张秀玲

（山西省送变电工程公司，山西 太原 030006）

1 简介

随着电力工程建设的不断发展，1 000 kV特高压交流工程陆续在全国各地上马，1 000 kV串补装置作为提高1 000 kV线路输送能力的重要电气设备，对安装队伍的综合素质要求很高。

1 000 kV串补装置的特点是串补装置体积庞大、设备单元数量多，工艺质量要求高、安装风险大。其中，串补平台的安装是重中之重，串补平台整体重量达到65 t，面积27 m×12.5 m，安装高度12 m。

1 000 kV串补平台安装工艺的现状：本公司承建的1 000 kV晋东南（长治）站扩建工程建设过程中的1 000 kV串补装置在世界范围内为首次应用，其平台的安装尚无可参考经验。国内500 kV串补装置应用较多，且有较成熟经验，但其平台体积、重量只有1 000 kV串补平台1/3，1 000 kV串补平台安装工艺、方法可借鉴的部分较少。

在1 000 kV晋东南（长治）站扩建过程中总结了一套较完整1 000 kV串补装置安装施工工艺质量控制方法，如图1所示。

图1 1 000 kV串补装置

2 串补装置安装施工工艺质量控制方法

2.1 施工流程

如图2所示。

2.2 施工准备

现场布置：合理布置现场，具体包括平台、设备、附件和吊车位置等。

技术准备：厂家说明书、试验报告、施工图纸、作业指导书、试验方案。

图2 串补装置安装施工流程图

人员组织：技术负责人及技术服务人员，安装、试验负责人，安全、质量负责人，安装、试验人员。

机具及材料：吊车、汽车，吊装机具（包括专用吊具），专用工具和专用材料等。

2.3 基础复测

2.3.1 多组测量法的确立及应用

施工人员发现测量工作是贯穿整个串补平台安装过程的一个质量控制重点。作为串补平台安装前的准备，串补平台基础的验收包含了大量的测量工作。利用基础验收，施工人员确立了“多组、多次测量，对比修正”的测量工作方法，从而有效地保证了整个串补平台安装工作的质量。

平台基础验收的质量标准对串补平台基础共有42基基础，需要对标高、尺寸、预埋的地脚螺栓的位置、平面位置等进行全面复测，其检验标准如下。

2.3.2 串补平台基础支承面质量标准

基础中心线对定位轴线位置的允许偏差≤5 mm；支柱绝缘子的基础准点标高允许偏差为-3.0～+3.0 mm。

2.3.3 地脚螺栓质量标准

地脚螺栓中心偏移≤2.0 mm；地脚螺栓露出长度偏差为0～+2.0 mm；地螺栓螺纹长度偏差为0～5.0 mm。每组地脚螺栓标高偏差≤2.0 mm。预埋螺栓及圆钢露出部分应当采用热镀锌防腐。

光学测量是一项细致的工作，除了要求精密的仪器、高水平的测量人员，良好的测量环境也是不容忽视的问题。在后续的工作中，工作人员加强了对光学测量环境的控制，选择无风或微风的清晨、傍晚进行测量。同时，统筹施工作业面，避免测量仪器周围有大型的机械作业，从而进一步降低测量误差，消灭测量错误。

2.4 平台支柱绝缘子的组装和吊装

2.4.1 保证平台支柱绝缘子的组立质量

串补平台支撑绝缘子数量多、承重大，需要严格地控制各支柱绝缘子间的高度与垂直、水平位置的误差。

2.4.2 支柱绝缘子安装的质量控制标准

安装好的支柱绝缘子垂直度偏差应≤10 mm，各绝缘子间水平高度误差≤2 mm，各绝缘子顶部中心间距和对应的基础标称值偏差≤5 mm。

2.4.3 下球节点金具的安装

在基础上安装下球节点金具，安装完成后对金具进行测量、调整，保证其水平误差≤2 mm，金具顶部中心间距和对应的基础标称值偏差≤5 mm。

2.4.4 绝缘子的组立

平台支柱绝缘子由5节组成，高度为10 m。经与厂家讨论后，确定吊装方法为1+2+2，即最先吊装最下节绝缘子，然后再分两次吊装上面4节绝缘子（见图3）。安装过程中需要注意绝缘子下球节点金具的使用临时固定螺栓，待平台吊装完成后，把临时螺栓更换为永久固定螺栓。

图3 绝缘子下球节点金具示意图

施工人员在支柱绝缘子垂直度检查过程中，加入了对其弯曲度的测量，出现问题的支柱绝缘子弯曲度达到了12 mm，据此，施工人员们认为＜5 mm是安装完成后的绝缘子普遍的质量水平。至少应保证小于其长度的1%，即10 mm，若大于10 mm将会出现肉眼可分辨的弯曲现象。

2.5 串补平台组装、吊装

2.5.1 串补平台的地面组装

串补平台占地面积为27 m×12.5 m，由3根主梁，21根次梁构成，还需要安装平台格栅板、围栏、金具等构件，单相的连接螺栓近万条，工作量大，对安装质量的要求很高。

2.5.1.1 平台组装的场地规划

由于平台面积较大，需要对施工场地进行规划，保证平台能够顺利拼装，同时不能阻碍支柱绝缘子的组立及后续的平台吊装工作。

根据现场实际情况，先利用A相西侧场地安装A相平台；然后利用B，C相间隙组装B相平台；最后利用C相东侧场地安装C相平台（见图4）。每相组装方法相同。

2.5.1.2 组装平台的搭设

平台组装前需要搭设一个组装平台，平台搭设首先应保证地面的平整度，通过协调土建专业对拼装场地进行平整、夯实。搭设的平台也应保证水平度，同时，平台的支点应当避开平台金具的安装位置和将来的吊点位置。

在搭设好的平台上方铺设-10 mm×1 m×1 m厚钢板，进一步确保平台的水平，同时，钢板上再铺设红毯以避免钢板锈蚀污染平台钢构件。

图4 具体组装时现场平面示意图

2.5.2 串补平台组装

对照安装图，对每一根主梁拼接处进行连接，将螺栓紧固到相应力矩值，利用水平仪进行找平。把上球节点的球头与斜拉绝缘子的上金具安装到主梁的相应位置上，将连接螺栓紧固到要求的力矩值。核对主梁上球节点间距与基础间距的标称误差。

安装最外端支撑点上方的两根次梁和两根中间的次梁，测量平台对角线长度并调整到两对角线长相等，通过测量对角线检查和调整角度的正确性。

安装其余次梁，同时注意安装次序，两根次梁之间有平行连接的小次梁时应先组装小次梁，阻碍钢丝绳套穿越的2根次梁先不安装。

随后可以安装设备支架、围栏、格栅等附件。

平台高强螺栓的紧固需在24 h内完成。完成终拧的高强螺栓，应进行标记，以免漏紧螺栓。安装主梁拼接节点及主次梁连接节点时，构件的摩擦面必须保持干燥，不应在雨中作业；高强螺栓在初拧、复拧及终拧时应按照由螺栓群中央向外逐步拧紧的顺序进行。平台组装过程中，需要注意主梁上表面、次梁上表面水平度，平台对角线，主梁下方球节点金具间距误差控制。

2.5.3 串补平台吊装

2.5.3.1 吊装方案的选择

平台吊装首先要确定的是吊装方法，施工人员在计划阶段就投入大量的技术力量，研究吊装方案。先后组织论证了多种施工方法，最终确定为双汽车吊抬吊法。

2.5.3.2 吊车、吊具的选择与计算

将300 t吊车分别停靠在平台南北方空地，支撑平稳牢固。每台吊车采用4点吊装，共计8点，吊点应避开主梁下方金具，不妨碍平台就位安装。

吊车选取、验算：平台自重65 t(包括围栏、栅板等安装附件)，吊钩自重3.16 t（2个吊钩总重），考虑螺栓、钢丝绳的重量，整体起吊重量按70 t考虑，平均每台吊车负重35 t。

平台起吊、平移、下落过程中，吊车作业半径最大为16.23 m，最小13.5 m，按照17 m作业幅度考虑；吊车出臂按照32 m考虑。300 t吊车在作业半径17 m，出臂32.3 m的工况下，起吊重量为53 t（单台吊车负荷35 t，为额定起重能力的66.03%），满足作业需求。

钢丝绳套选取：串补平台使用8点吊。钢丝绳使用直径40 mm，公称抗拉强度1770 MPa，6×37+1钢丝绳压制而成的索套。

吊钩距平台15 m，吊点至4个挂点直线距离为16.4 m，对角夹角为46°。

验算过程:

钢丝绳受力F1=F2=F3=F4=G/4/cos23°=9 5.05 kN；

考虑动不平衡系数取1.3，则每条钢丝绳承受的载荷为：

95.05 ×1.3=123.56 kN=12.35 t。

直径40 mm，公称抗拉强度1 770 MPa，6×37+1的钢丝绳最小破断拉力为902.84 kN。由此种钢丝绳压制而成的索套额定工作载荷为：

式中：F0——钢丝绳最小破断拉力，902.84 kN；

Ke——索套接头形式效能近似系数，压制接头取0.9；

Km——安全系数，取6；

Ku——质量与力的转换系数，取9.806.

解得WLL=13.81 t，此种钢丝绳套满足施工要求。

吊装方案的实施：①指挥人员指挥两台吊车同时起钩，两台吊车应保持同步。②吊装前和平台吊离地面100 mm时，停止继续起吊，检查吊索垂直无异常；检查两台吊车称重系统读数，应平均负重；检查平台无变形后方可继续起吊。平台提升过程中应当随时检查平台的水平度，检查吊车的称重系统读数，均应在35 t左右。③平台整体吊到13 m高后，停止提升，观察平台水平度、吊车称重系统读数，保证吊车平均负重。无异常后，开始平移平台。④平台平移过程中（见图5），两台吊车同时进行镜像变幅作业，使平台进行平移。平移作业应该缓慢，随时调整，保证吊车钢丝绳垂直（通过在两个挂点平移的轴线上设置两台经纬仪，全程监视吊车吊绳的垂直度），保证两台吊车吊钩的距离恒定、高度恒定。⑤在平台四角系揽风绳，以防止平台在空中左右摇摆。⑥平台缓缓下落，将球节点的球头悬入球窝里，同时调整支柱绝缘子并对对端临时揽风绳收紧。⑦用高空作业车在平台外观察平台主梁上的球头与支柱绝缘子的球窝完全连接。⑧缓缓落下平台，让球头与球窝接触上，由于此时容易水平移动，所以在平台下落到绝缘子上面的球接点时，揽风绳必须收紧，此时，应保证所有的绝缘子都承受平台的压力，吊车吊点不能松动。⑨让球头放置在球接点上，收紧所有的临时拉线，逐个安装好斜拉绝缘子，斜拉绝缘子不应紧固。至此完成平台的吊装就位工作。

2.6 串补平台斜拉绝缘子的调整、紧固

首先松开一端的一对绝缘子的花篮螺栓，使预应力约为零。然后将花篮螺栓拧紧半圈，但同时要防止绝缘子扭转。对所有的各对绝缘子进行同样操作（注：同一个平台只可以同时松开两个支柱绝缘子间的一对斜拉绝缘子）。

安装测力装置，通过调整斜拉绝缘子花篮螺栓对绝缘子进行预拉紧，拉力值在8 N±3%的范围（需要注意的是，实际拉力值是测力装置测量读数的2倍）。

调整完成后，重新测量平台的水平、支柱绝缘子的垂直，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。

图5 串补平台的吊装

由于各绝缘子之间可能会相互影响，所以上述调整工作完成后还应该再检查一遍各部位尺寸，必要时重新进行调整。

注：上述拉力值是按照环境温度为20℃时设定的，调整时，需记录一下周围的环境温度，并进行相应调整。测量和调节斜拉绝缘子时天气必须无风。

拆除下球节点所有临时固定螺栓，连接下球节点球窝与支柱绝缘子的永久固定螺栓，并紧固到要求的力矩值，完成平台吊装作业。

斜拉撑绝缘子在设备安装过程中还需要进行调整，保证绝缘子垂直度，平台的水平度。

2.7 设备安装

①平台稳定后才能对平台上的设备进行安装。②平台上电容器的组装和安装、MOV安装、火花间隙、阻尼电抗电阻等设备以及管母和设备联线等符合产品说明书和设计图纸要求。③按照设计图纸进行旁通断路器的安装和导体连接。

3 结束语

本公司施工技术人员在1 000 kV晋东南（长治）站扩建过程中，经过数月计划、实施，基本总结出了一套较完整且切实可行、安全系数高的串补平台安装工艺措施：一是严格执行优化的串补平台安装方案；二是确保测量数据真实准确；三是加大培训力度，提高职工队伍整体素质。

平台就位后的斜拉绝缘子的调整工作，在厂家指导下完成，由于时间紧迫，平台调整完毕后马上开始了设备安装工作，对厂家调整方法的一些疑问没有得到解决，这就要求施工人员在日后的工作过程中继续深入探讨、深入研究，在今后的项目中去解决。