母线安装工艺 探讨悬挂式管型母线安装工艺的改进

　　摘要：近年来，随着管型母线的普及，在超高压变电站中管型母线已成为首选形式，因此，本文作者结合工程实例主要就采用悬挂式管型母线安装工艺的改进标准及方法进行了探讨。 　　关键词：悬挂式；管母安装；工艺改进；质量控制
　　中图分类号：TM751 文献标识码:A
　　引言
　　某750kV 变电站工程是省电力公司打造国家一流精品工程的项目。为了提高管型母线安装工艺水平，施工是一项重要环节。因此，要求对管型母线安装的施工工艺提出了极高要求，做到精确测量、克服弯曲度、轴向偏移及减少电晕等工艺显得尤重要；同时，有效地改进和控制管型母线安装工艺方法成为工程的一项重要改进目标。
　　1.改进工艺标准
　　该750kV变电站采用悬挂式管型母线，如图1所示。母线采用6063_D200×8mm铝镁合金热挤压管型母线，以悬挂式母线为主，最大跨距为62m，挂点最大跨距为23m，全长1320m；绝缘子串采用V型斜挂方式，具有截面小、挠度小、节约材料、抗震性好等特点，如图2所示。
　　图1 配电装置悬挂式管型母线
　　图2 悬挂式管型母线效果
　　为提高和改进管型母线安装工艺和方法，在满足国家标准和规范的条件下，特制定以下改进工艺标准［1］：
　　（1）构架对基础轴线误差小于5mm（国标误差小于10mm），基础杯底误差0～-5mm（国标误差0～-10mm）。（2）直径200mm管型母线挠度的弯度小于2.0mm/m（国标误差小于4.0mm/m），全长（L）内的弯度（mm）小于2.0L（国标误差小于4.0L）。（3）焊接对口弯折偏移小于1%（国标误差小于2%），中心线偏移小于0.3mm（国标误差小于0.5mm）。（4）母线焊接平台水平误差小于2mm（一般小于3mm）。（5）直径200mm管型母线挠度小于40mm（国标误差小于D/2，目标小于D/4）。（6）电晕噪声控制在55dB内（国标噪声控制在70dB内）。
　　2．工艺和方法
　　为了达到改进后的工艺标准，在施工中着力加强管型母线加工平台基础的调整，管型母线水平度矫正、焊接、吊装等施工工序的质量控制；着力在测量、弯曲度、轴向偏移以及电晕等方面采取措施，探索新方法，确保达到国家标准的基础上进一步提高工艺水平。
　　2.1．基础和构架误差控制
　　在基础和构架施工过程中，提出误差控制要求，对每组基础轴线编制控制图，主要控制相邻跨距的基础和构架轴线误差，控制标准分别小于2mm和3mm，基础杯底误差控制在0～-5mm，精确测量和调整构架偏移，达到控制图标准要求。实测统计分析此工艺方法克服了传统单一和孤立的测量，构架对基础轴线误差可控制在3～5mm内。
　　2.2．管型母线工艺控制
　　（1）单根D200mm管型母线弯曲度测量和矫正单根D200mm管型母线为10m，采用红外线测距仪器（LeicaDISTO.A3）和游标卡尺测量现场弯曲度，结果矫正前为10～30mm，采用30～50t千斤顶和研制的矫正器相互配合进行调整，如图3所示，达到矫正满意为止，实际弯度达到0.5～2.0mm/m。克服了用绳子、皮尺和钢尺造成的测量误差，纠正了随机、分散的矫正方法。
　　图 3红外线测量和矫正
　　（2）焊接工艺对管型母线弯曲度矫正控制。首先加工焊接支撑架，并采用经纬仪对其进行校正，保证水平、轴线和垂直度偏差小于2 mm；然后将每段管型母线水平放置支撑架上，进行焊接口的处理及组装，接口处使用的衬管应在焊接前穿入其内部，保证其中心线与焊接口相重合；同时，选用的衬管外径与管母内径尺寸应匹配，且间距误差小于1mm［2］。
　　为了有效地控制焊接对口弯折偏移小于1%，中心线偏移小于0.3mm，研究和反复实验最终确定在管母焊接处采用"三管法"方法进行绑扎定位，如图4所示，提高了对口弯折偏移和中心线偏移问题。"三管法"是利用三根1.5m的无缝加厚钢管，等间距顺直绑扎于管型母线外侧，绑扎时要求使用的无缝钢管顺直无弯曲（弯曲度小于0.5mm），且在焊口两侧等效分布。此方法的采用有效避免了管型母线在焊接过程中出现的扭曲、变形、接缝处隆起、塌陷等现象，偏移值得到控制。全长62m的弯曲度经统计均控制在47.3～83.6mm，实现了小于2.0L的控制要求。
　　a)焊接转动方向b) 弯曲度矫正控制
　　图4"三管法"焊接管型母线弯曲度矫正控制方法
　　（3）全长管型母线挠度矫正和吊装。62m管型母线挠度离散性较大，直径200mm管型母线挠度小于40mm（国标误差小于D/2，目标小于D/4）［3］难度更大。管型母线吊装前需预拱处理，以克服管型母线自重、负载、风阻、覆冰和电动力等因素对母线挠度产生的影响，这是管型母线安装质量控制的重点。采用6063_D200×8mm铝镁合金热挤压管型母线，其管径较大。传统的方法存在在地面矫正挠度和弯曲度上三相管型母线之间误差大且离散的缺点。要克服上述因素的影响，传统的预拱方法均达不到预期的效果，且施工周期长。经不断摸索和实践，设计了一套"吊坠矫正模拟法"，即在管型母线焊接完成后，利用高空悬挂点将长为L的管型母线在距地面1m处吊起，并模拟高空的管型母线所处的各因素状态，在弯曲处两侧施加相应重力，根据管型母线弯曲度适量调整高度或加大吊件和配件以矫正挠度及弯曲度误差，反复实验不断改进，最终提高了管型母线全长的弯曲度和挠度误差，克服了轴向偏移，如图5所示。统计矫正前后结果，最大挠度为32.8mm，最小挠度为22.4mm，达到最大挠度小于D/5的范围，如表1所示。实践证明采用改进的"吊坠矫正模拟法"大大提高了挠度误差的工艺水平，如图6所示。
　　图5 悬空吊装矫正模拟法 图6 吊装后三相管型母线效果
　　表1 悬空吊装矫正挠度模拟实测误差
　　大跨距管型母线的吊装采用了"多点悬挂方法"。吊装前，先将已预先安装完成的一组V型绝缘子串下部金具与钢丝绳连接，对侧V型绝缘子串下部金具与"滑轮"连接，通过管型母线钢梁"滑轮"与地面"滑轮"牵引收紧钢丝绳尾部，通过定滑轮组将V 型绝缘子串金具与钢丝绳相连接，同时牵引到管型母线悬挂实际要求的角度点。此方法安全系数大，挠度误差控制好，既可缩短工期，又减少了人力、物力的投入，简单而实用。采用2台吊车同时起吊，为防止母线变形，起吊时两端的上下高差小于300mm，保持母线吊装点受力均匀，吊装至规定位置后再进行悬挂连接。
　　2.3．减少电晕噪声控制
　　本工程选用了防电晕型母线连接金具，如图7所示。在管型母线制作过程中，全面检查和清理管型母线和金具表面夹杂物、油污、裂纹、小孔、变形和扭曲等缺陷，采用水砂纸打磨、抛光，最大限度清理折皱、毛刺，使其达到光洁度要求。海拔2630m的噪声测试结果为52dB，实现了降低噪声的目的。
　　
　　3．结语
　　通过提高管型母线安装工艺标准，采用红外线测距仪器和研制的矫正器，采用"三管法"、"吊坠矫正模拟法"、"多点悬挂法"以及研制的防电晕扳等一系列有效控制方法和改进工艺，较大程度地降低了管型母线弯曲度、挠度，降低了轴向偏移，也降低了电晕水平，达到提高管型母线安装工艺水平。为此积累了一定经验，希望能给今后的工作提供良好借鉴，并在管型母线安装方面探索出更为行之有效的施工方法。
　　参考文献
　　［1］GBJ149-90 电气装置安装工程高压电器施工及验收规范［S］.
　　［2］国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册-变电工程分册［S］.中国电力出版社，2007.
　　［3］Q/GDW120-2005 750 kV 变电所电气设备施工质量检验及评定规程［S］.
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