1 000 kV特高压串补平台吊装技术研究

张 敏,张晓龙,高 旺,兰碧海

(国网山西送变电工程有限公司,山西 太原 030006)

1 000 kV特高压串补平台吊装技术研究

张 敏,张晓龙,高 旺,兰碧海

(国网山西送变电工程有限公司,山西 太原 030006)

特高压是目前世界上最先进的输电技术,具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势,可以更加安全、高效、环保地配置能源,是实现能源资源集约开发、促进清洁能源发展、有效解决雾霾问题的重要载体,更是转变能源发展方式、保障能源安全、服务经济社会发展的必由之路.1 000 kV特高压变电站串补装置是变电站的重要组成部分,可以提高线路功率极限和电力系统的稳定性,并提高电网的输送能力,工程建设意义重大.在安装过程中,串补装置平台为地面拼装、高空安装,吊装设备较重,安全风险高,串补平台由支柱绝缘子支撑,调整精度要求高.

特高压;串补平台;有限元分析;无线监控

针对1 000 kV串联补偿装置,目前,国内外没有一套成熟的安装方法,国网山西送变电工程公司通过对1 000 kV晋东南变电站扩建工程串联补偿装置安装、锡盟∽山东工程承德串补站工程串联补偿装置安装的经验进行总结,讨论出了一套行之有效的吊装技术方法.本吊装施工工法可操作性强、推广应用前景好、节能减排功效好,在规范1 000 kV串联补偿装置设备安装流程、提高安装工艺质量、控制施工成本等方面有充分的指导意义.

1 技术原理

按照施工设计将串联补偿装置设备中的支柱绝缘子、串补平台地面组装,降低了高空作业的频率,且易于保证工程质量;支柱绝缘子采用分段吊装,避免了支柱绝缘子在吊装过程中折断力超出产品要求.通过有限元分析软件确认了吊装方案,与理论计算吊点位置相结合,采用2台起重机械同时起吊,每侧吊点4个,减少在吊装过程中因受力集中的变形,保证了安装过程的稳定、安全.通过现场布置平台组装支撑点、利用无线监控摄像头,减少了大量人力劳动和高空作业机械的数量,缩短了地面组装时间,提高了安装精准度.在这些工艺施工中,均采用过程系统工程理论的综合集成管理技术,从结构和功能上实现了每个工艺质量的优化控制.

2 技术方案及操作要点

2.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示.

2.2 操作要点

串补平台支撑绝缘子数量多、承重大,需要严格控制各支柱绝缘子间的高度与垂直、水平位置的误差.在支柱绝缘子的安装过程中,为了避免支柱绝缘子在吊装过程中折断力超过产品要求,支柱绝缘子以2+3分段形式吊装.

图1 1000 kV串补设备施工工艺流程图

将下球窝金具安装到已组装好的3节支柱绝缘子下法兰上,用尼龙吊带把下部3节支柱绝缘子吊装到基础上,用M16X110 mm 的临时固定螺栓把绝缘子固定到地脚螺栓的球头上.紧固力矩应符合产品技术要求,同时,测量支柱绝缘子的垂直度,偏差≤10 mm.

支柱瓷瓶安装就位后,用全站仪检查测量各支柱绝缘子顶部中心间距,用水平仪检查各绝缘子标高应在同一水平面上,其误差不得超标,并调整好垂直度.安装完成后,应对支柱瓷瓶采取防护措施,以防安装时碰伤绝缘子.

2.3 串补平台吊装

1 000 kV串补平台单台重约65.5 t,安装高度12.17 m,采用2台吊车抬吊的方式就位.使用ANSYS软件进行有限元分析,通过平台吊装中的自重荷载、风荷载组合等综合分析,应力、应变、位移由二维理论计算,由三维软件模拟仿真分析校核.采用2台吊车分别从两侧进行吊装,一侧4个吊点,共8个吊点,对串补平台进行吊装就位,分析其应力变形.由ANSYS软件分析可得,2台吊车,一侧4个吊点,吊装应力较小,位移不明显,保证了安装的稳定性、安全性.

2.4 吊装步骤

将300 t吊车分别停靠在平台(12.5 m)两侧的空地,支撑平稳、牢固.每台吊车采用4点吊装,吊点距离平台两端约3 m或10 m,如图2所示.起吊过程应保证缓慢、平稳,同时,吊车司机应注意观察车载电脑载荷显示,确保2台吊车受力相同.平台整体吊至高于绝缘子顶部500 mm左右停止,缓慢平移至支柱绝缘子上方.在此过程中,平台距离两侧吊车先近后远(作业半径由14 m变为12 m,再变为13 m),需要吊车进行先仰臂、后爬臂作业,以保证吊钩基本垂直,严禁此过程吊车通过收臂、出臂进行调整;平台一端缓缓下落,通过安装在平台底部的无线监控摄像头和使用高空作业车在平台外观察,从而提高平台主梁上的球头与支柱绝缘子的球窝安装精准度;使球头放置在球接点上,收紧所有的临时拉线,逐个安装好提前组装好的斜拉绝缘子,斜拉绝缘子不应紧固;调整完成后,重新测量平台的水平、支柱绝缘子的垂直关系,平台的上平面水平最大偏差值应小于10 mm;每根支柱绝缘子上下中心圆轴线间最大偏移差应小于10 mm,且不可全部支柱绝缘子朝一个方向倾斜.

3 社会效益

在长治晋东南1 000 kV变电站扩建工程中总结出的1 000 kV串补平台现场施工方法,在锡盟∽山东工程承德串补站工程中得到了充分应用,通过优化了1 000 kV串补平台的施工流程,从组织、规划、实施、评价和人员安全与健康各个方面最大限度地节约了资源,减少了对环境的负面影响,满足了特高变电站电力安全、可靠的输送要求,同时,促进了清洁能源的发展,有效解决了雾霾问题,实现了经济效益、环境效益和社会效益的统一.

〔编辑:张思楠〕

TH213

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.057

2095-6835(2017)22-0057-02