变电站悬式绝缘子专用吊具的研制与应用

2018-05-23刘旭锋吕锦涛刘彩霞

科技与创新 2018年10期

刘旭锋，吕锦涛，刘彩霞

（国网山西送变电工程公司，山西太原 030006）

国内大部分特高压工程的母线采用耐张母线和工字跳线结合的形式，绝缘子串成为变电站损耗性材料的重要组成部分。绝缘子串在以往吊装作业时施工人员由于只能利用电动绞磨配合钢丝绳和U形环进行吊装，施工过程中很容易造成绝缘子片的破损，造成不必要的损耗。因此，如何采取合理、有效的吊装方案，在保证质量安全的前提下，降低悬式绝缘子起吊过程中的损耗率，将成为一项值得研究的课题。国网山西送变电工程有限公司通过对五寨500 kV变电站新建工程、平鲁500 kV变电站新建工程等工程的历史资料的查阅并对数据进行统计分析，公司成员集思广益，发明了绝缘子串专用吊装工具并成功得以应用，本成果可操作性强、推广应用前景好，换流站、变电站绝缘串的吊装提供了有效保障。悬式绝缘子吊装专用吊具研制开始于2016-06-10，到2016-06-15研制成功。

1 主要用途

变电站工程建设周期短、交流场构架占地面积大、软母线跨数多、绝缘子串型号特殊、吊装数量多。以往吊装方法造成绝缘子片损耗率较高，因绝缘子片型号特殊发生破损后生产周期及补货周期长，为了保证工程进度、降低绝缘子串吊装损耗率，通过设计一种吊装工具实现降低绝缘子片的损耗率，提高吊装效率，降低工程施工成本。

2 技术原理

2.1 绝缘子专用吊具制作原理

根据绝缘子产品技术条件和起重原理，设计绝缘子起吊专用吊具规格尺寸，在CAD软件中，绘制出模型图，现场制作为长750 mm，宽400 mm，厚10 mm的专用吊具，另外由于吊具需要承载大于1串绝缘子串的重量（按照1串33片考虑），专用吊具分为2片钢板，并在2片钢板上预留半圆型卡环，卡住绝缘子之后用2片扁钢用螺栓固定。另外，在专用吊具2片钢板上各预留2个穿U形环的预留孔，便于电动绞磨通过专用吊具吊装至架构挂点位置。确认绝缘子专用吊具承载受力能否达到要求，各项技术参数是否满足现场安装要求。

2.2 绝缘子到货后的检验和保存

材料运到现场后，应根据设计图纸、材料需求申请单和收货单对材料的规格、尺寸、外观等进行检查，做好质量验收工作，逐一对号，以便施工，并向业主、监理提供材料质保书等相关材料。堆放场地应平整，去除尖锐物，并铺设塑胶地毯。绝缘子上部覆盖油布防雨防污染。材料应由专人看守，以防遗失。在金具包装箱的侧面标明箱号，每箱内附装箱清单，以便现场分类与保管。

2.3 悬式绝缘子施工流程

进场后的悬式绝缘子串经过耐压试验合格后组织人员进行组装。悬垂绝缘子在组装过程中，严格按照设计图纸进行施工，明确每串绝缘子的数量和颜色，最终确定每个变电站间隔绝缘子数量，倒运完成后进行试装，查看绝缘子连接拉线金具与绝缘子及金具之间、与耐张线夹连接的金具是否配套。确保每个变电间隔内绝缘子串堆放场地平整，满足绝缘子临时堆放的要求。在堆放处铺设地毯等防护措施，并对暂时不施工的绝缘子串覆盖油布防雨防污染。

绝缘子倒运规范堆放后，检查绝缘子有无破损，损坏的应及时更换，绝缘子间连接时将碗口朝下，销钉完整穿入，金具串之间组装后螺拴露出丝扣2～3扣，要求厂家提供金具样本，螺栓端部、绝缘子串连接的球头销针完整且保证不会脱落。对组装好的绝缘子串进行实物测量，确保满足设计和施工规范要求。将一串组装好的绝缘子平放于地面，使用专用吊具卡在绝缘子串第4、5片之间，根据实际位置布置好电动绞磨后缓缓起升，仔细观察绝缘子的受力情况。起升至横梁挂点位置，登高人员在横梁上完成绝缘子串安装。绝缘子串安装完成后，登高人员利用起吊绝缘子时的电动绞磨和滑轮装置把吊具撤至地面，完成绝缘子串吊装作业。

3 关键技术和创新点

专用吊具分为2片钢板，并在2片钢板上预留半圆型卡环，卡住绝缘子之后用2片扁钢用螺栓固定。专用吊具两片钢板上各预留2个穿U形环的预留孔，便于电动绞磨通过专用吊具吊装至架构挂点位置。吊装工具与绝缘子片接触面用橡胶垫隔离，防止划伤绝缘子片。

4 与同类先进成果主要技术指标对比

常规绝缘子吊装时利用电动绞磨配合钢丝绳U形环和木棒进行吊装施工，起吊过程中很容易造成绝缘子的破损及崩裂，造成绝缘子损耗率升高，影响施工进度。

研制的新型专用吊具分为2片钢板，并在2片钢板上预留半圆型卡环，卡住绝缘子之后用两片扁钢用螺栓固定。另外，在专用吊具两片钢板上各预留2个穿U形环的预留孔，便于电动绞磨通过专用吊具吊装至架构挂点位置，可以在吊装过程中有效防止绝缘子片的崩裂及破损，提高吊装效率及施工进度，节约施工成本。

5 推广应用情况及前景

随着中国经济的快速发展，电力行业也处于高速发展的阶段，特高压工程也是电力建设行业的重要组成部分，扎鲁特±800 kV换流站工程是解决东北窝电问题的标志性工程，项目投运后将解决东北地区长期存在的新能源电力外送瓶颈问题，对促进东北经济发展、优化清洁能源资源配置、节能降耗具有重大示范意义，其施工工艺、质量要求高。

悬式绝缘子专用吊具具有防止绝缘子片崩裂、破损，提高吊装效率及施工效率的特点，能够有效解决在绝缘子串吊装过程中绝缘子片的崩裂及破损等问题，进一步提升了电网运行的安全性和稳定性。随着中国经济的快速发展，各地区的电力需求日益增加，变电站的建设越来越多，该吊装专用工具有很大的推广前景与应用价值，我单位已将绝缘子串吊装工具编入了作业指导书，为以后同类施工提供操作的依据。