司,山西 太原 030006)

1 000 kV特高壓串補平臺吊裝技術研究

張 敏,張曉龍,高 旺,蘭碧海

(國網山西送變電工程有限公司,山西 太原 030006)

特高壓是目前世界上最先進的輸電技術,具有遠距離、大容量、低損耗、少占地的綜合優勢,可以更加安全、高效、環保地配置能源,是實現能源資源集約開發、促進清潔能源發展、有效解決霧霾問題的重要載體,更是轉變能源發展方式、保障能源安全、服務經濟社會發展的必由之路.1 000 kV特高壓變電站串補裝置是變電站的重要組成部分,可以提高線路功率極限和電力系統的穩定性,并提高電網的輸送能力,工程建設意義重大.在安裝過程中,串補裝置平臺為地面拼裝、高空安裝,吊裝設備較重,安全風險高,串補平臺由支柱絕緣子支撐,調整精度要求高.

特高壓;串補平臺;有限元分析;無線監控

針對1 000 kV串聯補償裝置,目前,國內外沒有一套成熟的安裝方法,國網山西送變電工程公司通過對1 000 kV晉東南變電站擴建工程串聯補償裝置安裝、錫盟∽山東工程承德串補站工程串聯補償裝置安裝的經驗進行總結,討論出了一套行之有效的吊裝技術方法.本吊裝施工工法可操作性強、推廣應用前景好、節能減排功效好,在規范1 000 kV串聯補償裝置設備安裝流程、提高安裝工藝質量、控制施工成本等方面有充分的指導意義.

1 技術原理

按照施工設計將串聯補償裝置設備中的支柱絕緣子、串補平臺地面組裝,降低了高空作業的頻率,且易于保證工程質量;支柱絕緣子采用分段吊裝,避免了支柱絕緣子在吊裝過程中折斷力超出產品要求.通過有限元分析軟件確認了吊裝方案,與理論計算吊點位置相結合,采用2臺起重機械同時起吊,每側吊點4個,減少在吊裝過程中因受力集中的變形,保證了安裝過程的穩定、安全.通過現場布置平臺組裝支撐點、利用無線監控攝像頭,減少了大量人力勞動和高空作業機械的數量,縮短了地面組裝時間,提高了安裝精準度.在這些工藝施工中,均采用過程系統工程理論的綜合集成管理技術,從結構和功能上實現了每個工藝質量的優化控制.

2 技術方案及操作要點

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示.

2.2 操作要點

串補平臺支撐絕緣子數量多、承重大,需要嚴格控制各支柱絕緣子間的高度與垂直、水平位置的誤差.在支柱絕緣子的安裝過程中,為了避免支柱絕緣子在吊裝過程中折斷力超過產品要求,支柱絕緣子以2+3分段形式吊裝.

圖1 1000 kV串補設備施工工藝流程圖

將下球窩金具安裝到已組裝好的3節支柱絕緣子下法蘭上,用尼龍吊帶把下部3節支柱絕緣子吊裝到基礎上,用M16X110 mm 的臨時固定螺栓把絕緣子固定到地腳螺栓的球頭上.緊固力矩應符合產品技術要求,同時,測量支柱絕緣子的垂直度,偏差≤10 mm.

支柱瓷瓶安裝就位后,用全站儀檢查測量各支柱絕緣子頂部中心間距,用水平儀檢查各絕緣子標高應在同一水平面上,其誤差不得超標,并調整好垂直度.安裝完成后,應對支柱瓷瓶采取防護措施,以防安裝時碰傷絕緣子.

2.3 串補平臺吊裝

1 000 kV串補平臺單臺重約65.5 t,安裝高度12.17 m,采用2臺吊車抬吊的方式就位.使用ANSYS軟件進行有限元分析,通過平臺吊裝中的自重荷載、風荷載組合等綜合分析,應力、應變、位移由二維理論計算,由三維軟件模擬仿真分析校核.采用2臺吊車分別從兩側進行吊裝,一側4個吊點,共8個吊點,對串補平臺進行吊裝就位,分析其應力變形.由ANSYS軟件分析可得,2臺吊車,一側4個吊點,吊裝應力較小,位移不明顯,保證了安裝的穩定性、安全性.

2.4 吊裝步驟

將300 t吊車分別停靠在平臺(12.5 m)兩側的空地,支撐平穩、牢固.每臺吊車采用4點吊裝,吊點距離平臺兩端約3 m或10 m,如圖2所示.起吊過程應保證緩慢、平穩,同時,吊車司機應注意觀察車載電腦載荷顯示,確保2臺吊車受力相同.平臺整體吊至高于絕緣子頂部500 mm左右停止,緩慢平移至支柱絕緣子上方.在此過程中,平臺距離兩側吊車先近后遠(作業半徑由14 m變為12 m,再變為13 m),需要吊車進行先仰臂、后爬臂作業,以保證吊鉤基本垂直,嚴禁此過程吊車通過收臂、出臂進行調整;平臺一端緩緩下落,通過安裝在平臺底部的無線監控攝像頭和使用高空作業車在平臺外觀察,從而提高平臺主梁上的球頭與支柱絕緣子的球窩安裝精準度;使球頭放置在球接點上,收緊所有的臨時拉線,逐個安裝好提前組裝好的斜拉絕緣子,斜拉絕緣子不應緊固;調整完成后,重新測量平臺的水平、支柱絕緣子的垂直關系,平臺的上平面水平最大偏差值應小于10 mm;每根支柱絕緣子上下中心圓軸線間最大偏移差應小于10 mm,且不可全部支柱絕緣子朝一個方向傾斜.

3 社會效益

在長治晉東南1 000 kV變電站擴建工程中總結出的1 000 kV串補平臺現場施工方法,在錫盟∽山東工程承德串補站工程中得到了充分應用,通過優化了1 000 kV串補平臺的施工流程,從組織、規劃、實施、評價和人員安全與健康各個方面最大限度地節約了資源,減少了對環境的負面影響,滿足了特高變電站電力安全、可靠的輸送要求,同時,促進了清潔能源的發展,有效解決了霧霾問題,實現了經濟效益、環境效益和社會效益的統一.

〔編輯:張思楠〕

TH213

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.057

2095-6835(2017)22-0057-02