陶可鵬 倪惠浩

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門(mén)供電局，廣東 江門(mén) 529000）

1 課題背景

隨著電網(wǎng)110 kV SF6斷路器類(lèi)設(shè)備的規(guī)模擴(kuò)大與運(yùn)行時(shí)間不斷增加，此類(lèi)設(shè)備的漏氣、回路電阻過(guò)大等缺陷問(wèn)題日益增多，斷路器瓷柱需要拆卸返廠解體，A類(lèi)檢修工作也隨之增加。根據(jù)廣東電網(wǎng)公司《關(guān)于開(kāi)展線路出線避雷器配置整改的通知》（廣電辦生〔2019〕87號(hào)）文件要求，全省共有1 120個(gè)間隔需要加裝出線避雷器。

以上工作均涉及110 kV設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)吊裝，若使用吊車(chē)施工需要相當(dāng)大的安全距離（吊車(chē)與帶電設(shè)備的安全距離必須大于5 m），施工需要停電的范圍比較大。由于變電站內(nèi)相鄰設(shè)備間距一般只有4 m，因此相當(dāng)多的站點(diǎn)單一線路間隔停電施工較難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施，需要將較大范圍的電網(wǎng)停電才能開(kāi)展吊裝作業(yè)[1]。

近年來(lái)，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了多起吊裝作業(yè)的大型誤觸電或設(shè)備損傷事故，南網(wǎng)和國(guó)網(wǎng)公司對(duì)吊車(chē)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和管控要求不斷提高。吊裝現(xiàn)場(chǎng)往往臨近帶電體，按最新南網(wǎng)公司頒發(fā)的生產(chǎn)場(chǎng)所吊機(jī)等大型機(jī)械作業(yè)工作指引要求，需要將吊裝工作提級(jí)為中風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)管控，且要求應(yīng)盡量陪停相鄰設(shè)備[2]。

為解決上述問(wèn)題，本文介紹了一種110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具，在保證作業(yè)安全距離和人身安全的前提下，可順利進(jìn)行110 kV斷路器瓷柱、避雷器等設(shè)備吊裝作業(yè)，并能迅速將110 kV設(shè)備安全轉(zhuǎn)運(yùn)離開(kāi)工作現(xiàn)場(chǎng)，為現(xiàn)場(chǎng)施工的便利性提供可靠保障[3]。

2 技術(shù)方案

對(duì)于變電站戶外110 kV設(shè)備（隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等）的技改大修，現(xiàn)場(chǎng)吊裝是其中一項(xiàng)工作量較大的工作，需要使用大型汽運(yùn)吊裝是制約工作高效開(kāi)展的重要因素。

目前，在使用吊車(chē)吊裝的過(guò)程中存在以下問(wèn)題：（1）因場(chǎng)地空間不足、現(xiàn)場(chǎng)草地承壓能力不足等，吊車(chē)無(wú)法使用；（2）因吊臂與帶電區(qū)域安全距離不足，需要額外增加相鄰間隔的停電，降低了供電可靠性；（3）設(shè)備吊裝是變電站戶外設(shè)備大修技改的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，采用汽吊會(huì)受到空間與停電因素的嚴(yán)重制約，是一種低效、高風(fēng)險(xiǎn)的檢修方式。

目前市場(chǎng)上的吊裝工具主要存在如下問(wèn)題，尚缺少一種具有實(shí)用性、便攜性、適應(yīng)性等多重優(yōu)點(diǎn)的專(zhuān)用吊裝工具。

（1）吊裝工具適用范圍小，難以滿足110 kV、220 kV等級(jí)戶外柱上設(shè)備高度達(dá)5 m左右的吊裝要求；

（2）體積較大，在有限的變電站空間內(nèi)難以應(yīng)用；

（3）搭建腳手架過(guò)于笨重，難以搬運(yùn)，大幅增加了工作人員的勞動(dòng)量；

（4）目前為止，市場(chǎng)上沒(méi)有尺寸合適的專(zhuān)門(mén)針對(duì)廣東電網(wǎng)生產(chǎn)班組的110 kV等級(jí)戶外柱上設(shè)備的吊裝工具。

針對(duì)使用吊車(chē)和搭建腳手架這兩種傳統(tǒng)的檢修方法的弊端，在充分分析作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、作業(yè)對(duì)象特征的基礎(chǔ)上，研制出一種110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)110 kV設(shè)備的整體吊裝，提高了作業(yè)效率，降低了勞動(dòng)量和安全風(fēng)險(xiǎn)。

該110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具由吊裝單元和轉(zhuǎn)運(yùn)單元兩部分組成，其中吊裝單元結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括三角承重支架1、雙平面軸承組2、上節(jié)吊桿3、登高腳踏板4、槽鋼底座5、省力葫蘆掛鉤6、旋轉(zhuǎn)式吊臂7、鎖銷(xiāo)8、鎖槽9、吊桿法蘭10、下節(jié)吊桿11；轉(zhuǎn)運(yùn)單元為轉(zhuǎn)運(yùn)推車(chē)。吊裝單元通過(guò)快速組合式安裝和人手簡(jiǎn)便操作，可順利進(jìn)行110 kV斷路器瓷柱、避雷器等吊裝作業(yè)，配置的轉(zhuǎn)運(yùn)推車(chē)可承重400 kg，能迅速將110 kV設(shè)備安全轉(zhuǎn)運(yùn)離開(kāi)工作現(xiàn)場(chǎng)。

圖1 吊裝單元結(jié)構(gòu)示意圖

吊裝單元中，三角承重支架1下端安裝有雙平面軸承組2，雙平面軸承組2由軸承座配上、下兩個(gè)平面軸承組成，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)雙平面軸承組2可控制旋轉(zhuǎn)式吊臂7轉(zhuǎn)到所需吊裝角度。旋轉(zhuǎn)式吊臂7轉(zhuǎn)到所需吊裝角度后，可將鎖銷(xiāo)8頂部插入雙平面軸承組2底部的鎖緊孔中，并將鎖銷(xiāo)8底部把手卡在鎖槽9內(nèi)，從而將旋轉(zhuǎn)式吊臂7鎖緊保持固定位置。

上節(jié)吊桿3下端的下法蘭和下節(jié)吊桿11上端的上法蘭通過(guò)緊固螺絲組成吊桿法蘭10，可通過(guò)增加上節(jié)吊桿3的數(shù)量，也就是吊桿法蘭10的數(shù)量，將旋轉(zhuǎn)式吊臂7調(diào)整到所需吊裝高度。

上節(jié)吊桿3和下節(jié)吊桿11采用高度分別為1 600 mm、2 600 mm的φ90無(wú)縫鋁管作為主受力桿件，主受力桿件下部采用槽鋼底座5夾緊110 kV設(shè)備安裝基礎(chǔ)橫梁槽鋼的固定方式，容易找準(zhǔn)固定點(diǎn)，且可以大大縮短主受力桿件的長(zhǎng)度，減輕主受力桿件的重量。

上節(jié)吊桿3和下節(jié)吊桿11上均配有登高腳踏板4，方便人員上下組裝吊裝工具并進(jìn)行作業(yè)。旋轉(zhuǎn)式吊臂7設(shè)計(jì)有省力葫蘆掛鉤6，適配載荷為1 t的省力自鎖手動(dòng)葫蘆進(jìn)行吊裝作業(yè)，為現(xiàn)場(chǎng)施工的便利性提供了可靠保障。

110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具具備如下技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）現(xiàn)場(chǎng)組合式結(jié)構(gòu)，能結(jié)合110 kV設(shè)備構(gòu)架槽鋼，方便固定和拆裝；

（2）主受力桿件使用7075材質(zhì)無(wú)縫鋁管材料加工，屈服強(qiáng)度高，密度低；

（3）設(shè)計(jì)登高腳踏板，方便人員上下組裝；

（4）設(shè)計(jì)吊臂旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，配置鎖定裝置，方便110 kV設(shè)備移出吊裝；

（5）設(shè)計(jì)手動(dòng)升降葫蘆，方便人員吊裝操作；

（6）配置轉(zhuǎn)運(yùn)推車(chē)可承重400 kg，能迅速將110 kV設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)離開(kāi)工作現(xiàn)場(chǎng)。

3 應(yīng)用成效

2020—2021 年，110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具在廣東電網(wǎng)江門(mén)供電局掛網(wǎng)試運(yùn)行，在220 kV外海站、220 kV群星站、110 kV杜阮站等共開(kāi)展150相110 kV避雷器、9相110 kV斷路器瓷柱的現(xiàn)場(chǎng)快速吊裝工作，減少了大量的8 t或12 t汽車(chē)吊裝作業(yè)，降低了施工成本，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，有效避免了吊裝作業(yè)帶來(lái)的誤碰和觸電風(fēng)險(xiǎn)。

在110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具掛網(wǎng)試運(yùn)行期間，參考既有設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合試運(yùn)行過(guò)程總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，形成了包括110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具計(jì)量檢定、運(yùn)行維護(hù)等過(guò)程的全生命周期技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能有效支撐后續(xù)大規(guī)模推廣應(yīng)用。

110 kV避雷器與斷路器現(xiàn)場(chǎng)吊裝圖分別如圖2、圖3所示。

圖2 110 kV避雷器現(xiàn)場(chǎng)吊裝圖

圖3 110 kV斷路器現(xiàn)場(chǎng)吊裝圖

如采用常規(guī)汽吊作業(yè)，需每組110 kV設(shè)備安裝使用一臺(tái)8 t或12 t汽吊（1臺(tái)班），用車(chē)價(jià)格約為1 500元/臺(tái)班，全省共有1 120個(gè)間隔需要加裝出線避雷器，共需用車(chē)臺(tái)班數(shù)為1 120臺(tái)班。根據(jù)工程量計(jì)算，施工吊車(chē)成本總費(fèi)用達(dá)168萬(wàn)元，同時(shí)還要考慮擴(kuò)大的停電范圍和需增設(shè)的安全監(jiān)護(hù)人員，供電可靠性的降低和人身安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。

如采用110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具進(jìn)行吊裝，施工過(guò)程大約只需0.5 h，施工配合人員需3～4人，施工過(guò)程中吊裝費(fèi)用支出為零。江門(mén)供電局2021年在110 kV出線避雷器專(zhuān)項(xiàng)反措施工中，直接節(jié)省的成本費(fèi)用超16萬(wàn)元。

針對(duì)該110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具掛網(wǎng)試運(yùn)行工作總結(jié)如下：

（1）2020年至今產(chǎn)品試運(yùn)行已滿兩年，在此期間，該吊裝工具在保證作業(yè)安全距離和人身安全的前提下，花費(fèi)約0.5 h即可順利地進(jìn)行110 kV斷路器瓷柱、避雷器吊裝作業(yè)，提高了設(shè)備運(yùn)維安全性和供電可靠性；

（2）系統(tǒng)試運(yùn)行階段，項(xiàng)目組未雨綢繆，采用了多方面的措施手段，有效避免了可能出現(xiàn)的人身、電網(wǎng)、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的問(wèn)題；

（3）試運(yùn)行階段暴露的若干故障和缺陷，在項(xiàng)目組及時(shí)發(fā)現(xiàn)和積極采取合理措施進(jìn)行完善的情況下，對(duì)系統(tǒng)總體功能未產(chǎn)生不良影響；

（4）試運(yùn)行中對(duì)系統(tǒng)完善的過(guò)程鍛煉了隊(duì)伍的技術(shù)能力，提升了產(chǎn)品的性能，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，且產(chǎn)品的性能得到了驗(yàn)證和完善，可以進(jìn)一步推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具設(shè)計(jì)載荷為400 kg，目前變電站現(xiàn)場(chǎng)的110 kV避雷器重量約為160 kg，110 kV斷路器單相極柱重量為270～300 kg，該吊裝工具可以滿足變電站現(xiàn)場(chǎng)的吊裝需要，能避免使用8 t或12 t汽吊作業(yè)；具備快速組合式安裝、滿足110 kV設(shè)備吊裝負(fù)荷和人手操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，在保證作業(yè)安全距離和人身安全的前提下，花費(fèi)約0.5 h即可順利進(jìn)行110 kV斷路器瓷柱、避雷器吊裝作業(yè)，并配置轉(zhuǎn)運(yùn)推車(chē)，可迅速將110 kV設(shè)備安全轉(zhuǎn)運(yùn)離開(kāi)工作現(xiàn)場(chǎng)。110 kV設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝工具為變電站現(xiàn)場(chǎng)施工提供了可靠保障，提高了作業(yè)效率，降低了勞動(dòng)量和安全風(fēng)險(xiǎn)，值得在電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面推廣。