張秀玲

（山西省送變電工程公司，山西 太原 030006）

1 簡介

隨著電力工程建設(shè)的不斷發(fā)展，1 000 kV特高壓交流工程陸續(xù)在全國各地上馬，1 000 kV串補裝置作為提高1 000 kV線路輸送能力的重要電氣設(shè)備，對安裝隊伍的綜合素質(zhì)要求很高。

1 000 kV串補裝置的特點是串補裝置體積龐大、設(shè)備單元數(shù)量多，工藝質(zhì)量要求高、安裝風(fēng)險大。其中，串補平臺的安裝是重中之重，串補平臺整體重量達到65 t，面積27 m×12.5 m，安裝高度12 m。

1 000 kV串補平臺安裝工藝的現(xiàn)狀：本公司承建的1 000 kV晉東南（長治）站擴建工程建設(shè)過程中的1 000 kV串補裝置在世界范圍內(nèi)為首次應(yīng)用，其平臺的安裝尚無可參考經(jīng)驗。國內(nèi)500 kV串補裝置應(yīng)用較多，且有較成熟經(jīng)驗，但其平臺體積、重量只有1 000 kV串補平臺1/3，1 000 kV串補平臺安裝工藝、方法可借鑒的部分較少。

在1 000 kV晉東南（長治）站擴建過程中總結(jié)了一套較完整1 000 kV串補裝置安裝施工工藝質(zhì)量控制方法，如圖1所示。

圖1 1 000 kV串補裝置

2 串補裝置安裝施工工藝質(zhì)量控制方法

2.1 施工流程

如圖2所示。

2.2 施工準(zhǔn)備

現(xiàn)場布置：合理布置現(xiàn)場，具體包括平臺、設(shè)備、附件和吊車位置等。

技術(shù)準(zhǔn)備：廠家說明書、試驗報告、施工圖紙、作業(yè)指導(dǎo)書、試驗方案。

圖2 串補裝置安裝施工流程圖

人員組織：技術(shù)負(fù)責(zé)人及技術(shù)服務(wù)人員，安裝、試驗負(fù)責(zé)人，安全、質(zhì)量負(fù)責(zé)人，安裝、試驗人員。

機具及材料：吊車、汽車，吊裝機具（包括專用吊具），專用工具和專用材料等。

2.3 基礎(chǔ)復(fù)測

2.3.1 多組測量法的確立及應(yīng)用

施工人員發(fā)現(xiàn)測量工作是貫穿整個串補平臺安裝過程的一個質(zhì)量控制重點。作為串補平臺安裝前的準(zhǔn)備，串補平臺基礎(chǔ)的驗收包含了大量的測量工作。利用基礎(chǔ)驗收，施工人員確立了“多組、多次測量，對比修正”的測量工作方法，從而有效地保證了整個串補平臺安裝工作的質(zhì)量。

平臺基礎(chǔ)驗收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對串補平臺基礎(chǔ)共有42基基礎(chǔ)，需要對標(biāo)高、尺寸、預(yù)埋的地腳螺栓的位置、平面位置等進行全面復(fù)測，其檢驗標(biāo)準(zhǔn)如下。

2.3.2 串補平臺基礎(chǔ)支承面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)中心線對定位軸線位置的允許偏差≤5 mm；支柱絕緣子的基礎(chǔ)準(zhǔn)點標(biāo)高允許偏差為-3.0～+3.0 mm。

2.3.3 地腳螺栓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

地腳螺栓中心偏移≤2.0 mm；地腳螺栓露出長度偏差為0～+2.0 mm；地螺栓螺紋長度偏差為0～5.0 mm。每組地腳螺栓標(biāo)高偏差≤2.0 mm。預(yù)埋螺栓及圓鋼露出部分應(yīng)當(dāng)采用熱鍍鋅防腐。

光學(xué)測量是一項細(xì)致的工作，除了要求精密的儀器、高水平的測量人員，良好的測量環(huán)境也是不容忽視的問題。在后續(xù)的工作中，工作人員加強了對光學(xué)測量環(huán)境的控制，選擇無風(fēng)或微風(fēng)的清晨、傍晚進行測量。同時，統(tǒng)籌施工作業(yè)面，避免測量儀器周圍有大型的機械作業(yè)，從而進一步降低測量誤差，消滅測量錯誤。

2.4 平臺支柱絕緣子的組裝和吊裝

2.4.1 保證平臺支柱絕緣子的組立質(zhì)量

串補平臺支撐絕緣子數(shù)量多、承重大，需要嚴(yán)格地控制各支柱絕緣子間的高度與垂直、水平位置的誤差。

2.4.2 支柱絕緣子安裝的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

安裝好的支柱絕緣子垂直度偏差應(yīng)≤10 mm，各絕緣子間水平高度誤差≤2 mm，各絕緣子頂部中心間距和對應(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)稱值偏差≤5 mm。

2.4.3 下球節(jié)點金具的安裝

在基礎(chǔ)上安裝下球節(jié)點金具，安裝完成后對金具進行測量、調(diào)整，保證其水平誤差≤2 mm，金具頂部中心間距和對應(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)稱值偏差≤5 mm。

2.4.4 絕緣子的組立

平臺支柱絕緣子由5節(jié)組成，高度為10 m。經(jīng)與廠家討論后，確定吊裝方法為1+2+2，即最先吊裝最下節(jié)絕緣子，然后再分兩次吊裝上面4節(jié)絕緣子（見圖3）。安裝過程中需要注意絕緣子下球節(jié)點金具的使用臨時固定螺栓，待平臺吊裝完成后，把臨時螺栓更換為永久固定螺栓。

圖3 絕緣子下球節(jié)點金具示意圖

施工人員在支柱絕緣子垂直度檢查過程中，加入了對其彎曲度的測量，出現(xiàn)問題的支柱絕緣子彎曲度達到了12 mm，據(jù)此，施工人員們認(rèn)為＜5 mm是安裝完成后的絕緣子普遍的質(zhì)量水平。至少應(yīng)保證小于其長度的1%，即10 mm，若大于10 mm將會出現(xiàn)肉眼可分辨的彎曲現(xiàn)象。

2.5 串補平臺組裝、吊裝

2.5.1 串補平臺的地面組裝

串補平臺占地面積為27 m×12.5 m，由3根主梁，21根次梁構(gòu)成，還需要安裝平臺格柵板、圍欄、金具等構(gòu)件，單相的連接螺栓近萬條，工作量大，對安裝質(zhì)量的要求很高。

2.5.1.1 平臺組裝的場地規(guī)劃

由于平臺面積較大，需要對施工場地進行規(guī)劃，保證平臺能夠順利拼裝，同時不能阻礙支柱絕緣子的組立及后續(xù)的平臺吊裝工作。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，先利用A相西側(cè)場地安裝A相平臺；然后利用B，C相間隙組裝B相平臺；最后利用C相東側(cè)場地安裝C相平臺（見圖4）。每相組裝方法相同。

2.5.1.2 組裝平臺的搭設(shè)

平臺組裝前需要搭設(shè)一個組裝平臺，平臺搭設(shè)首先應(yīng)保證地面的平整度，通過協(xié)調(diào)土建專業(yè)對拼裝場地進行平整、夯實。搭設(shè)的平臺也應(yīng)保證水平度，同時，平臺的支點應(yīng)當(dāng)避開平臺金具的安裝位置和將來的吊點位置。

在搭設(shè)好的平臺上方鋪設(shè)-10 mm×1 m×1 m厚鋼板，進一步確保平臺的水平，同時，鋼板上再鋪設(shè)紅毯以避免鋼板銹蝕污染平臺鋼構(gòu)件。

圖4 具體組裝時現(xiàn)場平面示意圖

2.5.2 串補平臺組裝

對照安裝圖，對每一根主梁拼接處進行連接，將螺栓緊固到相應(yīng)力矩值，利用水平儀進行找平。把上球節(jié)點的球頭與斜拉絕緣子的上金具安裝到主梁的相應(yīng)位置上，將連接螺栓緊固到要求的力矩值。核對主梁上球節(jié)點間距與基礎(chǔ)間距的標(biāo)稱誤差。

安裝最外端支撐點上方的兩根次梁和兩根中間的次梁，測量平臺對角線長度并調(diào)整到兩對角線長相等，通過測量對角線檢查和調(diào)整角度的正確性。

安裝其余次梁，同時注意安裝次序，兩根次梁之間有平行連接的小次梁時應(yīng)先組裝小次梁，阻礙鋼絲繩套穿越的2根次梁先不安裝。

隨后可以安裝設(shè)備支架、圍欄、格柵等附件。

平臺高強螺栓的緊固需在24 h內(nèi)完成。完成終擰的高強螺栓，應(yīng)進行標(biāo)記，以免漏緊螺栓。安裝主梁拼接節(jié)點及主次梁連接節(jié)點時，構(gòu)件的摩擦面必須保持干燥，不應(yīng)在雨中作業(yè)；高強螺栓在初擰、復(fù)擰及終擰時應(yīng)按照由螺栓群中央向外逐步擰緊的順序進行。平臺組裝過程中，需要注意主梁上表面、次梁上表面水平度，平臺對角線，主梁下方球節(jié)點金具間距誤差控制。

2.5.3 串補平臺吊裝

2.5.3.1 吊裝方案的選擇

平臺吊裝首先要確定的是吊裝方法，施工人員在計劃階段就投入大量的技術(shù)力量，研究吊裝方案。先后組織論證了多種施工方法，最終確定為雙汽車吊抬吊法。

2.5.3.2 吊車、吊具的選擇與計算

將300 t吊車分別?？吭谄脚_南北方空地，支撐平穩(wěn)牢固。每臺吊車采用4點吊裝，共計8點，吊點應(yīng)避開主梁下方金具，不妨礙平臺就位安裝。

吊車選取、驗算：平臺自重65 t(包括圍欄、柵板等安裝附件)，吊鉤自重3.16 t（2個吊鉤總重），考慮螺栓、鋼絲繩的重量，整體起吊重量按70 t考慮，平均每臺吊車負(fù)重35 t。

平臺起吊、平移、下落過程中，吊車作業(yè)半徑最大為16.23 m，最小13.5 m，按照17 m作業(yè)幅度考慮；吊車出臂按照32 m考慮。300 t吊車在作業(yè)半徑17 m，出臂32.3 m的工況下，起吊重量為53 t（單臺吊車負(fù)荷35 t，為額定起重能力的66.03%），滿足作業(yè)需求。

鋼絲繩套選?。捍a平臺使用8點吊。鋼絲繩使用直徑40 mm，公稱抗拉強度1770 MPa，6×37+1鋼絲繩壓制而成的索套。

吊鉤距平臺15 m，吊點至4個掛點直線距離為16.4 m，對角夾角為46°。

驗算過程:

鋼絲繩受力F1=F2=F3=F4=G/4/cos23°=9 5.05 kN；

考慮動不平衡系數(shù)取1.3，則每條鋼絲繩承受的載荷為：

95.05 ×1.3=123.56 kN=12.35 t。

直徑40 mm，公稱抗拉強度1 770 MPa，6×37+1的鋼絲繩最小破斷拉力為902.84 kN。由此種鋼絲繩壓制而成的索套額定工作載荷為：

式中：F0——鋼絲繩最小破斷拉力，902.84 kN；

Ke——索套接頭形式效能近似系數(shù)，壓制接頭取0.9；

Km——安全系數(shù)，取6；

Ku——質(zhì)量與力的轉(zhuǎn)換系數(shù)，取9.806.

解得WLL=13.81 t，此種鋼絲繩套滿足施工要求。

吊裝方案的實施：①指揮人員指揮兩臺吊車同時起鉤，兩臺吊車應(yīng)保持同步。②吊裝前和平臺吊離地面100 mm時，停止繼續(xù)起吊，檢查吊索垂直無異常；檢查兩臺吊車稱重系統(tǒng)讀數(shù)，應(yīng)平均負(fù)重；檢查平臺無變形后方可繼續(xù)起吊。平臺提升過程中應(yīng)當(dāng)隨時檢查平臺的水平度，檢查吊車的稱重系統(tǒng)讀數(shù)，均應(yīng)在35 t左右。③平臺整體吊到13 m高后，停止提升，觀察平臺水平度、吊車稱重系統(tǒng)讀數(shù)，保證吊車平均負(fù)重。無異常后，開始平移平臺。④平臺平移過程中（見圖5），兩臺吊車同時進行鏡像變幅作業(yè)，使平臺進行平移。平移作業(yè)應(yīng)該緩慢，隨時調(diào)整，保證吊車鋼絲繩垂直（通過在兩個掛點平移的軸線上設(shè)置兩臺經(jīng)緯儀，全程監(jiān)視吊車吊繩的垂直度），保證兩臺吊車吊鉤的距離恒定、高度恒定。⑤在平臺四角系攬風(fēng)繩，以防止平臺在空中左右搖擺。⑥平臺緩緩下落，將球節(jié)點的球頭懸入球窩里，同時調(diào)整支柱絕緣子并對對端臨時攬風(fēng)繩收緊。⑦用高空作業(yè)車在平臺外觀察平臺主梁上的球頭與支柱絕緣子的球窩完全連接。⑧緩緩落下平臺，讓球頭與球窩接觸上，由于此時容易水平移動，所以在平臺下落到絕緣子上面的球接點時，攬風(fēng)繩必須收緊，此時，應(yīng)保證所有的絕緣子都承受平臺的壓力，吊車吊點不能松動。⑨讓球頭放置在球接點上，收緊所有的臨時拉線，逐個安裝好斜拉絕緣子，斜拉絕緣子不應(yīng)緊固。至此完成平臺的吊裝就位工作。

2.6 串補平臺斜拉絕緣子的調(diào)整、緊固

首先松開一端的一對絕緣子的花籃螺栓，使預(yù)應(yīng)力約為零。然后將花籃螺栓擰緊半圈，但同時要防止絕緣子扭轉(zhuǎn)。對所有的各對絕緣子進行同樣操作（注：同一個平臺只可以同時松開兩個支柱絕緣子間的一對斜拉絕緣子）。

安裝測力裝置，通過調(diào)整斜拉絕緣子花籃螺栓對絕緣子進行預(yù)拉緊，拉力值在8 N±3%的范圍（需要注意的是，實際拉力值是測力裝置測量讀數(shù)的2倍）。

調(diào)整完成后，重新測量平臺的水平、支柱絕緣子的垂直，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。

圖5 串補平臺的吊裝

由于各絕緣子之間可能會相互影響，所以上述調(diào)整工作完成后還應(yīng)該再檢查一遍各部位尺寸，必要時重新進行調(diào)整。

注：上述拉力值是按照環(huán)境溫度為20℃時設(shè)定的，調(diào)整時，需記錄一下周圍的環(huán)境溫度，并進行相應(yīng)調(diào)整。測量和調(diào)節(jié)斜拉絕緣子時天氣必須無風(fēng)。

拆除下球節(jié)點所有臨時固定螺栓，連接下球節(jié)點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，完成平臺吊裝作業(yè)。

斜拉撐絕緣子在設(shè)備安裝過程中還需要進行調(diào)整，保證絕緣子垂直度，平臺的水平度。

2.7 設(shè)備安裝

①平臺穩(wěn)定后才能對平臺上的設(shè)備進行安裝。②平臺上電容器的組裝和安裝、MOV安裝、火花間隙、阻尼電抗電阻等設(shè)備以及管母和設(shè)備聯(lián)線等符合產(chǎn)品說明書和設(shè)計圖紙要求。③按照設(shè)計圖紙進行旁通斷路器的安裝和導(dǎo)體連接。

3 結(jié)束語

本公司施工技術(shù)人員在1 000 kV晉東南（長治）站擴建過程中，經(jīng)過數(shù)月計劃、實施，基本總結(jié)出了一套較完整且切實可行、安全系數(shù)高的串補平臺安裝工藝措施：一是嚴(yán)格執(zhí)行優(yōu)化的串補平臺安裝方案；二是確保測量數(shù)據(jù)真實準(zhǔn)確；三是加大培訓(xùn)力度，提高職工隊伍整體素質(zhì)。

平臺就位后的斜拉絕緣子的調(diào)整工作，在廠家指導(dǎo)下完成，由于時間緊迫，平臺調(diào)整完畢后馬上開始了設(shè)備安裝工作，對廠家調(diào)整方法的一些疑問沒有得到解決，這就要求施工人員在日后的工作過程中繼續(xù)深入探討、深入研究，在今后的項目中去解決。