張 敏,張曉龍,高 旺,蘭碧海

(國網(wǎng)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(shù)研究

張 敏,張曉龍,高 旺,蘭碧海

(國網(wǎng)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(shù),具有遠距離、大容量、低損耗、少占地的綜合優(yōu)勢,可以更加安全、高效、環(huán)保地配置能源,是實現(xiàn)能源資源集約開發(fā)、促進清潔能源發(fā)展、有效解決霧霾問題的重要載體,更是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式、保障能源安全、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)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(tǒng)的穩(wěn)定性,并提高電網(wǎng)的輸送能力,工程建設(shè)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(shè)備較重,安全風險高,串補平臺由支柱絕緣子支撐,調(diào)整精度要求高.

特高壓;串補平臺;有限元分析;無線監(jiān)控

針對1 000 kV串聯(lián)補償裝置,目前,國內(nèi)外沒有一套成熟的安裝方法,國網(wǎng)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(lián)補償裝置安裝、錫盟∽山東工程承德串補站工程串聯(lián)補償裝置安裝的經(jīng)驗進行總結(jié),討論出了一套行之有效的吊裝技術(shù)方法.本吊裝施工工法可操作性強、推廣應(yīng)用前景好、節(jié)能減排功效好,在規(guī)范1 000 kV串聯(lián)補償裝置設(shè)備安裝流程、提高安裝工藝質(zhì)量、控制施工成本等方面有充分的指導意義.

1 技術(shù)原理

按照施工設(shè)計將串聯(lián)補償裝置設(shè)備中的支柱絕緣子、串補平臺地面組裝,降低了高空作業(yè)的頻率,且易于保證工程質(zhì)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(chǎn)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(jié)合,采用2臺起重機械同時起吊,每側(cè)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(wěn)定、安全.通過現(xiàn)場布置平臺組裝支撐點、利用無線監(jiān)控攝像頭,減少了大量人力勞動和高空作業(yè)機械的數(shù)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(tǒng)工程理論的綜合集成管理技術(shù),從結(jié)構(gòu)和功能上實現(xiàn)了每個工藝質(zhì)量的優(yōu)化控制.

2 技術(shù)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(shù)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(chǎn)品要求,支柱絕緣子以2+3分段形式吊裝.

圖1 1000 kV串補設(shè)備施工工藝流程圖

將下球窩金具安裝到已組裝好的3節(jié)支柱絕緣子下法蘭上,用尼龍吊帶把下部3節(jié)支柱絕緣子吊裝到基礎(chǔ)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(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)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(yīng)在同一水平面上,其誤差不得超標,并調(diào)整好垂直度.安裝完成后,應(yīng)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(yīng)力、應(yīng)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(cè)進行吊裝,一側(cè)4個吊點,共8個吊點,對串補平臺進行吊裝就位,分析其應(yīng)力變形.由ANSYS軟件分析可得,2臺吊車,一側(cè)4個吊點,吊裝應(yīng)力較小,位移不明顯,保證了安裝的穩(wěn)定性、安全性.

2.4 吊裝步驟

將300 t吊車分別?？吭谄脚_(12.5 m)兩側(cè)的空地,支撐平穩(wěn)、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(yīng)保證緩慢、平穩(wěn),同時,吊車司機應(yīng)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(cè)吊車先近后遠(作業(yè)半徑由14 m變?yōu)?2 m,再變?yōu)?3 m),需要吊車進行先仰臂、后爬臂作業(yè),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(diào)整;平臺一端緩緩下落,通過安裝在平臺底部的無線監(jiān)控攝像頭和使用高空作業(yè)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(yīng)緊固;調(diào)整完成后,重新測量平臺的水平、支柱絕緣子的垂直關(guān)系,平臺的上平面水平最大偏差值應(yīng)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(yīng)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(jié)出的1 000 kV串補平臺現(xiàn)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(yīng)用,通過優(yōu)化了1 000 kV串補平臺的施工流程,從組織、規(guī)劃、實施、評價和人員安全與健康各個方面最大限度地節(jié)約了資源,減少了對環(huán)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(fā)展,有效解決了霧霾問題,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一.

〔編輯:張思楠〕

TH213

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.057

2095-6835(2017)22-0057-02