秦江坡，時(shí)運(yùn)瑞，黃國彬，晉毅，王進(jìn)良

(河南送變電建設(shè)公司，鄭州市，450051)

0 引言

在特高壓交流試驗(yàn)示范工程1000 kV南陽站擴(kuò)建工程中，在晉東南側(cè)加裝20%串補(bǔ)、荊門側(cè)加裝40%串補(bǔ)。串補(bǔ)裝置鋼結(jié)構(gòu)平臺是串補(bǔ)裝置電氣設(shè)備安裝和運(yùn)行的載體，串補(bǔ)平臺的安裝質(zhì)量對串補(bǔ)裝置的安全可靠運(yùn)行起著重要的影響。如何選擇串補(bǔ)平臺吊點(diǎn)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(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)稱值偏差，成為串補(bǔ)平臺安裝成功的關(guān)鍵。1000 kV串補(bǔ)平臺與500 kV串補(bǔ)平臺在尺寸、質(zhì)量、安裝高度、吊裝方式、施工機(jī)械、就位精度等方面存在很大的差別.在總結(jié)500 kV串補(bǔ)平臺安裝的基礎(chǔ)上，研究了1000 kV串補(bǔ)平臺的現(xiàn)場安裝技術(shù)，并成功應(yīng)用在1000 kV南陽站晉東南側(cè)的串補(bǔ)平臺現(xiàn)場施工。

1 串補(bǔ)裝置及平臺參數(shù)

1000 kV南陽站晉東南出線側(cè)裝設(shè)20%固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置，容量為1500 Mvar，額定電流為5.080 kA，串聯(lián)補(bǔ)償裝置布置在線路側(cè)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(bǔ)平臺外形尺寸(長×寬)為27 m×12.5 m;平臺總質(zhì)量約65 t;平臺主梁長27 m，共3根，每根質(zhì)量約7 t;次梁長12.5 m，共21根，每根質(zhì)量約1.5 t;平臺支柱絕緣子14柱，每柱5節(jié)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(bǔ)平臺安裝質(zhì)量控制點(diǎn)

針對串補(bǔ)平臺及其支持件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，平臺本身幾何體積及質(zhì)量較大，平臺就位安裝難度大(14個(gè)柔性支點(diǎn))，平臺就位精度要求高等特點(diǎn)，為了保證平臺能一次順利就位，采取從基礎(chǔ)驗(yàn)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(biāo)設(shè)置

以平臺支柱絕緣子地腳螺栓中心間距為基準(zhǔn)測量坐標(biāo)，并以此測量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)參照值。將基準(zhǔn)參照值與支柱絕緣子頂端中心間距、平臺主梁球節(jié)點(diǎn)球頭間距的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，并通過調(diào)整支柱絕緣子頂端中心間距來修正誤差。

2.2 測控點(diǎn)設(shè)置

測控點(diǎn)設(shè)置時(shí)，考慮以下測量要求:(1)平臺支柱絕緣子基礎(chǔ)地腳螺栓中心間距測量;(2)單節(jié)支柱絕緣子長度測量;(3)下球節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)球頭間距測量;(7)平臺斜拉絕緣子安裝、調(diào)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(jù)廠家提供的支柱絕緣子編號，測量每節(jié)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(jié)支柱絕緣子的底部法蘭和上部法蘭上標(biāo)出2個(gè)方向的軸線并加標(biāo)尺。

(3)支柱絕緣子與基礎(chǔ)、平臺采用球節(jié)點(diǎn)柔性連接，球節(jié)點(diǎn)由球窩和球頭組成。把下球節(jié)點(diǎn)的球頭安裝到基礎(chǔ)地腳螺栓上，下球節(jié)點(diǎn)的球窩安裝到底節(jié)支柱絕緣子下法蘭上，對應(yīng)球頭安裝孔的8個(gè)安裝孔暫不安裝螺栓;將上球節(jié)點(diǎn)球窩安裝到上節(jié)支柱絕緣子上法蘭上。

(4)先組裝下3節(jié)支柱絕緣子，采用5 t尼龍吊帶將其吊裝到基礎(chǔ)上，用臨時(shí)固定螺栓把底節(jié)絕緣子固定到下球節(jié)點(diǎn)的球頭上;再將組裝后的上2節(jié)支柱絕緣子與3節(jié)支柱絕緣子連接在一起，然后調(diào)整臨時(shí)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(yīng)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(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)稱值偏差的方法。

(8)支柱絕緣子安裝完畢后，安裝串補(bǔ)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(yè)時(shí)間。

4 串補(bǔ)平臺組裝

(1)串補(bǔ)平臺組裝前用道木搭設(shè)支點(diǎn)，道木支點(diǎn)高650 mm，以方便施工人員在主梁下方安裝金具。每段主梁設(shè)置4個(gè)支點(diǎn)，并避開主梁下方金具的安裝點(diǎn)及吊點(diǎn)。各道木支點(diǎn)應(yīng)保持在同一水平高度。

(2)對每根主梁拼接處進(jìn)行連接，利用水平儀進(jìn)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(cè)和中部的次梁，測量平臺對角線長度并盡量調(diào)整到2根對角線長度相等，然后安裝其余次梁。

(4)把上球節(jié)點(diǎn)的球頭、斜拉絕緣子的上連接金具安裝到主梁的相應(yīng)位置。

(5)安裝平臺上其他設(shè)備的構(gòu)支架、電纜槽盒及平臺護(hù)欄立柱。

5 串補(bǔ)平臺吊裝

5.1 吊點(diǎn)位置設(shè)置

在對串補(bǔ)平臺的結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行分析后，決定將吊點(diǎn)選擇在兩側(cè)的主梁上，每個(gè)主梁上設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)。在吊點(diǎn)設(shè)置時(shí)，一方面考慮整個(gè)串補(bǔ)平臺的受力均衡，另一方面考慮吊點(diǎn)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(diǎn)位置如圖1所示。

圖1 吊點(diǎn)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(shè)置的吊點(diǎn)位置，鋼絲繩EAF與CAG為等長對繩，吊繩與串補(bǔ)平臺之間垂直距離為10 m，經(jīng)計(jì)算得到吊繩CAG長度為23.42 m。

5.3 吊繩受力計(jì)算及選擇

(1)吊繩受力計(jì)算。串補(bǔ)平臺按65.5 t進(jìn)行受力分析，單根鋼絲繩垂直平面內(nèi)拉力為82.46及81.29 kN，取較大值82.46 kN進(jìn)行校核。動載系數(shù)和偏載系數(shù)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(jù)GB/T 8918—2006《重要用途鋼絲繩》規(guī)定，可選擇規(guī)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(qiáng)度為1770 MPa，鋼絲繩最小破斷拉力935 kN，此時(shí)安全系數(shù)為8.16，滿足要求。

(3)吊繩長度選擇。經(jīng)計(jì)算，短繩長度為6.5 m，長繩長度為20.12 m。

5.4 平臺纜繩設(shè)置

為了控制串補(bǔ)平臺起吊、平移、就位時(shí)出現(xiàn)的擺動，在平臺四周設(shè)置6根纜繩。

5.5 平臺吊裝機(jī)具

履帶吊:型號QUY250，2臺機(jī)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(jī)站位

根據(jù)實(shí)際工況，選用2臺QUY250型250 t履帶式吊車將組裝好的平臺進(jìn)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(bǔ)平臺安裝側(cè)，以提高安裝時(shí)的安全性和可靠性。

吊車實(shí)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(bǔ)平臺吊裝空間尺寸校核借助AutoCAD作圖進(jìn)行，如圖3所示。吊車吊臂中軸線距串補(bǔ)平臺圍欄外緣距離為3.221 m;當(dāng)串補(bǔ)平臺轉(zhuǎn)臂至2臺吊車中軸線位置時(shí)，吊裝空間位置為最小，此時(shí)吊車吊臂中軸線距串補(bǔ)平臺圍欄外緣距離為2.518 m;當(dāng)?shù)踯囖D(zhuǎn)臂至最終串補(bǔ)平臺安裝工況時(shí)，吊車吊臂中軸線距串補(bǔ)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(bǔ)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(diǎn)設(shè)置位置，將主梁吊點(diǎn)處用地毯布包扎，防止損壞主梁鍍鋅層;主梁吊點(diǎn)位置棱角處加墊橡膠皮和木塊，防止對鋼絲繩產(chǎn)生損傷。然后將短吊繩在主梁吊點(diǎn)位置纏繞2圈，并用U形環(huán)與長吊繩鎖牢。

(2)沿平臺主梁吊點(diǎn)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(yīng)保證緩慢、平穩(wěn)，平臺離地面距離100 mm時(shí)，停止繼續(xù)起吊，檢查吊索無異常;檢查2臺吊車稱重系統(tǒng)讀數(shù)，應(yīng)平均負(fù)重后方可繼續(xù)起吊。平臺起吊過程中2臺吊車同步工作。

(4)當(dāng)串補(bǔ)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(jī)方可進(jìn)行轉(zhuǎn)臂，移動過程應(yīng)緩慢、平穩(wěn)。轉(zhuǎn)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(yīng)控制在0.3 m/min。

(5)患補(bǔ)平臺落至支柱絕緣子上方約50 mm時(shí)停止，用經(jīng)緯儀觀察平臺主梁上的標(biāo)記，此時(shí)四角觀測人員向吊裝指揮匯報(bào)通過經(jīng)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(jù)數(shù)據(jù)指揮吊車司機(jī)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(rèn)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(fēng)繩。此過程中起重機(jī)不能卸力。

6 斜拉絕緣子的安裝與調(diào)整

(1)逐個(gè)安裝好斜拉絕緣子，斜拉絕緣子應(yīng)成對進(jìn)行預(yù)緊、調(diào)整。

(2)調(diào)整斜拉絕緣子時(shí)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(diào)整斜拉絕緣子的長度，然后沿平臺橫方向進(jìn)行調(diào)整。

(3)通過調(diào)整斜拉絕緣子花籃螺栓對絕緣子進(jìn)行預(yù)拉緊，當(dāng)阻尼彈簧內(nèi)軸的刻度線露出即可停止緊固花籃螺栓。

(4)預(yù)緊完成后應(yīng)拆除下球節(jié)點(diǎn)所有臨時(shí)固定螺栓，連接下球節(jié)點(diǎn)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(yīng)用效果

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

圖4 串補(bǔ)平臺安裝現(xiàn)場Fig.4 Field installation of SC platform

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