昌吉—古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工工藝探討

黃偉健

摘要：特高壓直流輸電線路的架線施工相對(duì)于電壓較低的輸電線路架線施工而言，更具有特殊性，要求也更為嚴(yán)格。本文以昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工為例，探究該工程中1100kV特高壓直流輸電線路架線施工方案和措施，為其他地區(qū)特高壓直流輸電線路架線施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：昌吉-古泉；±1100kV特高壓；直流輸電線路；架線施工；工藝

1.工程概況

昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路工程（皖2標(biāo)）起自安徽省六安市舒城縣將軍山（N9101），止于安徽省巢湖市壩鎮(zhèn)大墩村西（N9363塔），線路路徑廠長(zhǎng)81.933km，沿線海撥為0～500m。全線直線塔124基，耐張塔34基，合計(jì)158基。昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路工程（皖2標(biāo)）在舒城縣境內(nèi)基本設(shè)計(jì)風(fēng)速為29m/s，設(shè)計(jì)覆冰為10mm；廬江縣境內(nèi)基本設(shè)計(jì)風(fēng)速為32m/s，設(shè)計(jì)覆冰為10mm，29m/s與32m/S風(fēng)區(qū)氣象分界塔位為N9178（29m/s）。導(dǎo)線型號(hào)：8×JL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線；地線型號(hào)：一根為L(zhǎng)BGJ-240-20AC鋁包鋼絞線，一根為36芯OPGW-36B1-240光纜。該工程在放線施工中采用一牽二的放線方法（如下圖1所示），出現(xiàn)的耐張塔，雖然出線角度不是很大，但考慮到導(dǎo)線垂直下壓力的問(wèn)題，施工時(shí)掛了2個(gè)三輪滑車出線，而出于小山坡上的直線塔也是采用了掛2個(gè)三輪滑車的放線，而處于平地上的直線塔則采用掛單個(gè)三輪滑車，一相導(dǎo)線掛四個(gè)三輪滑車且四個(gè)三輪滑車使用加工的槽鋼跟絕緣子金具聯(lián)接起來(lái)，使得導(dǎo)線在觀測(cè)弧垂的時(shí)候不會(huì)因滑車的掛點(diǎn)的問(wèn)題而出現(xiàn)較大的觀測(cè)誤差，從而提高導(dǎo)線的架線施工工藝水平。直線塔采用雙聯(lián)的復(fù)合絕緣子聯(lián)接，絕緣子生產(chǎn)廠家為長(zhǎng)圓高能電氣股份有限公司， 復(fù)合絕緣子型號(hào)：FXBZ-±1100/550-2（10134A-G）。廠家參數(shù)如下：額定電壓：±1100kV，額定機(jī)械負(fù)荷：550kN，結(jié)構(gòu)高度：13900mm，凈重：139kg，高壓端（導(dǎo)線端）均壓環(huán)型號(hào)：JYH232/60-83LT，低壓端（鐵塔端）均壓環(huán)型號(hào)：JYH560/60-285。

因該工程導(dǎo)線采用八分裂JL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線，單根導(dǎo)線截面大重量也較重，所以在導(dǎo)線展放的過(guò)程中，并沒(méi)有使用網(wǎng)套來(lái)連接φ30導(dǎo)引繩出線，而是采用了牽引管壓接導(dǎo)線通過(guò)走板連接導(dǎo)引繩。有效的防止了導(dǎo)線在展放過(guò)程中因網(wǎng)套綁扎不夠牢固，造成導(dǎo)線脫落事件。為適用國(guó)網(wǎng)的管理要求，提高導(dǎo)線的壓接質(zhì)量與工藝水平，施工單位自行設(shè)計(jì)加工了高空壓接用的操作平臺(tái)，該操作平臺(tái)高約1.4米，壓接機(jī)放在平臺(tái)里，平臺(tái)的底端設(shè)置的壓墩的滑動(dòng)凹槽、壓墩的安裝底模，在壓接的過(guò)程中只需要來(lái)回移動(dòng)壓墩來(lái)完成壓接工作，從而提高了壓接的效率，提高導(dǎo)線壓接的質(zhì)量水平，減輕高空作業(yè)人員體力的支出。在引繩展放的施工過(guò)程中，使用的三輪滑車，帶開(kāi)口保險(xiǎn)閥，高空人員在引繩分繩的過(guò)程中可以保證滑車的開(kāi)口一直處于封閉的狀態(tài)，防止滑車開(kāi)口后發(fā)生傾斜，減少了高空人員在分繩過(guò)程中的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。在架線施工工具的選用上，施工單位選用12t的鋁合金緊線器，該緊線器重量輕、安全可靠、操作方便，大大提高緊線、附件施工的效率。而在架線施工中最特別的要數(shù)的這臺(tái)雙輪轂的機(jī)動(dòng)絞磨（型號(hào)：CJM-Q/2-5B），該機(jī)動(dòng)絞磨生產(chǎn)廠家為常熟市電力機(jī)具有限公司，掛1擋時(shí)，額定牽引力50kN，這種設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)絞磨，更有效防止鋼絲繩打滑，也能保證鋼絲繩在輪轂上纏繞的圈數(shù)，確保緊線施工中的安全。

2.昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工主要設(shè)備選擇

2.1主牽引機(jī)

就昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路來(lái)說(shuō)，選擇好設(shè)備是確保架線施工的保障，因?yàn)椴?古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線具有一定的特殊性，架線施工要求更高，因此，選擇主牽引機(jī)顯得至關(guān)重要，必須要保證主牽引機(jī)的最大牽引力能夠滿足要求。該工程架線可以選擇使用意大利產(chǎn)的泰特梅克ARS907型牽引機(jī)，該主牽引機(jī)的持續(xù)牽引力達(dá)到250kN能夠有效滿足本次架線施工的牽引力要求，發(fā)揮較好的牽引效果。

2.2主張力機(jī)

在進(jìn)行昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路的架線施工前，需要對(duì)于架線過(guò)程中的張力進(jìn)行具體的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，再選擇合適的主張力機(jī)。

2.3導(dǎo)引繩和牽引繩

導(dǎo)引繩和牽引繩是特高壓輸電線路架線中需要用到的主要材料，目前我國(guó)的架線技術(shù)正在不斷發(fā)展進(jìn)步，但是在一些重要的材料上，可能會(huì)存在一些不足，因此，需要在此過(guò)程中，不斷提升導(dǎo)引繩和牽引繩的材料質(zhì)量，在導(dǎo)引繩和牽引繩的選擇中，注意到直徑和拉力的因素，確保導(dǎo)引繩和牽引繩質(zhì)量能夠滿足架線施工要求。

3.昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工

3.1準(zhǔn)備工作

昌吉—古泉±1100kV特高壓直流輸電工程歸屬國(guó)網(wǎng)直流公司建設(shè)管理區(qū)段，因跨越的橋?yàn)匙儭迫?50kV線路即將帶電，為避免帶電跨越施工風(fēng)險(xiǎn)和停電的經(jīng)濟(jì)損失，國(guó)網(wǎng)直流公司提前實(shí)施跨越施工。此次架線是全面驗(yàn)證8分裂1250平方毫米大截面導(dǎo)線架線工藝的一次試驗(yàn)性施工。公司嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)工相關(guān)要求，提前組織專家評(píng)審施工技術(shù)方案、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘牽張場(chǎng)地，組織完成桿塔施工質(zhì)量驗(yàn)收、架線器材現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)箱檢查和施工作業(yè)人員的教育、培訓(xùn)及施工機(jī)具安全性能評(píng)估等施工準(zhǔn)備工作。架線施工中，現(xiàn)場(chǎng)采用“牽張力仿真計(jì)算軟件”計(jì)算并嚴(yán)控和對(duì)比實(shí)際牽張力，選用懸索式封網(wǎng)技術(shù)保護(hù)被跨越750kV線路，運(yùn)用金具組合梁和平衡梁結(jié)構(gòu)有效解決了4放線滑車的懸掛和雙放線滑車在放線過(guò)程中受力不均問(wèn)題；應(yīng)用“同走廊多回電力線路感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流計(jì)算及對(duì)施工架線影響”課題研究成果，驗(yàn)證運(yùn)行特高壓天中直流對(duì)架線施工作業(yè)的影響，為后續(xù)全線路臨近天中直流等帶電體架線施工專項(xiàng)安全技術(shù)方案提供了理論依據(jù)。

3.2勘測(cè)施工

在進(jìn)行該架線工程的施工中，勘測(cè)工作是必不可少的，勘測(cè)的主要目的是為了減少輸電線的長(zhǎng)度，降低工程架線成本。目前的架線勘測(cè)中還存在一些不足，對(duì)于輸電線的測(cè)量以及道路的測(cè)量存在明顯差異，對(duì)于轉(zhuǎn)角角度，桿塔樁高差和距離的精準(zhǔn)測(cè)量等都要求測(cè)量人員具有較好的勘測(cè)能力。因此，在工程勘測(cè)過(guò)程中，需要用到專業(yè)素質(zhì)較高的技術(shù)人員，確?？睖y(cè)的準(zhǔn)確性和相關(guān)操作的專業(yè)性，為后續(xù)施工提供有效的參考數(shù)據(jù)和結(jié)論。

3.3桿塔施工技術(shù)

耐張型和直線型是高壓輸電線路桿塔按照受力特點(diǎn)進(jìn)行劃分的。桿塔設(shè)計(jì)對(duì)于架線工程的施工質(zhì)量和有效性會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此需要結(jié)合工程架線施工特點(diǎn)，合理選擇桿塔結(jié)構(gòu)及類型，針對(duì)昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工，主要采取的是高強(qiáng)鋼進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)，有效的提升的桿塔的強(qiáng)度。該工程的桿塔高度設(shè)計(jì)在60m以上，鐵塔根開(kāi)在20m以上，相對(duì)于超高壓線路而言，無(wú)疑是提升了一個(gè)大臺(tái)階。

3.4飛行器懸空展放導(dǎo)引繩施工技術(shù)

在進(jìn)行昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路架線施工中，需要跨越較大地理空間，需要跨越的障礙物，包括植物、建筑等較多，因此，在進(jìn)行這些障礙物區(qū)域的架線時(shí)，采用飛行器懸空展放導(dǎo)引繩施工技術(shù)，借助動(dòng)力傘，實(shí)施離地操作，通過(guò)這種懸空布線的方式進(jìn)行導(dǎo)引繩的牽引。這種操作模式對(duì)于施工人員具有較高的要求，而且是高空作業(yè)，因此需要做好安全保護(hù)措施。圖2為直線塔滑車懸掛聯(lián)接現(xiàn)場(chǎng)的飛行器懸空展放導(dǎo)引繩施工圖：

4.總結(jié)

昌吉-古泉（準(zhǔn)東-華東）±1100kV特高壓直流輸電線路工程是世界上電壓等級(jí)最高、輸送距離最遠(yuǎn)、輸送容量最大的特高壓線路工程。吉泉工程是目前世界上第一條±1100kV直流輸電工程，輸電容量1200萬(wàn)千瓦，輸送距離3293.1公里，具有電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的“四最”工程。該工程是貫徹中央新疆工作座談會(huì)精神，落實(shí)國(guó)家能源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的重要舉措。該線路工程橫跨新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽六省（自治區(qū)），沿線地理環(huán)境和社會(huì)環(huán)境復(fù)雜，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，技術(shù)難度大，施工條件艱苦。但是在架線施工中，施工人員有效克服了困難，采用先進(jìn)的架線工藝實(shí)現(xiàn)了有效的架線任務(wù)。

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