500kV變電所中220kV構(gòu)支架方案分析

劉十茵

摘 要：隨著國(guó)家整體實(shí)力的提升與發(fā)展，近年來(lái)國(guó)家相關(guān)部門(mén)不斷提高了對(duì)變電所建設(shè)的重視。一方面是由于國(guó)家人口數(shù)量增加，電能的需求量也隨著提高，再加上各行業(yè)領(lǐng)域在發(fā)展過(guò)程中需要大量的電能支持，要想保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)作，那么就要注重變電所的建設(shè)。另一方面則是由于國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，要想讓電力系統(tǒng)能夠更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，就要對(duì)變電所進(jìn)行更新與完善，確保其整體質(zhì)量。本文就500kV變電所中220kV構(gòu)支架方案方面的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的論述，并提出些許觀點(diǎn)，希望能對(duì)相關(guān)人士的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：變電所；構(gòu)支架；方案

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

變電所在國(guó)家建設(shè)與各工程項(xiàng)目開(kāi)展中扮演著非常重要的角色，對(duì)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義和影響。近年來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)不斷加強(qiáng)了對(duì)變電所建設(shè)的重視，尤其對(duì)500kV變電所中200kV構(gòu)支架方案的擬定與實(shí)施投入了大量的精力。相關(guān)工程在建設(shè)變電所的過(guò)程中，也對(duì)相應(yīng)的構(gòu)支架方案進(jìn)行深入的分析與研究，以此來(lái)提高構(gòu)支架方案的實(shí)施效果，提高變電所的運(yùn)作質(zhì)量。但是也有一些工程團(tuán)隊(duì)不注重構(gòu)支架方案的檢查與完善，導(dǎo)致構(gòu)支架建設(shè)中出現(xiàn)很多質(zhì)量問(wèn)題，影響了變電所的正常使用。因此，如果讓220kV構(gòu)支架方案在500kV變電所建設(shè)中發(fā)揮出真正的價(jià)值，成為很多工程團(tuán)隊(duì)需要考慮的內(nèi)容。

1 變電所中220kV構(gòu)支架概述

過(guò)去我國(guó)500kV變電所中220kV構(gòu)支架常采用離心鋼筋混凝土環(huán)形桿，但經(jīng)過(guò)近20年的使用，構(gòu)支架開(kāi)裂嚴(yán)重，耐久性能降低，且大多已進(jìn)行了加固處理。自80年代中期起所興建的500kV變電所土程，500kV構(gòu)支架多采用鋼管桿或薄壁離心鋼管混凝土桿，220kV構(gòu)支架均采用鋼筋混凝土環(huán)形桿。由于很多省份投運(yùn)的變電所運(yùn)行時(shí)間超過(guò)了20年，鋼筋混凝土構(gòu)支架中出現(xiàn)不同程度的裂縫，有的超過(guò)規(guī)范允許值，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行，應(yīng)引起我們的高度重視。

2 500kV變電所中220kV構(gòu)支架方案分析探討

2.1 水泥桿使用調(diào)查

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，早在很多年前變電所建設(shè)過(guò)程中，其構(gòu)支架的主要受力構(gòu)件之一就有水泥桿，如今很多工程團(tuán)隊(duì)在建設(shè)變電站的過(guò)程中，仍然會(huì)使用水泥桿來(lái)作為構(gòu)支架的主要構(gòu)件。但是隨著時(shí)代的發(fā)展和國(guó)家科技水平的提高，近年來(lái)很多工程團(tuán)隊(duì)在建設(shè)變電所的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，水泥桿已經(jīng)不能滿(mǎn)足構(gòu)支架的建設(shè)需要。如果相關(guān)工程團(tuán)不能對(duì)水泥桿加以完善與改進(jìn)，那么就會(huì)在很大程度上降低變電站整體的施工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅到相關(guān)施工人員的人身安全。所以為了讓水泥桿繼續(xù)發(fā)揮主要受力構(gòu)件的價(jià)值，滿(mǎn)足現(xiàn)階段變電站的建設(shè)需要，相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)不僅對(duì)水泥桿構(gòu)支架進(jìn)行了加固處理，還對(duì)水泥桿整體的安全性能和質(zhì)量進(jìn)行了更新與完善。另外，相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)還將一些先進(jìn)的技術(shù)手段應(yīng)用到了水泥桿構(gòu)支架的應(yīng)用中，以此來(lái)提高水泥桿的質(zhì)量，確保構(gòu)支架建設(shè)的順利開(kāi)展。

2.2 構(gòu)支架選型探討

近年來(lái)，很多變電所在進(jìn)行構(gòu)支架建設(shè)的過(guò)程中，都會(huì)使用以下幾種材料來(lái)作為構(gòu)件的主要受力結(jié)構(gòu)，第一種是鋼筋混凝土材料，第二種是薄壁離心鋼管混凝土材料，第三種則是鋼管材料。不同的材料適用于不同的構(gòu)支架建設(shè)中，發(fā)揮著不同的作用。所以相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)要想確保變電所構(gòu)支架的建設(shè)質(zhì)量，保證變電所的安全運(yùn)作，那么就要先對(duì)這3種材料進(jìn)行全面的了解與掌握。

在鋼筋混凝土環(huán)形桿方面。雖然這種材料的環(huán)形桿被廣泛地應(yīng)用到了變電所構(gòu)支架的建設(shè)中，并受到了很多工程團(tuán)隊(duì)的關(guān)注。但是近幾年受到環(huán)境污染問(wèn)題的影響，鋼筋混凝土環(huán)形桿出現(xiàn)了一些弊端。由于環(huán)境污染問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重，除了沙塵暴、霧霾等污染問(wèn)題隨之出現(xiàn)，酸雨出現(xiàn)的頻率也增加了。當(dāng)酸雨降落到變電所鋼筋混凝土環(huán)形桿上的時(shí)候，外露的鋼筋就會(huì)受到酸雨的腐蝕而降低使用壽命和質(zhì)量。所以相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)在建設(shè)變電所構(gòu)支架的時(shí)候，一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境條件來(lái)選擇受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以此來(lái)確保構(gòu)支架的質(zhì)量。

在薄壁離心鋼管混凝土桿方面。這種材料的結(jié)構(gòu)具有明顯的物理學(xué)特性，是一種新興的構(gòu)支架結(jié)構(gòu)材料。這種材料的構(gòu)支架還具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性能，能夠在很大程度上提高構(gòu)支架的承載力，同時(shí)還具有明顯的抗腐蝕性能，對(duì)變電所構(gòu)支架的建設(shè)有著重要的作用。但是這種材料的構(gòu)支架也存在一定的不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，這種材料的構(gòu)支架對(duì)工藝的要求非常高，所以在生產(chǎn)和運(yùn)輸成本上會(huì)消耗很多的資金。第二，薄壁離心鋼管混凝土桿整體的體積和重量都比較大，所以搬運(yùn)過(guò)程會(huì)非常的困難。如果相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)不能合理地制定搬運(yùn)方案，那么就會(huì)在很大程度上破壞結(jié)構(gòu)，影響工程質(zhì)量。第三，施工團(tuán)隊(duì)在焊接這種材料的構(gòu)支架結(jié)構(gòu)過(guò)程中，會(huì)對(duì)內(nèi)壁混凝土造成破壞，而且這種破壞是不能防御的。所以工程團(tuán)隊(duì)在建設(shè)變電所構(gòu)支架的過(guò)程中，要根據(jù)工程質(zhì)量要求和資金條件等內(nèi)容合理地選擇構(gòu)支架材料。

在鋼管結(jié)構(gòu)方面。鋼管結(jié)構(gòu)是變電所構(gòu)支架建設(shè)過(guò)程中最常使用的材料，因?yàn)樗陌惭b技術(shù)較其他兩種材料成熟，而且構(gòu)支架的耐久性能也比較明顯。但是要想讓鋼管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)真正的價(jià)值，還要在其抗震性能方面加以重視，這樣才能確保構(gòu)支架的穩(wěn)定性。

2.3 方案的經(jīng)濟(jì)比較

隨著國(guó)家鋼鐵行業(yè)的進(jìn)步，鋼產(chǎn)量和質(zhì)量均能滿(mǎn)足工程建設(shè)的要求，而鋼管結(jié)構(gòu)加工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和能力已日益壯大，競(jìng)爭(zhēng)非常的激烈，在編寫(xiě)本文時(shí)專(zhuān)程到各廠家進(jìn)行調(diào)研，并在該廠提供的報(bào)價(jià)書(shū)上進(jìn)行方案比較。如采用水泥桿和鋼管組合方案，220kV配電裝置的構(gòu)支架造價(jià)約為94.84萬(wàn)元；如采用鋼管和薄壁離心砼鋼管桿組合方案，220kV配電裝置的構(gòu)支架造價(jià)約為128.41萬(wàn)元。二者相比，后者比前者增加投資約33.57萬(wàn)元。但從技術(shù)上而言，由于水泥桿結(jié)構(gòu)配電裝置中端撐和短柱已采用鋼管結(jié)構(gòu)，其協(xié)調(diào)性比較差；同時(shí)整個(gè)配電裝置中由于使用的材料性質(zhì)不同，其安全度也不同。由此可以看出，采用全部鋼管方案其投資雖然有所增加，但可提高整個(gè)500kV變電所的協(xié)調(diào)性，避免水泥桿出現(xiàn)上述的種種不利情況，并可使220kV配電裝置具有與500kV配電裝置相同的安全度和使用壽命。

結(jié)語(yǔ)

雖然在現(xiàn)階段的發(fā)展中，很多工程團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行500kV變電所建設(shè)的時(shí)候，都能對(duì)220kV構(gòu)支架方案進(jìn)行科學(xué)合理的擬定，同時(shí)還能將一些先進(jìn)的施工技術(shù)應(yīng)用其中，以此來(lái)保證構(gòu)支架的質(zhì)量與后期的使用效果。另外，一些工程團(tuán)隊(duì)還會(huì)對(duì)構(gòu)支架方案中的不足支出進(jìn)行合理的調(diào)整，并根據(jù)變電所的建設(shè)需要對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行完善，以此來(lái)提高220kV構(gòu)支架的質(zhì)量，為變電所后期的平穩(wěn)運(yùn)作提供保障。但是變電所中構(gòu)支架的方案還是會(huì)受到部分因素的影響而發(fā)揮不了真正的效果，如地理環(huán)境因素或工作人員的專(zhuān)業(yè)水平因素等。所以相關(guān)工程團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行變電所構(gòu)支架方案擬定的過(guò)程中，一定要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的勘察，同時(shí)還要對(duì)相關(guān)施工人員的專(zhuān)業(yè)水平進(jìn)行測(cè)評(píng)，以此來(lái)保證構(gòu)支架方案的順利實(shí)施，確保變電所整體的質(zhì)量與運(yùn)作效果。

參考文獻(xiàn)

[1]許庶.安徽淝河500kV變電站接入系統(tǒng)方案研究分析[D].華北電力大學(xué)，2016.

[2]楊汾艷，兌瀟瑋，唐景星，等.考慮站網(wǎng)協(xié)調(diào)的500kV終端變電站可靠性評(píng)估[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013，37（3）：847-854.

[3]費(fèi)雪萍，侯國(guó)柱，高偉，等.Ⅳ級(jí)污區(qū)內(nèi)220kV敞開(kāi)式變電站配電裝置設(shè)計(jì)方案分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2013，31（5）：31-33.