变电站软母线施工中导线下料长度的计算方法

于俊杰， 王允富

(安徽送变电工程公司， 安徽　合肥　230022)



变电站软母线施工中导线下料长度的计算方法

于俊杰， 王允富

(安徽送变电工程公司， 安徽合肥230022)

针对变电站中软母线档距测量及其实际放量长度的计算问题，文章描述了确定软母线下料长度及测量软母线档距的方法。通过对现有的方法进行对比分析，根据多年的实际施工经验，在采用对实测档距、理论计算、实测金具及绝缘子串等施工环节过程控制措施的基础上，使用经验公式计算软母线的下料长度，并根据具体情况选择不同的修正系数k值，使软母线安装工艺质量提高了一个档次，为今后软母线的安装提供了施工经验。

软母线；档距测量；经验公式

0　引言

软母线施放是变电站施工的一个重要环节，软母线中的上层跨线具有数量多、长度长、弧度要求严格等特点，成为软母线施工过程中的重点。如果软母线的弧垂过小，母线被拉得过紧，使得软母线两侧架构受力增大，可能引起母线架构的倾斜或导线金具拉断等事故；如果母线弧垂过大，母线就会过松,刮大风时，母线会随风摆动，造成相间或对地距离偏小，引起运行事故[1]。所以，软母线架设中控制母线弧垂是非常重要的，而软母线放料长度的计算和控制又是软母线弧垂控制的关键步骤。

确定软母线放料长度的方法有以下三种：二次起吊划印法、地面划印法和经验公式计算法。其中,二次起吊划印法，需将软母线起吊两次，造成重复劳动，浪费了工时，不适合带电或停电跨越架线施工的情况；地面划印法，需在宽敞的场地搭设固定软母线的临时托支架，以便在地面模拟母线架构，需要一定的设施，增加了施工费用[1]。而多年来的施工实践证明，通过计算并加以必要的修正的装配式架线法既能满足要求，又省时省力，简便易行。

1　软母线档距测量方法介绍及比较

在使用经验公式方法计算软母线的下料长度时，准确测量软母线档距和金具及绝缘子串长度是关键环节。在实际的施工过程中，常用的档距测量方法有钢尺直接测量法、经纬仪测量[2]。不管用何种方法测量档距，在测量之前，都需要确保构架已全部操平找正、螺栓紧固完毕，线夹、金具等开箱检查就位[3]。

下面对以上两种方法进行分析比较。

1.1钢尺直接测量法

测量方法： 测量需要在天气晴朗无风的情况下进行。施工人员实施档距测量前，要先熟悉软母线施工设计图纸及档距的分布情况，并系好安全带，到母线横梁上利用钢尺直接测量档距。测量的过程中，钢尺的两端要放在挂线环的中心，在读取钢尺刻度时，钢尺要尽可能的拉紧。

优点：直接读出测量结果，操作简单方便。

缺点：高空作业时，存在安全风险，劳动强度大，受天气等环境影响大，钢尺的拉紧度不一，会有测量误差。

1.2经纬仪测量法

测量方法：两名技术施工员在横梁的两端各操作一台经纬仪，把横梁挂线环中点垂直投影到地面上汇成一个交点，钉上标划线，持平测量两端交点的距离，即实测档距的长度。

优点：不需要高空作业，测量精度高。在扩建工程中，不需要停电即可进行测量。

缺点：经纬仪价格高，增加了经济成本；对施工现场的平整度要求高，需平坦且可以拉尺测量；测量繁复，效率低下。

1.3金具及绝缘子串长度的测量

金具及绝缘子串长度的测量相对来说比较简单，直接用钢尺测量即可读取相应的数值。在测量之前绝缘子串及金具要准备到位，绝缘子串要耐压完毕；绝缘子串组装后，每相应按实际测量值长短搭配，尽量做到各相绝缘子串长度一致。要确保一套金具组装后长度误差在20mm～30mm之间。不满足条件者，需要进行调整[3]。

2　软母线弧垂测量方法简介及比较

检测软母线弧垂是否符合规范要求，是软母线施工的最后一道工序，需要进行准确测量。根据实际情况，施工现场弧垂的测量一般采用钢尺测量法、全站仪测量法。下面对以上两种软母线弧垂的测量方法进行比较分析。

2.1钢尺测量法

测量方法：在天气晴朗无风的情况下，施工技术人员用水准仪设置一个水平基准点，然后用钢尺分别从软母线上层跨线挂线环中心、软母线的中心点垂直向下到水平基准点上进行测量，两数值的差值就是该软母线的实际弧垂。

优点：测量结果计算简单，容易操作。

缺点：易受天气影响；拉紧度不一，易产生测量误差。

2.2全站仪测量法

测量方法：用全站仪的悬高测量程序对软母线弧垂进行测量时，第一步，确定挂线中心点A和软母线中点B的天底A′、B′；第二步，把反射棱镜设立在A′点，全站仪放在平整的位置且调平，输入反射棱镜的高VA，记录其倾斜角α1；对准反射棱镜测量距离，然后，转动望远镜对准挂线环中心点A，记录A点到地面的高度HA；第三步，把反射棱镜放置在B′点，调整棱镜的高度至望远镜的倾斜角α1，输入此时反射棱镜的高度VB，记录B点距离地面的高度HB，弧垂f=HA-VA-(HB-VB)。

优点：测量精确度高，结果计算简单。

缺点：全站仪的费用较高；测量的操作步骤繁复；当目标点到地面的距离较大时，测点天底的定位难度大。

3　软母线下料长度的计算

根据经验公式首先测量出软母线的档距，然后再计算出导线的放样长度。但是在档距测量时,要力争准确无误。

母线放量的计算公式为：△L=8kf2/3L

其中：△L——计算放量。

k——修正系数(一般情况下取1.2～2.0)，根据档距的长度，选择合适的修正系数k值。

f——施工环境温度下，该档距母线的设计弧垂值。110kV、220kV变电站的横跨软母线的弧垂是定值，一般来说，110kV横跨软母线的设计弧垂为1.1m，220kV横跨软母线的设计弧垂为2m[4]，也会受温度的影响产生一定范围的变化；横跨软母线的设计长度也是定值，由于构架施工中的偏差，导致横跨软母线的长度是一个变量，计算出横跨软母线的下料长度是本文的关键[5]。

L——档距实测值。为了减小偏差，实测档距L时，在无风情况下进行,测量时取对应挂线环中心点之间的距离。

再根据测量出的尺寸，计算放线长度：L1=L-2λ+△L, 2λ=λ1+λ2

其中：L1——软母线的实际下料长度。

λ——绝缘子串长度。实际施工时，连在软母线两端的绝缘子串长度往往不等，此时“2λ”为“λ1+λ2”,以实测值为准。λ1表示可调串的长度，λ2表示不可调串的长度。λ为绝缘子串长度,从绝缘子串金具的U型环里口到绝缘子串前碗头挂板螺栓中心距离。

4　经验公式法在实际工程中的应用

在淮南万岗220kV变电站新建工程中，共架设220kV、110kV软母线16个间隔,全部按照上述方法进行档距及绝缘子串长度的测量，用经验公式法计算，并从表2中选择合适的修正系数k值加以修正，实践证明该变电站架设的所有软母线均符合母线弧垂的设计规范、工艺、质量要求。举例如下：1#、2#主变220kV进线(每间隔三相，共2个间隔)软母线安装(导线为2LGJ-500/35型,安装时温度为22℃)，相关数据记录见表1。从表1安装记录可以明显地看出通过经验公式计算并加以适当的k值修正后,施工完成的母线弧垂满足规范设计要求。

表1　1#、2#主变220kV进线软母线施工有关数据

表2　k值的取值范围

5　结束语

准确测量软母线档距和金具及绝缘子串长度是使用经验公式计算软母线下料长度的关键环节。文章通过对几种软母线档距的测量方法的比较，可以看出，在晴朗无风和做好安全措施的情况下，使用钢尺直接测量法具有准确度高、效率高、操作简单、节约施工成本等优点。采用钢尺测量法准确测量软母线施工完成后的实际弧垂，进一步验证了使用该方法计算得到的软母线下料长度符合工艺质量规范要求。

[1] 张瑞华,赵树运,王润琴,等.变电站安装中软母线的长度计算及具体应用[J].山西机械,2000(S1):108-109.

[2] 刘林田.浅谈全站仪在变电站高跨软母线档距及弧垂测量中的应用[J].山东电力高等专科学校学报,2011(03):32-34，51.

[3] 吕光华,程延秋.500kV变电所软母线安装的弛度工艺质量控制措施[J].林业科技报,2006(04):56-57.

[4] 朱金平,钱清.用Lagrange插值法构造变电所母线拖放长度的公式[J].安徽电子工程职业技术学院学报,2005(01):36- 40.

[5] 朱功勤.数值分析[M].北京:中国科技出版社,1991.

[责任编辑：王敏]

Calculation Methods of Conductor Blanking Length in Construction of Flexible Busbar of Substation

YUJun-jie,WANGYun-fu

(AnhuiElectricPowerTransmissionandTransformationCorporation,Hefei230022,China)

According to the span measure and the actual blanking length calculation of flexible busbar of substation, this paper describes the method of determining the blanking length of flexible busbar and the method of span measure of flexible busbar. Based on the comparative analysis of existing methods, years of practical experience in construction and the control measures in the construction process of actual span measure, theory calculation, actual measurement fittings and insulator chain, the empirical formula is used to calculate the blanking length of flexible busbar, and depending on different circumstances a correction coefficient k is selected, which makes the installation technology of flexible busbar to the next level and provides the practical construction experience for future installation of flexible busbar.

flexible busbar; span measure; empirical formula

2016- 05-12

于俊杰(1987-)，男，安徽无为人，安徽送变电工程公司变电施工分公司变电一队队长，助理工程师。E-mail：jaxi901@163.com

王允富(1986-)，男，安徽太和人，安徽送变电工程公司变电施工分公司技术员，助理工程师，工学硕士。E-mail：wyf861112@163.com

TM757

A

1672-9706(2016)03- 0044- 04