±1 100 kV直流平波電抗器吊裝方法研究

宋 濤，李 勇，黃 波

(1.國家電網直流建設分公司，北京 100052；2. 上海送變電工程公司，上海 200235)

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±1 100 kV直流平波電抗器吊裝方法研究

宋 濤1，李 勇1，黃 波2

(1.國家電網直流建設分公司，北京 100052；2. 上海送變電工程公司，上海 200235)

根據±1 100 kV換流站干式平波電抗器安裝高度高和重量重的特點，結合以往±800 kV直流場平波電抗器設備就位及吊裝的成功經驗，并考慮工程實際情況，闡述了吊裝的施工方法、質量控制措施和施工流程步驟，以及對施工區域的整體布置，現場土質地面的處理要求等。

±1 100 kV直流平波電抗器；干式平波電抗器；電力施工

高壓直流輸電(High Voltage Direct Current Transmission，簡稱HVDC)系統直流側通常采用平波電抗器以減小直流線路中電壓和電流的諧波分量。±1 100 kV換流站工程采用的平波電抗器是國產自主研發的大容量、特高壓干式空心平波電抗器。

根據干式平波電抗器安裝高度高和重量重的特點，結合以往±800 kV直流場平波電抗器設備就位及吊裝的成功經驗，提出了吊裝的施工方法、質量控制措施和施工流程步驟，以及對施工區域的整體布置，現場土質地面的處理方法，并確定了安全保障措施、環境管理及文明施工要求等內容。

1 平波電抗器吊裝工程簡介

±1 100 kV換流站分別在雙極直流場極母線上各安裝2臺平波電抗器，分別形成串聯布置方式，并且雙極高端直流設備均采用戶內布置形式；在中性母線上各安裝2臺平波電抗器，串聯布置方式。高低端平波電抗器額定直流電流均為5 455 A，平波電抗器本體重量為98 t，直徑約5.8 m，高度約4.5 m，極母線平波電抗器安裝后高度19 m(見圖1)。

圖1 高端平波電抗器(單位：mm)

2 平波電抗器的安裝施工部署、工藝原理及流程

2.1 施工部署

雙極高端平波電抗器采用戶內布置方式，為了滿足構筑物施工完成后進行設備吊裝和運行檢修，考慮采用500 t汽車吊來實現吊裝工作。為了安全、質量、進度等各方面都能達到理想狀態，部署如下：

(1)對汽車吊的進場停靠位置、吊裝區域內的道路和地面在土建已經硬化處理的基礎上，滿鋪鋼板。

(2)高端直流場采用了戶內布置方式，采用500 t汽車吊180 t全配重方式起吊。

(3)施工人員配置(如表1所示)。

表1 施工人員配置表

2.2 工藝原理

(1)干式平波電抗器底部支撐部分由12柱支柱絕緣子組成，每個絕緣子安裝的精度要求較高，水平或垂直方向總誤差和均不能超過2 mm。

(2)干式平波電抗器本體線圈總量達到98 t，為保障施工安全，需對吊裝作業的地面進行夯實和加固處理、布置。

(3)附件盡量在地面上組裝，然后隨整體起吊，盡量減少高空作業。干式平波電抗器安裝完畢后，各項性能指標均需滿足廠家及規范要求。平波電抗器地面組裝用鋼平臺及底架平面圖，如圖2所示。

圖2 平波電抗器地面組裝用鋼平臺及底架

2.3 施工流程

施工流程如圖3所示。

圖3 施工流程圖

3 施工準備

根據干式平波電抗器安裝高度高和重量重的特點，在結合以往±800 kV工程直流場平波電抗器設備就位和吊裝的成功經驗，并且結合了本工程的實際情況，確定了吊裝的施工方法、質量控制措施和施工流程步驟，以及對施工區域的整體布置，現場土質地面的處理。考慮到雙極高端平波電抗器采用戶內布置方式，為了滿足構筑物施工完成后進行設備吊裝和運行檢修，考慮采用500 t汽車吊來實現吊裝工作。為了安全、質量、進度等各方面都能達到理想狀態，為此作如下部署：

(1)汽車吊的進場停靠位置，設計事前應對吊裝區域內的道路和地面基礎做加固、硬化處理，地基承載力不小于15 t/m2。汽車吊進出場和施工過程中吊裝區域全部采取加固處理，滿鋪鋼板。

(2)高端直流場采用了戶內布置方式，采用500 t汽車吊全配重方式起吊。

(3)在兩個平抗安裝基礎靠近馬兩側各搭建一個8 m×8 m工作鋼平臺。2個鋼平臺中心與2個平抗基礎中心均在500 t吊車12 m的作業半徑上。

4 機械設備及工器具的選擇

4.1 吊機的選擇

根據干式平波電抗器的本體線圈約為98 t，電抗器附件3 t，吊具3 t，吊鉤2 t。選用500 t汽車吊TEREX，根據工況表，選擇180 t全配重，主臂為33.2 m，作業半徑為12 m，最大起重量為125 m。被吊物總重量為106 m，小于125 t額定起重載荷。

TEREX汽車吊工況(見圖4～圖6)：

(1)主臂長度：33.2 m

(2)回旋半徑：12 m

(3)額定吊重：125 t

(4)實際吊重：106 t(包含鎖具、吊具)

(5)負荷率：84.8%

圖4 TEREX汽車外形尺寸圖(單位：mm)

圖5 TEREX汽車吊示意圖(單位：mm)

圖6 汽車吊工況表

4.2 專用起吊架的選擇

使用由平波電抗器設備廠提供的專用吊架 ，吊架吊點高度為8 m。專用吊架有6根鋼絲繩鑲成一個環扣，其中三點為固定吊點，而另外三點為可調吊點，見圖7和圖8。

圖7 專用起吊架

圖8 平抗起吊示意圖

起吊前，三個可調螺母必須置于向里旋緊的位置，調節時不可使螺紋伸出超過一半，否則在起吊過程中有脫扣的危險。

4.3 機械設備及工器具準備

配備干式平波電抗器安裝工器具、機械設備如表2所示，所配的工器具、機械設備經檢驗合格后方可使用。

表2 所需機械設備及工器具

5 登高作業安全保證措施

為了確保吊裝和安裝作業的安全可靠，考慮平波電抗器安裝高度為14 m，需要搭設腳手架的形式。采用門型移動式腳手架，配合短鋼管和十字撐方式(見圖9)。單個門型腳手架尺寸為一套腳手架:2個拉桿、1個踏板、2片架子，冷鍍鋅材質。每個腳手架支架用1.5～2 m的短鋼管兩兩連接固定。底層、中層和頂層用鋼管形成十字撐中心貫穿連接。在整體腳手架腰部四角方向打上斜撐加固。采用門型腳手架搭設前，需要進行地面硬化處理并滿足要求(見圖10)。

圖9 腳手架搭設平面布置圖

圖10 平波電抗器腳手架搭設

6 平波電抗器的吊裝

采用500 t汽車吊進行高、低端平波電抗器吊裝，在汽車吊作業區域內的設備支架采用可拆卸方式，并在平波電抗器安裝完成后再進行吊裝，滿足該區域內吊車停車位置和平波電抗器落地待裝工況需要，高端平波電抗器安裝于14 m高的絕緣子柱上，控制吊點高度為8 m，臂長為33.2 m，回旋半徑為12 m，起吊時吊臂最高位垂直高度為32.5 m。小于戶內直流場屋面下弦高度40 m，可以安全起吊。具體布置見圖11～圖14。

圖11 平抗起吊斷面圖(單位：mm)

圖12 高端平波電抗器1吊裝平面圖

圖13 高端平波電抗器2吊裝平面圖

圖14 低端平波電抗器吊裝平面圖

7 質量控制

(1)檢查平波電抗器安裝基礎平面度，偏差不得超過±2 mm。

(2)檢查所有基礎過渡板的整體平面度,偏差不得超過±1 mm。若不滿足要求,必須及時進行找平，以避免影響電抗器支柱絕緣子的安裝。

(3)由于平波電抗器的重量重、體積大，為保證平抗的合理安裝，需要在每一臺電抗器基礎附近搭設一個安裝平臺,以保證平波電抗器線圈、防雨降噪裝置以及電抗器過渡平臺的地面組裝,平臺要求堅硬平整,可承受120 t的壓力不產生變形和塌陷，在雨季施工時同樣不會出現塌陷情況,以保證電抗器的安裝質量。

(4)在每層絕緣子安裝完畢后,必須對12根絕緣子的上端法蘭面整體找平, 偏差不得超過±1 mm。如不能滿足要求，需及時使用廠家配送的專用帶孔墊片進行找平,單柱絕緣子垂直度小于0.05°。

(5)電抗器所有安裝用螺栓全部為不銹鋼螺栓，其質地較軟,容易咬死,所以在擰緊時必須使用扭力扳手或套筒扳手,并且力矩均勻,扭速平穩,不要使用電動扳手。

(6)為防止鉗工工具等各種異物遺忘在線圈上，對設備安全運行形成隱患，蹬到線圈上面的作業人員要注意清點工具數量，進行必要的登記，離開設備時認真清點核查。此外，施工人員衣袋或工具袋內不允許攜帶手機、煙盒、打火機或火柴、鑰匙鏈、鋼筆、錢包等隨身物品，清空衣袋后方可登高作業，嚴格防止任何隨身物品滑落到設備上。

8 結語

鑒于目前國內還未安裝過如此重量的干式平波電抗器，本次成功的安裝就位在國內屬于首創。由于提前策劃，在整個吊裝的過程中做到了安全、高效、節約，這也為將來同樣設備的吊裝打下了很好的技術基礎。本文對吊機的選擇、專用起吊架的選擇、地面承載力要求、吊機工況等都進行了分析，為了今后同樣設備的安裝提供了借鑒。

(本文編輯：楊林青)

Installation Method for ±1100 kV DC Smoothing Reactor

SONG Tao1, LI Yong1, HUANG Bo2

(1. State Grid DC Construction Branch, Beijing; 2. Shanghai Power Transmission & Transformation Engineering Company, Shanghai 200235, China)

to the high demand in the installation height and weight of ±1100 kV converter station dry smoothing reactor, and in combination with previous experience of ±800 kV DC smoothing reactor alignment and installation, and the actual engineering situation, this paper expounds the hoisting construction method, quality control measures and construction process, as well as the overall layout of the construction area, and the requirements for the field soil processing, etc.

±1100 kV DC smoothing reactor; dry smoothing reactor; electric power construction

10.11973/dlyny201605009

宋 濤(1982)，男，碩士，高級工程師，從事提高壓直流工程建設管理工作。

TM464

B

2095-1256(2016)05-0571-05

2016-08-16