±1 100 kV直流平波电抗器吊装方法研究

宋 涛，李 勇，黄 波

(1.国家电网直流建设分公司，北京 100052；2. 上海送变电工程公司，上海 200235)



±1 100 kV直流平波电抗器吊装方法研究

宋 涛1，李 勇1，黄 波2

(1.国家电网直流建设分公司，北京 100052；2. 上海送变电工程公司，上海 200235)

根据±1 100 kV换流站干式平波电抗器安装高度高和重量重的特点，结合以往±800 kV直流场平波电抗器设备就位及吊装的成功经验，并考虑工程实际情况，阐述了吊装的施工方法、质量控制措施和施工流程步骤，以及对施工区域的整体布置，现场土质地面的处理要求等。

±1 100 kV直流平波电抗器；干式平波电抗器；电力施工

高压直流输电(High Voltage Direct Current Transmission，简称HVDC)系统直流侧通常采用平波电抗器以减小直流线路中电压和电流的谐波分量。±1 100 kV换流站工程采用的平波电抗器是国产自主研发的大容量、特高压干式空心平波电抗器。

根据干式平波电抗器安装高度高和重量重的特点，结合以往±800 kV直流场平波电抗器设备就位及吊装的成功经验，提出了吊装的施工方法、质量控制措施和施工流程步骤，以及对施工区域的整体布置，现场土质地面的处理方法，并确定了安全保障措施、环境管理及文明施工要求等内容。

1 平波电抗器吊装工程简介

±1 100 kV换流站分别在双极直流场极母线上各安装2台平波电抗器，分别形成串联布置方式，并且双极高端直流设备均采用户内布置形式；在中性母线上各安装2台平波电抗器，串联布置方式。高低端平波电抗器额定直流电流均为5 455 A，平波电抗器本体重量为98 t，直径约5.8 m，高度约4.5 m，极母线平波电抗器安装后高度19 m(见图1)。

图1 高端平波电抗器(单位：mm)

2 平波电抗器的安装施工部署、工艺原理及流程

2.1 施工部署

双极高端平波电抗器采用户内布置方式，为了满足构筑物施工完成后进行设备吊装和运行检修，考虑采用500 t汽车吊来实现吊装工作。为了安全、质量、进度等各方面都能达到理想状态，部署如下：

(1)对汽车吊的进场停靠位置、吊装区域内的道路和地面在土建已经硬化处理的基础上，满铺钢板。

(2)高端直流场采用了户内布置方式，采用500 t汽车吊180 t全配重方式起吊。

(3)施工人员配置(如表1所示)。

表1 施工人员配置表

2.2 工艺原理

(1)干式平波电抗器底部支撑部分由12柱支柱绝缘子组成，每个绝缘子安装的精度要求较高，水平或垂直方向总误差和均不能超过2 mm。

(2)干式平波电抗器本体线圈总量达到98 t，为保障施工安全，需对吊装作业的地面进行夯实和加固处理、布置。

(3)附件尽量在地面上组装，然后随整体起吊，尽量减少高空作业。干式平波电抗器安装完毕后，各项性能指标均需满足厂家及规范要求。平波电抗器地面组装用钢平台及底架平面图，如图2所示。

图2 平波电抗器地面组装用钢平台及底架

2.3 施工流程

施工流程如图3所示。

图3 施工流程图

3 施工准备

根据干式平波电抗器安装高度高和重量重的特点，在结合以往±800 kV工程直流场平波电抗器设备就位和吊装的成功经验，并且结合了本工程的实际情况，确定了吊装的施工方法、质量控制措施和施工流程步骤，以及对施工区域的整体布置，现场土质地面的处理。考虑到双极高端平波电抗器采用户内布置方式，为了满足构筑物施工完成后进行设备吊装和运行检修，考虑采用500 t汽车吊来实现吊装工作。为了安全、质量、进度等各方面都能达到理想状态，为此作如下部署：

(1)汽车吊的进场停靠位置，设计事前应对吊装区域内的道路和地面基础做加固、硬化处理，地基承载力不小于15 t/m2。汽车吊进出场和施工过程中吊装区域全部采取加固处理，满铺钢板。

(2)高端直流场采用了户内布置方式，采用500 t汽车吊全配重方式起吊。

(3)在两个平抗安装基础靠近马两侧各搭建一个8 m×8 m工作钢平台。2个钢平台中心与2个平抗基础中心均在500 t吊车12 m的作业半径上。

4 机械设备及工器具的选择

4.1 吊机的选择

根据干式平波电抗器的本体线圈约为98 t，电抗器附件3 t，吊具3 t，吊钩2 t。选用500 t汽车吊TEREX，根据工况表，选择180 t全配重，主臂为33.2 m，作业半径为12 m，最大起重量为125 m。被吊物总重量为106 m，小于125 t额定起重载荷。

TEREX汽车吊工况(见图4～图6)：

(1)主臂长度：33.2 m

(2)回旋半径：12 m

(3)额定吊重：125 t

(4)实际吊重：106 t(包含锁具、吊具)

(5)负荷率：84.8%

图4 TEREX汽车外形尺寸图(单位：mm)

图5 TEREX汽车吊示意图(单位：mm)

图6 汽车吊工况表

4.2 专用起吊架的选择

使用由平波电抗器设备厂提供的专用吊架 ，吊架吊点高度为8 m。专用吊架有6根钢丝绳镶成一个环扣，其中三点为固定吊点，而另外三点为可调吊点，见图7和图8。

图7 专用起吊架

图8 平抗起吊示意图

起吊前，三个可调螺母必须置于向里旋紧的位置，调节时不可使螺纹伸出超过一半，否则在起吊过程中有脱扣的危险。

4.3 机械设备及工器具准备

配备干式平波电抗器安装工器具、机械设备如表2所示，所配的工器具、机械设备经检验合格后方可使用。

表2 所需机械设备及工器具

5 登高作业安全保证措施

为了确保吊装和安装作业的安全可靠，考虑平波电抗器安装高度为14 m，需要搭设脚手架的形式。采用门型移动式脚手架，配合短钢管和十字撑方式(见图9)。单个门型脚手架尺寸为一套脚手架:2个拉杆、1个踏板、2片架子，冷镀锌材质。每个脚手架支架用1.5～2 m的短钢管两两连接固定。底层、中层和顶层用钢管形成十字撑中心贯穿连接。在整体脚手架腰部四角方向打上斜撑加固。采用门型脚手架搭设前，需要进行地面硬化处理并满足要求(见图10)。

图9 脚手架搭设平面布置图

图10 平波电抗器脚手架搭设

6 平波电抗器的吊装

采用500 t汽车吊进行高、低端平波电抗器吊装，在汽车吊作业区域内的设备支架采用可拆卸方式，并在平波电抗器安装完成后再进行吊装，满足该区域内吊车停车位置和平波电抗器落地待装工况需要，高端平波电抗器安装于14 m高的绝缘子柱上，控制吊点高度为8 m，臂长为33.2 m，回旋半径为12 m，起吊时吊臂最高位垂直高度为32.5 m。小于户内直流场屋面下弦高度40 m，可以安全起吊。具体布置见图11～图14。

图11 平抗起吊断面图(单位：mm)

图12 高端平波电抗器1吊装平面图

图13 高端平波电抗器2吊装平面图

图14 低端平波电抗器吊装平面图

7 质量控制

(1)检查平波电抗器安装基础平面度，偏差不得超过±2 mm。

(2)检查所有基础过渡板的整体平面度,偏差不得超过±1 mm。若不满足要求,必须及时进行找平，以避免影响电抗器支柱绝缘子的安装。

(3)由于平波电抗器的重量重、体积大，为保证平抗的合理安装，需要在每一台电抗器基础附近搭设一个安装平台,以保证平波电抗器线圈、防雨降噪装置以及电抗器过渡平台的地面组装,平台要求坚硬平整,可承受120 t的压力不产生变形和塌陷，在雨季施工时同样不会出现塌陷情况,以保证电抗器的安装质量。

(4)在每层绝缘子安装完毕后,必须对12根绝缘子的上端法兰面整体找平, 偏差不得超过±1 mm。如不能满足要求，需及时使用厂家配送的专用带孔垫片进行找平,单柱绝缘子垂直度小于0.05°。

(5)电抗器所有安装用螺栓全部为不锈钢螺栓，其质地较软,容易咬死,所以在拧紧时必须使用扭力扳手或套筒扳手,并且力矩均匀,扭速平稳,不要使用电动扳手。

(6)为防止钳工工具等各种异物遗忘在线圈上，对设备安全运行形成隐患，蹬到线圈上面的作业人员要注意清点工具数量，进行必要的登记，离开设备时认真清点核查。此外，施工人员衣袋或工具袋内不允许携带手机、烟盒、打火机或火柴、钥匙链、钢笔、钱包等随身物品，清空衣袋后方可登高作业，严格防止任何随身物品滑落到设备上。

8 结语

鉴于目前国内还未安装过如此重量的干式平波电抗器，本次成功的安装就位在国内属于首创。由于提前策划，在整个吊装的过程中做到了安全、高效、节约，这也为将来同样设备的吊装打下了很好的技术基础。本文对吊机的选择、专用起吊架的选择、地面承载力要求、吊机工况等都进行了分析，为了今后同样设备的安装提供了借鉴。

(本文编辑：杨林青)

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 涛(1982)，男，硕士，高级工程师，从事提高压直流工程建设管理工作。

TM464

B

2095-1256(2016)05-0571-05

2016-08-16