程素梅,范慶偉
(山西省電力公司送變電工程公司,山西 太原 030006)
擋距測量的精確性是軟母線弧度偏差控制的關鍵,±500 kV德陽換流站是國家電網公司的重點工程,施工工藝水平要求極高。軟母線安裝工作量大,僅交流場就有17跨母線,交流場布置在換流站的西側,母線呈東西向排列,距離在59~64 m之間,最大高差為4 m左右,項目部針對此項工作進行了技術分析。
a)測量條件受當時天氣狀況的影響。當有3級以上風力或下雨、下雪時不能進行測量。
b)與測量距離的遠近有關系。距離越遠誤差越大。
c)與測量用的材料、鋼絲繩的彈性變形系數(shù)有關。變形系數(shù)越大誤差越大(長距離的鋼卷尺弛度過大不具備測量使用)。
d)與測量用的儀器,拉力計的量程有關。一般拉力計的量程選用50 kg,用15、20、25 kg三種不同的拉力去測量,量程越大誤差越大。
e)與測量人的因素有關。測量雙方需密切配合,測量基準點的選擇、拉力的大小、測量的延伸量或縮小量極易出現(xiàn)偏差。
f)測量時間長。一般一跨母線要用不同的拉力進行不少于2次的測量,高空作業(yè)時間長,存在的安全隱患大。
g)高空作業(yè)人員多,要投入至少3人進行高空測量。
h)在地面進行同等方式還原換算時,與天氣、距離、材料、儀器、人的因素均有關系,測量值往往因為某一個因素不準確而造成反復測量。
使用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行測量時,測量的精確度高(準確到1 mm),可以精確測定測點的三維坐標,輕松計算出任意兩點的高差。測量時間短,不受任何外界環(huán)境、測量長度、計量儀器自身的限制以及人員測量誤差的影響。
使用GPS用于變電站軟母線擋距的測量是沒有先例的,但這一技術已在線路技術等其他領域得到廣泛、成熟的應用,因此從使用到維護都已非常完備。
a)選取一個空地架設基準站。
b)將基站、天線、電臺、移動站、掌上電腦的信號連接起來。
c)由兩名測量人員分別手持移動站和掌上電腦,攀登架構至母線的掛點處,用移動站進行測量點的采樣,同時采樣點的數(shù)據傳輸至掌上電腦中,用同樣的方法再進行其他掛點的測量。
d)所有采樣值通過坐標換算即為擋距值。
為了檢驗GPS測量的準確性本站還補以傳統(tǒng)的方法進行對比、驗證。
以測量10跨約60 m長的擋距為例:傳統(tǒng)的測量方法需4人配合進行、分別用150 N、200 N的拉力將每擋距離各測量2次、需花費3天的時間;GPS的測量可由2人配合進行,只測量1次、花費了不到3 h的時間。由此推算全站僅擋距測量項就提前工期半個月、節(jié)約人力約43人,降低了施工的安全風險,節(jié)約了資源,減少施工空間的占用。精確的測量,合理的計算,使得軟母線弛度誤差由標準的要求控制值(-2.5%~+5%)[1]控制到現(xiàn)場的實際誤差值為(-0.5%~+2%)。
a)母線長度的計算:以實測擋距減去金具、瓷瓶長,鋼錨掛環(huán)及壓接后的延伸增量,在此基礎上再考慮增加一個修正量。
用計算式表達為
式中:L——導線實際下線長度,m;
L′——實際擋距,m;
ΔL——導線計算長度修正量,m;
L1——瓷瓶、金具長度,m;
L2——另一瓷瓶、金具長度,m;
L3——鋼錨掛環(huán)長,m;
ΔL′——壓接后的延伸增量(制作試件時實測),m。
b)操作人員的選擇:選擇有過硬技術水平和責任心強的人員操作工序。
c)合適的工作方法:嚴格按照母線壓接的施工工藝、操作流程進行控制;同一跨母線弛度中B相比,A、C相大約長50 mm左右,軟母線的弛度按母線安裝張力弧垂數(shù)據表進行選擇。
a)母線的切割采用電動砂輪鋸,切割時速度不宜過快。切割母線前,斷口兩頭應加綁線,以免母線散股,母線斷面應整齊,無毛刺,并與線股軸垂直。剝母線時,切割鋁芯最后一層時,用手鋸切割鋁母線一半,再用手扭斷,切不可傷著鋼芯。
b)壓接前,應對母線及線夾做認真檢查,母線不得有斷股、松股現(xiàn)象,鋁管、鋼錨無裂縫,無機械損傷。壓接管、鋼錨表面(內、外)氧化物及油污應使用有機溶劑予以清除。壓接耐張線夾前,先將和耐張線夾連接的U型環(huán)裝上,否則壓好線后出現(xiàn)裝不上U型環(huán)的問題。
c)母線壓接所使用的壓模必須與母線規(guī)格匹配。壓接時必須達到規(guī)定的壓力80 MPa[2],相鄰兩模間至少應重疊1/3的壓模長。上、下鋼錨位置一定要對齊,鋁管與鋼錨凸環(huán)的壓接要壓全模,否則將削弱握著力。引流板角度的控制,把壓好鋼錨后的母線一端固定,在另一側給母線施加拉力讓母線離地釋放扭力后,確定耐張線夾引流板的方向。雙分裂母線上的間隔棒從一側開始固定位置,這樣可以避免母線長度和絕緣子串的誤差,造成間隔棒不在一條直線上。
d)壓后的監(jiān)控:母線壓好后在耐張線夾母線側刷100 mm紅油漆,以監(jiān)控壓接的握著力是否滿足要求。為了保持外觀的美觀、一致性,可以根據絕緣子串適當調節(jié)刷漆的位置。
e)特殊長度母線的壓接:直流場的設備引連線、管母之間的連線多為1400、1440長度不足1 m的雙母線,壓接時若按常規(guī)方式一根壓完后再進行另一根壓接時,已壓接完成的母線伸長量讓另一根母線無法施壓,所以兩根母線要交叉進行壓接,半模半模地進行壓接,以盡量減少母線壓接時伸長量造成兩側長度的不一致。
在對耐張線夾外部的鋁管壓接時,鋁管會產生較大的變形,為此制作了專用鋁管校正器(在高約40~50 mm左右厚的底板兩側各焊兩個高約10 mm厚的小鐵板,形成一個淺凹槽),對耐張線夾進行反向微壓彎曲校正,防止直接錘打鋁管表面產生的裂紋和損壞鋁管表面的光滑度,使得母線壓完后整體更順暢、平滑。壓接的耐張線夾的彎管曲度由標準的要求控制值≤2%,控制到現(xiàn)場的實際誤差值為1~2 mm,≤0.5%[3]。
壓接機單體重約200 kg,在一根母線單向壓接時至少要移動、調整壓接機8~10次,單人壓接不易操作。因此根據壓接機的尺寸設計了專用壓接機轉向車。使得在母線壓接時可以靈活、快捷地移動,任意方向地調整壓接機,加快了導接壓接速度,提高了壓接工藝。以母線壓接100根測算,比以往的操作節(jié)約了2人約5個工作日的時間。
在保證弛度一致的前提下對工藝要求精益求精,為了讓同一層面的間隔棒橫看成一面、豎看成一線,起吊前對軟母線不平整處、有碎彎處用木錘進行敲打調整。間隔棒的排列,使用了偏差減半法進行了計算布置,即根據母線的長度、引下線的位置以及間隔棒間的距離,以母線的中心點為標準點,分別將間隔棒等距離往兩側排列,同層母線間的長度偏差就一分為二地排在了母線最外側的間隔棒兩側,合理的計算方法使全站間隔棒等間距的排列,使得同層母線間隔棒橫看成一面、豎看成一線有序排列,極大地提高了觀感質量。
由于本地區(qū)年降水量較多,為了避免耐張線夾朝上的母線長期處于帶水運行狀態(tài),以及冬天由于積水、凍冰有可能產生的冰溜而導致母線承重過大帶來的不安全因素,所以對所有耐張線夾底部附近均鉆了一個φ6 mm的滴水孔進行排水保護。
本工程附近住有許多居民,為了避免投產運行后對居民生活造成的干擾,營造一個良好的生活共融環(huán)境,對全站共計14 835 m導、地線展放后有毛刺的部位均進行打磨;對所有線夾尖銳部位、有毛糙部位進行了細微的打磨,避免了帶電運行后由于電暈引起的噪聲污染。
a)掛線前應預先檢查架構,掛線點的焊接是否可靠、位置正確。
b)絕緣子串、母線和各種金具螺栓及穿釘、彈簧銷子除有固定穿向外,其余穿向應統(tǒng)一。
c)懸垂串上彈簧銷子一律向受電側穿入,螺栓與穿釘?shù)确材茼樉€路方向穿入者一律向受電側穿入,特殊情況兩邊由內向外,中線由左向右穿入[4]。
d)耐張串上的彈簧銷子、螺栓、穿釘、一律由上向下穿,特殊情況由內向外,由左向右。
e)分裂母線上的穿釘、螺栓一律由線束外側向內穿。
f)掛線用電動絞磨和人工配合掛線,分別放在擋距兩端,各牽引母線一端,兩端同時離地500 mm左右,人工一端先掛好,檢查無誤后用電動絞磨掛另一端,確保母線在掛線過程中不與地面摩擦。
g)掛線時不得過拉,以剛能穿銷為好,穿銷方向應一致,開口銷應垂直向下穿,且必須分開,嚴禁用線材代替開口銷,耐張絕緣子串的碗口應向上。
h)母線一端為可調金具在母線安裝完畢后,必須將可調金具的調節(jié)螺母鎖緊。
i)所有閉口銷、開口銷應鎖緊,螺栓墊圈、彈簧墊圈、鎖緊螺母應齊全可靠。
[1] 原水利電力部.GBJ149—90電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規(guī)范[S].北京:中國電力出版社,1990:14-16.
[2] 國家電網公司基建部.國家電網公司輸變電工程施工工藝示范手冊[S].北京:中國電力出版社,2006:37-40,47-49.
[3] 原水利電力部.SDJ226—87架空送電線路導線及避雷線液壓施工工藝規(guī)程[S].北京:中國電力出版社,1987:3-14.
[4] 國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規(guī)程(變電站部分)[S].北京:中國電力出版社,2009(6):16-18.