孙利朋,李勤朴,卢杰
(1. 国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南 长沙410007;2. 国网湖南省电力公司岳阳供电分公司,湖南 岳阳414000)
国家电网输电线路防灾技术实验室位于长沙市长沙县榔梨镇,该试验室建设了一个大型人工气候试验室,其内部尺寸为22 m(长)×22 m(宽)×27.5 m(高),可以开展特高压及以下电压等级被试品的科研试验。该人工气候试验室配备了一支1 000 kV 交直流环氧树脂胶浸纸绝缘穿墙套管,该套管的外形如图1 所示,其总长度达19 625 mm,其户内端长度为8 680 mm,户外端长度为7 545 mm,中部法兰长度为2 000 mm,安装高度为12.5 m。
该套管为环氧树脂胶浸纸绝缘结构,重量约8 t,外部为硅橡胶绝缘材料,内部绝缘材料为环氧树脂胶浸纸并充SF6气体,该套管对密封性能要求较高,年泄漏率低于0.05%,其两端的受力均不能超过2.5 t,否则容易导致端部密封件松动,SF6气体泄漏。在进行套管吊装时,如果按照常规套管的吊点选择方法,选择其端部和套管中部法兰作为吊点〔1-5〕,在起吊过程中,容易造成端部受力大于2.5 t,导致密封性能下降;如果选择中部法兰和户外端外绝缘套筒中部作为起吊点,则容易在吊装过程中损坏硅橡胶绝缘材料。
图1 1 000 kV 交直流穿墙套管外形图
本文结合套管的结构和安装点的特点,提出了其现场起吊点选择和吊装工艺,详细分析了该套管的现场配重、起吊、重心调整和就位后旋转对孔等主要过程。
本套管的主起吊点在套管的中部,分别在法兰盘的前后,靠近户外端的吊点为吊点A,靠近户内端的吊点为吊点B,如图2 所示。在起吊时,如果采用这2 个吊点,则吊绳无法穿过墙壁,无法完成吊装。
图2 套管中部吊点
选择2 个起吊点,分别为套管中部的吊点A,和户外端的端部,作为吊点C,如图3 所示。其中,吊点A 为主起吊点,由50 t 的起重机起吊,吊点C 为辅助起吊点,由1 台25 t 的起重机配合起吊,在整个起吊过程中受力小于2 t,配重位置为吊点C。
图3 吊点和配重分布图
起吊前,需检查套管SF6气体压力表的接口方向是否正确,其调整的方法如下:在吊点A 和B选择不同的肋条作为起吊位置,由吊车A 缓缓起吊至略微离开地面,使套管的方向发生偏转,由于套管户内端和户外端的重量基本相同,因此,套管重心在法兰盘附近,在起吊过程中,不会出现重心偏移,此时套管不需要配重。
套管的配重必须在套管的箱架上进行,起吊时,仅由吊车A 悬挂吊点A 进行,吊车B 不参与配重及试起吊。配重的步骤如下:
1)在吊点C 施加配重,由吊车A 悬挂吊点A在水平架上缓慢向上提,同时观察套管2 个端部是否处于水平位置,如果发现一端先受力抬起,则立刻停止起吊,将套管放回水平架,重新调整配重后,再次试起吊,直至套管完全水平;
2)在吊点C 悬挂辅助吊绳,并将其挂在吊车B 的吊钩上,辅助吊绳需保持松弛,不受力;
3)在套管两端打缆风绳,缆风绳起调整套管方向作用,不可通过缆风绳下拉套管。
套管现场吊装示意图如图4 所示,大型人工气候试验室为钢结构,安装有1 套管的安装支撑钢梁,在下钢梁靠近户外侧设一检修平台,人员可通过钢结构爬梯到达,方便套管的安装和检修;套管安装在左右2 块钢板上,如图5 所示,套管法兰盘上的螺栓孔与安装板上的螺栓孔通过高强度螺栓连接;在套管支撑横梁的上方1.5 m 处安装有辅助钢梁,用于套管安装就位后旋转方向,以便于套管法兰盘上的螺栓孔与安装板上的螺栓孔相互对孔。在大型人工气候室内,设一高空作业车,可以使人员到达套管室内部。
图4 现场安装示意图
图5 套管安装板
套管现场起吊的人员较多,需安排专人指挥,统一协调人工气候室内外人员作业。
1)套管完成配重后,由吊车A 缓缓将套管提升,吊车B 的吊绳保持松弛,不受力,通过套管两端的缆风绳调整套管的水平角度,使套管缓慢向套管预留孔移动;
2)人工气候室套管检修平台上安排专人观察套管是否与套管预留孔对准,并指挥套管缓慢穿过预留孔;
3)当套管法兰盘贴近套管安装板时,套管法兰与安装板下沿相互接触,导致套管的重心发生变化,偏向于气候室外,套管向气候室外侧倾斜,此时,吊车B 缓慢提升套管端部,使套管慢慢恢复水平位置;
4)用2 个10 t 链条葫芦分别悬挂在套管法兰肋条的不同部位与套管安装辅助钢梁之间,改变链条长度,使套管旋转,将套管法兰盘的螺栓孔与安装板螺栓孔对孔,及时对穿螺栓;
5)气候室内高空作业车将人员升至套管下方,协助套管检修平台上的人员紧固螺栓;
6)套管固定后,吊车A 和吊车B 缓慢松弛吊绳,通过高空作业车拆除套管两端的缆风绳,并将吊车B 的吊钩挂在配重上,吊车B 略微提升配重后,拆除配重与套管之间的挂绳,由吊车B 将配重吊下;
7)由吊车B 悬挂均压环,吊至气候室户外和户内端,由高空作业车配合完成均压环的安装。
文中的1 000 kV 交直流胶浸纸绝缘穿墙套管现场安装方法采用了常规的安装工具和设备,操作简便,现场施工难度较小,适用于该类套管在钢结构上的安装,对在混凝土等其他结构上的安装可借鉴。
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