倪文帅

摘 要：宜宾换流站400kV HSP直流穿墙套管存在运行隐患，需要开展更换作业。宜宾换流站是运行换流站，更换施工条件较为复杂，在更换施工期间遇到了套管拆除就位难、整体施工时间长的问题。本文针对套管更换施工遇到的问题进行分析，并对改进措施和实施效果予以阐述。

关键词：穿墙套管;专用吊具;受力分析;调整工序

0引言

宜宾换流站极II高端400kV直流穿墙套管发生故障需要更换，由于套管吊装时间过长和施工工序安排不当等原因，导致套管更换工序花费了4天，累计80h。在更换施工期间遇到了套管拆除和就位难、工序安排不当等原因导致整体施工时间长的问题，本文就如何缩短直流穿墙套管更换工期设立。

1超时原因分析

根据其他换流站安装400kV直流穿墙套管的经验，均采用增加配重的方法调整套管重心，使吊点往套管户外部分偏移，套管就位时，使用牵引螺杆将穿墙套管缓慢牵引就位，无专用吊具。

现有技术有以下缺点：一、400kV直流穿墙套管吊装方法需增加配重，由于厂家说明书上未明确吊装细节，仅有一副吊装图如图1-1所示，增加配重后吊点在中部法兰面正上方，而厂家并未明确配重重量，现场又不容易掌握吊装重心，停电施工期间不允许慢慢摸索;二、在套管就位的最后45cm，因吊点进入阀厅墙体太深，具体尺寸如图1-2所示，吊带容易被阀厅外墙卡住，导致吊带受力不均匀，风险较高，同时使用牵引螺杆就位套管行程较长，吊装耗时较大。而新建换流站均在直流穿墙套管就位后，再完善套管中部固定面钢板上的阀厅外墙，不存在吊带被卡住的问题。

经过分析，直流穿墙套管更换作业时间较长主要有两点，一是套管吊点进入阀厅墙体过深，导致吊带容易被墙体卡住，套管无法受力，在套管最后就位的45cm行程中，只有依靠定位螺杆缓慢将套管牵引到位，吊装时间共计花费6h。二是套管就位后需抽真空注SF6，该工序至少耗时10h，注气至额定压力后，还需静置24h测试SF6气体微水、纯度和检漏。如果第一天无法将气体注至额定压力，将无法在第三天20：00前完成施工。

因此，采取措施研制专用吊具将吊点往外移动和改进施工工序将抽真空工序提前是该问题的解决措施。

2吊具改进

按照专用吊具设计图纸，通过钢板切割、打磨、焊接、钻孔、喷漆加工出专用吊具，见图2-1。

使用专用吊具对400kV直流穿墙套管备品进行试装、试吊，试吊效果良好。通过对宜宾换流站三支400kV直流穿墙套管更换施工，专用吊具方便套管吊装，并且大大节约了时间，下图是现场实际吊装使用情况。本专用吊具适合用HSP 400kV直流穿墙套管的吊装，通过设计将套管法兰面吊点往户外侧移动45cm，并且吊装过程中不再使用配重，提升了吊装安全性，节约吊装时间6h。

3专用吊具受力分析

400kV套管单体重量2.2吨，套管法兰面的吊点处螺栓孔大小为M16，通过2颗对称分布的M16自攻丝螺杆，将专用吊具和套管法兰面紧密连接。

通过查阅钢结构设计手册，6.8级M16普通螺栓的抗剪切力为2.8吨，采用专用吊具后，吊车吊钩与吊具U型环近乎在一条竖直线上，套管直接通过竖直方向的5T吊带受力，水平方向几乎不受力，M16螺杆几乎只受到竖直方向剪切力，不受水平方向拉扯力，2根螺杆受剪切力上限为2*2.8T=5.6T，远大于2.2吨的套管重量。此外，吊具本身采用厚度20型钢焊接而成，抗弯强度达到了30吨，吊具焊接工艺良好。因此，即使采用普通螺栓，吊具强度依然可以得到保障。

为进一步确保安全，现场施工实际采用8.8级高强度螺栓予以替换，并进行二道保护。吊具本身与法兰面之间还通过M20 8.8级螺栓连接，吊装过程中，此螺杆只起固定作用，螺帽拧到位即可，不必拧紧受力。M20螺杆起到2道保护的作用，主要因自攻丝螺杆没有螺帽保护，万一在吊装过程中出现意外，受力的M16螺杆断裂，套管依然受到保护。

4调整工序

根据以往安装直流穿墙套管施工经验，需在直流穿墙套管安装完成后，再执行抽真空工序。抽真空至0.5mbar以下，并继续抽0.5小时，此工序需持续8h，再使用充氣装置向套管中加入纯净的SF6气体，气体压力至额定0.32MPa，一般情况下，此道工序在第二日下午结束。用保鲜膜包裹套管，48小时后检漏及测试微水[1]，此道工序一般在第四天下午。

本套管为充氮运输，经过与厂家、运行单位策划协商，决定在停电之前，在库房中对套管抽真空注SF6至0.02Mpa。在套管安装到位后，将套管SF6气体补气至0.32Mpa的额定压力，省去了8h的抽真空时间，大幅缩短了套管安装时间。

5结论

通过调整抽真空注SF6工序至停电前，同时研发专用吊具，降低了吊装风险，缩短了作业时间，将原本需要4天的作业时间缩短至3天，能够确保在第三天下午18：00之前完成所有作业，同时所有工序的执行都按照技术要求执行，降低了施工成本，降低了施工风险，确保了施工质量，为运行单位提前送电提供了保障，单个阀组提前一天送电，也能创造不菲的经济效益。

参考文献

[1]  国家能源局.DLT274-2012±800kV 高压直流设备交接试验[S]，北京：中国电力出版社，2012：7.