1 000 kV特高压交流输电线路跳线安装施工技术
2010-11-16尹泉军崔志国付明翔董树森
尹泉军,崔志国,付明翔,董树森
(1.河北省送变电公司,石家庄 050051;2.国家电网公司交流建设分公司,北京 100140)
特高压电网的建设和发展可以降低电力工业建设投资,实现跨地区、跨流域、远距离的电能输送和交易,有效调节电力供求关系,减少输电线路损耗,节约能源。在1 000 kV“晋东南-南阳-荆门”特高压交流试验示范工程线路施工中,首次采用了刚性跳线,该跳线形式对施工工艺提出了新的要求。
1 跳线形式及控制要点
“晋东南-南阳-荆门”特高压交流试验示范工程中,刚性跳线采用了铝管式跳线和鼠笼式跳线2种形式,见图1。该线路第10标段的刚性跳线,按其结构形式的不同分为TG1、TG2、TG3、TG4 4种形式。其中,TG1为带爬梯铝管式跳线,TG2为带绝缘子串铝管式跳线,TG3为带爬梯鼠笼式跳线,TG4为带绝缘子串鼠笼式跳线。
(a) 铝管式跳线
(b) 鼠笼式跳线
图1 “晋东南-南阳-荆门”特高压交流输电线路刚性跳线形式
在铝管式跳线安装过程中,主要控制导体(包括铝管、导线、金具等)与铁塔的电气距离、铝管的水平、铝管中部的上拱和下陷以及铝管两端导线的美观;在鼠笼式跳线安装过程中,除控制导体(包括铝管、导线、金具等)与铁塔的电气距离外,还要控制间隔棒的偏移、导线的平整和美观。TG1跳线安装过程中,主要控制每相跳线大、小号侧爬梯的长度,调节爬梯的长短可以控制铝管母线的平直、铝管与铁塔的电气距离;TG2跳线安装过程中,主要控制绝缘子端部U形挂环与钢管挂点上不同连接孔来调整硬跳线平衡;TG3跳线无跳线绝缘子,通过铝笼式骨架节点处爬梯悬挂在耐张串二连板上;TG4为向上引出跳线串绕软导线笼式结构,采用多节钢管用法兰连接,比铝管式刚性跳线减少了与导线的连接点。
2 跳线安装施工
2.1 跳线安装程序
a. 地面组装铝管式或鼠笼式跳线时,将两端引流线按设计长度增加1.5~2 m,并使引流线一端与线夹压接。
b. 将引流线夹与铝管“八变二”线夹相连,安装爬梯或跳线绝缘子及其附件。
c. 将连接好的铝管与引流线采用全站仪在地面模拟高空挂线位置,安装引流跳线间隔棒。
d. 根据爬梯或跳线绝缘子、前后引流线,吊装跳线至安装位置,对前后引流线进行调整,精调跳线间隔棒至设计位置,使铝管平直,跳线弧垂和电气间隙符合设计要求,在引流线上划印,压接另一端线夹,完成安装,复测并记录相关数据。
2.2 跳线起吊
2.2.1 中跳线的起吊
在地线横担跳线支架的挂孔连接50 kN卸扣、30 kN级1倍滑车组,转向至塔身引下,刚性跳线两端与中间位置绑扎3道φ15 mm尼龙控制绳,准备起吊的跳线绝缘子连接金具L-21S板上部靠近中间孔,起吊φ13 mm磨绳和绝缘子之间用φ15 mm尼龙绳绑扎不少于4道。起吊高空作业平台和小型液压机至耐张线夹附近。TG2跳线起吊系统示意,见图2。
图2 TG2跳线起吊系统示意
2.2.2 边跳线的起吊
a. 在耐张串LS4连中间大孔上竖直连接1条特制抗弯螺栓,下连接50 kN卸扣、30 kN级2倍滑车组,刚性跳线两端与中间位置绑扎3道φ15 mm尼龙绳控制绳,准备起吊跳线爬梯,连接金具L-21S-400-150板上部中间孔。起吊高空作业平台和小型液压机到耐张线夹附近。TG1跳线爬梯起吊系统示意,见图3。
b. 在各耐张线夹上悬挂10 kN级人力提升滑车(φ15 mm尼龙绳),尼龙绳下连接导线卡线器,卡在引流线设计安装部位稍下位置准备起吊。
c. 通过爬梯起吊系统起吊刚性跳线,使其稍离地面,同时人力提升引流线端头,通过控制绳控制吊点位置,模拟高空安装状态,安装引流线跳线间隔棒。转角内侧边相跳线起吊时,不存在边相导线耐张串影响起吊问题,在地面模拟高空安装状态并且安装完跳线间隔棒后可继续起吊,不需返起吊系统。
图3 TG1跳线爬梯起吊系统示意
d. 继续起吊使爬梯就位,根据现场实际情况调节爬梯长度,可调节范围±0.5 m,调节步长0.1 m,通过软梯下至引流线,调整间隔棒和理顺引流线使之美观,测控引流线弧垂及各重要部位电气距离,确定引流线断线位置并划印。跳线安装完成后,应尽量使铝管母线水平平直,铝管母线上平面与铁塔横担下平面垂直距离应不小于10.5 m。
e. 爬梯长度的调节范围为±0.5 m,安装时应在一端按设计要求固定,另一端按实际情况进行调整;爬梯上调整板施工用孔的设计不做统一要求,施工时要考虑调整板处于水平状态。
2.2.3 引流线的起吊
在各耐张线夹上悬挂10 kN级人力提升滑车(φ15 mm尼龙绳),尼龙绳下连接导线卡线器,卡在各引流线设计安装部位稍下位置,然后起吊至安装部位。TG2跳线软导线起吊系统示意,见图4。
图4 TG2跳线软导线起吊系统示意
2.3 跳线安装的地面模拟和高空调整
在地面模拟跳线高空悬挂位置,模拟和计算引流线长度,模拟引流线跳线间隔棒安装位置。
a. 利用全站仪将跳线绝缘子挂点、耐张串引流板连接位置投影至地面,计算跳线绝缘子串、引流板挂点与刚性跳线水平时各位置高度差(跳线串长10 580 mm,耐张串引流板高度可利用全站仪测量或从高空测量)。
b. 提升刚性跳线、引流线,使其距离地面约1 m,通过φ15 mm尼龙绳辅助控制各引流线吊点,确保满足各位置高度差关系,校测引流板、刚性跳线各点投影位置,模拟引流线高空安装状态。
c. 利用φ15 mm尼龙绳辅助控制绳调节引流线弛度满足设计要求,预安装引流线间隔棒。
d. 中相导线起吊过程中注意使用控制绳使引流线绕开中相导线,跳线就位后,使用软梯下至跳线调整各间隔棒、理顺引流线,测控引流线弧垂及各部位电气距离,满足工艺质量要求后,确定引流线的断线位置后划印。
e. 高空断线,压接耐张线夹引流板,完成安装,拆除工器具。
f. 软跳线第1个间隔棒安装距离应不大于1 m,且在屏蔽环之外,其他等距离安装,尽量不要安装在跳线弧垂的最低点;在管母间隔棒安装时,按要求对爬梯进行设计,爬梯中间的管母间隔棒按等距离安装。
g. 引流安装时结合面必须结合紧密,引流板上的螺栓一定要紧固,紧固力矩达到80 N·m。
3 跳线安装质量要求
a. 刚性跳线铝管母线较长,为防止在运输和装卸时碰撞变形和磨损,必须以原包装运到现场后方可拆除包装。LGJ-500/35引流线使用未经牵引的导线制作,用麻袋片等包缠好后成盘运输,安装时弯曲方向应与原弯曲方向一致,装运、安装过程中要避免硬弯磨损,以利于外形美观。压接跳线管前应将导线理顺,并在地上模拟跳线悬挂时形状,转好引流板的方向再进行压接。
b. 刚性跳线安装时要尽可能处于平直、水平状态,软跳线的弧垂设计给出的为参考值,施工时要考虑自然美观;跳线安装(包括螺栓穿向、绝缘子碗口朝向、DB 调整板朝向等)工艺按国家电网公司交流建设分公司下发架线工艺统一要求执行,跳线串按悬垂串执行;DB 调整板初装时使用中间孔,也可以按照现场实际需要自行调整使用的孔位。
c. 刚性跳线的端部有3处安装位置,安装孔的位置起到微调作用,使刚性跳线工艺美观、平直,开始安装时使用中间安装位置,也可以根据现场需要调整使用。
d. 引流线不宜穿过均压屏蔽环。在安装时屏蔽环可能与导线相碰,采用调距线夹支撑,每基塔有6个间隔棒,施工时可根据实际情况使用。调距线夹的调整范围为 120~150 mm,凡在调整范围内的均须安装,安装时如调距线夹内无橡皮块,软跳线上需要安装铝包带。
e. 重锤有内置和外置之分,安装时按厂家提供的安装说明进行。内置重锤要在厂内进行组装和测量工作,内置和外置重锤均需要进行防腐处理。为防止外置重锤下倾,各金具厂家有不同应对措施,外置重锤组装与设计图纸可能有细微差别,应按金具厂家的安装要求进行组装。
f. 在地面将硬跳线与悬垂绝缘子串组装好,一起吊装安装在塔上。施工时应根据确定的软跳线长度,将其与硬跳线引流板、耐张线夹引流板连接,再安装软跳线间隔棒。
g. 爬梯长度按铝管母线中心与铁塔横担下平面垂直距离为10.79 m计算,跳线安装完成后,铝管母线上平面与铁塔横担下平面间垂直距离不小于10.5 m。
4 建议
该方案的研究和实施,圆满完成“晋东南-南阳-荆门”特高压交流输电线路的跳线安装,经过建设单位和运行单位的检查和验收,施工工艺美观,施工质量优良,为特高压工程跳线施工积累了经验。根据安装过程中出现的问题,对线路设计提出如下建议。
a. 安装重锤后容易引起铝管中部的上拱和下陷问题,影响铝管两端导线的美观。建议将铝管母线的内置重锤由局部设置改为均衡设置。
b. 对于带绝缘子串的跳线串,跳线重量大部分作用在跳线串挂点处,对耐张串作用力较小;不带绝缘子串的跳线串,跳线重量全部作用在两侧耐张串的绝缘子上,跳线对两侧导线弛度影响很大,甚至引起相邻档距的直线绝缘子产生迈步现象。建议在设计时,应考虑跳线安装后,对靠近耐张塔两端档距导线弧垂的影响。
c. 终端塔跳线安装时,应考虑两侧导线张力差异因素,适当调整两侧爬梯长度,确保铝管母线平直。因此设计两侧爬梯时应有足够调整长度。