330kV變電站的懸吊式管母方案及施工探討

馬 真 楊海峰

（寧夏送變電工程有限公司）

0 引言

合理展開懸吊式管母施工，能夠保證變電站施工安全的同時，有效提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，是變電站施工的重點內(nèi)容。因為管母具有投資成本低以及檢修方便等方面的優(yōu)勢，所以在施工時需要不斷對施工方法進行完善，保證安全質(zhì)量，以便確保管母能夠在變電站運行中發(fā)揮出更大的作用，實現(xiàn)對電力行業(yè)發(fā)展的有效推動。

1 管母

（1）基本情況

作為輸變電系統(tǒng)中的重要組成部分，管母（如下圖所示）能夠使變電站設(shè)備之間形成有效連接，可以在大電流直流融冰裝置中起到流導(dǎo)的作用，保證輸變電系統(tǒng)運行安全性。與傳統(tǒng)軟母線和矩形母線相比，管母線在加工工藝方面以及合金材料性質(zhì)方面更為優(yōu)秀，運用無縫管以及熱頂鑄造等工藝，整體表面較為平整，施工尺寸精準(zhǔn)度較高，抗變形能力較為理想［1］。能夠在較高溫的工作環(huán)境中進行應(yīng)用，機械強度相對較高，整體占地面積相對較小，更加方便后續(xù)進行安裝以及檢修作業(yè)。

（2）主要性能

管母線性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①采用先進熱頂鑄造無縫管等處理工藝，具有抗拉強度理想以及不易出現(xiàn)變形和放電等方面的優(yōu)勢；②溫升相對較低，導(dǎo)電能力相對較強，流散熱條件較為理想，能夠在高溫環(huán)境下仍然具備較為理想的機械強度，可以達到有效提高輸變電系統(tǒng)安全性以及可靠性的目標(biāo)；③抗災(zāi)能力以及抗腐蝕能力較為理想，整體使用壽命相對較長，不僅安裝方便，而且運行穩(wěn)定性較高［2］。鑒于管母在性能方面的優(yōu)勢，其在變電站項目中得到了廣泛應(yīng)用，成為變電站施工研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。

2 330k V變電站的懸吊式管母方案及施工

（1）方案選擇

以某330kV變電站項目為例。此變電站正處于施工階段，配電裝置使用SF6瓷柱式斷路器設(shè)備，整體以戶外敞開式設(shè)備為主。在設(shè)計階段進行母線選型過程中，結(jié)合變電站涉及負荷及設(shè)備選型情況等各項內(nèi)容，確定本次變電站采用管母線布置。根據(jù)管型母線的安裝特點，設(shè)計兩種安裝方式，一種是選用懸吊式安裝方式，另一種是選用支撐式安裝方式［3］。為確保能夠達到最佳的運行效果，需要對兩種方案執(zhí)行情況進行模擬分析，以便確定最佳安裝方式。

經(jīng)過分析之后發(fā)現(xiàn)，因為本次變電站項目所在地區(qū)地震強度相對較高，存在變電站地質(zhì)條件較差等方面的問題，所以更加適合采用懸吊式管母布置模式，可以通過合理進行懸吊式管母施工的方法，達到最優(yōu)施工效果。

（2）方案改進

1）管母材料檢驗。在施工之前，要保證管母施工材料的質(zhì)量優(yōu)良，則需要對管型母線各項參數(shù)進行有效驗證，通過檢驗的方式確定材料質(zhì)量是否與施工要求相符，避免由于材料問題導(dǎo)致后續(xù)施工質(zhì)量受到影響［4］。檢驗人員不僅要對管母外觀以及質(zhì)量等進行檢查檢驗，同時還要對長度偏差進行測量，保證偏差處于正常偏差范疇，且要做好彎曲度值測量，按照表格內(nèi)數(shù)據(jù)對材料進行檢查，具體數(shù)據(jù)如下表所示。

表 鋁合金管母線允許彎曲度值

2）預(yù)拱處理。實際進行管母線安裝作業(yè)之前，因為存在管母重量大以及跨度大等因素，會對母線撓度產(chǎn)生直接影響，所以需要對管母線撓度進行有效計算，利用預(yù)拱處理的方式，對焊接好的管母進行加工處理，保證安裝精準(zhǔn)度。由于每段管母標(biāo)準(zhǔn)長度一般為6m，安裝過程中可能需要長達40m的管母，因此管母采用鎢極氬弧焊對需要進行連接的管母進行全方位焊接，如果在施工過程中存在焊接不當(dāng)?shù)膯栴}，很容易會造成管母變形狀況，所以需要按照焊接工藝，根據(jù)管母材質(zhì)以及規(guī)格等各項情況，明確焊接順序以及焊接施工控制方式，以便對形變量進行有效控制［5］。當(dāng)完成管母焊接操作之后，需要通過預(yù)拱處理對管母安裝平直度進行調(diào)整，在此過程中需要做好預(yù)拱處理力度的控制，以防影響后續(xù)管母施工。

3）吊裝改進。在進行吊裝施工之前，需要確定隔離開關(guān)位置，確定隔離開關(guān)中心線以及隔離開關(guān)對應(yīng)的管母連接位置，按照隔離開關(guān)觸頭接觸面要求對母線進行擦拭，去除氧化膜并涂抹導(dǎo)電膏，避免出現(xiàn)接觸面氧化等問題。需要通過對吊車以及絞磨等工具的合理使用，確定吊點位置之后進行精準(zhǔn)吊裝操作，防止出現(xiàn)管母線變形狀況。做好接觸面氧化膜處理，安裝剪刀式隔離開關(guān)靜觸頭，對管母吊裝高度進行嚴格管控，保證其能夠滿足變電站項目的設(shè)計要求及安全距離的要求。

4）管母安裝工藝改進。在進行管母安裝前，需要將管母掛設(shè)用的瓷瓶串進行安裝，需要將瓷瓶串抬到一定高度，將一端固定在構(gòu)架掛點位置，確定固定好之后，運用卷揚機進行收繩處理，對結(jié)構(gòu)進行整體收縮，確保其能夠在相互作用狀態(tài)下保持懸空。并運用吊車完成余下串瓷瓶串的安裝，保證其均能和第一個瓷瓶串保持平行［6］。將吊車移動到管母右端位置，將其管母右端稍微抬起到一定高度，對管母整體固定安全穩(wěn)定情況進行全方位檢查，同時啟動左側(cè)兩臺卷揚機，達到構(gòu)架懸掛瓷瓶串掛線金具位置后，對管母進行固定。在使用卷揚機過程中，需要通過對吊車的控制，對管母另一段高度位置進行合理控制，防止出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)失衡問題。

從左側(cè)管母開始吊裝之后，需要通過對卷揚機的控制，將其移動到管母線左側(cè)對應(yīng)瓷瓶串掛點位置。在此過程中需要保證整個管母起吊移動保持緩慢及水平，使整段母線的每個設(shè)計掛點均與絕緣子串進行連接，最終一相懸吊式管母安裝完成［7］。其他兩相管母重復(fù)進行整個管母安裝流程，固定瓷瓶串一側(cè)位置，進行收繩保證結(jié)構(gòu)收縮效果，確保瓷瓶串能夠處于懸空狀態(tài)，串與串之間能夠保持平行，緩慢起吊整段管母并與絕緣子串可靠連接，從而高質(zhì)量地完成三相懸吊式管母安裝施工，確保其應(yīng)用性能能夠滿足變電站項目的各項需求。

（3）方案實施

在確定施工方案符合標(biāo)準(zhǔn)要求之后，需要按照方案內(nèi)容展開吊裝施工以及其他方面的施工內(nèi)容。

1）前期準(zhǔn)備。在正式開始施工之前，技術(shù)人員需要對施工人員進行技術(shù)交底，張貼施工方案，幫助施工人員理解掌握方案設(shè)計要點以及施工細節(jié)，確保人員能夠?qū)こ淌┕び星逦私?。安排專業(yè)人員對吊裝操作進行指導(dǎo)，通過對人員上崗資質(zhì)進行詳細檢查的方式，保證卷揚機、吊車操作作業(yè)人員的專業(yè)性，做好現(xiàn)場的監(jiān)督以及檢驗工作，保證吊裝施工能夠安全進行。

2）吊裝作業(yè)。在進行吊裝施工之前，需要對場地進行整平處理，按照所需長度進行管母焊接，將其運輸?shù)桨惭b位置指定地點，通過在下方進行枕木鋪設(shè)的方式，做好管母的保護。按照設(shè)計圖展開管母懸式絕緣子的組裝，檢查懸式絕緣子無損傷，確保同一水平面絕緣子串組裝方式正確，開口銷子符合開口角度規(guī)范。安裝管母均壓球，在各段管母最低點及均壓球的正下方位置鉆孔留泄水孔。檢查管母表面是否有氧化問題，如有及時進行處理及清除。確保管母固定及連接金具表面不會出現(xiàn)銹蝕以及裂紋等狀況。在進行吊裝過程中，做好金具和管母的連接，保證三相管母金具連接在同一位置［8］。起吊時，會同時起吊兩臺卷揚機，保證彼此之間協(xié)調(diào)性，確保管母處于水平位置。完成絕緣子串連接之后，確保管母每點與地面的距離相同，即整段管母處于水平，并且離地距離符合設(shè)計要求，管母與其他引線滿足安全距離的要求。

3）施工注意事項。由于懸吊式施工作業(yè)存在一定風(fēng)險性，為避免在吊裝過程中出現(xiàn)安全事故，所以需要做好相應(yīng)安全管控工作，注意各項安全隱患問題。首先，需要由專人進行指揮，保證吊裝操作的動作一致性，進行絕緣子串的起吊時也同理；其次，做好吊裝之前鋼絲繩以及滑輪等各項施工工器具的安全性檢查，在吊裝時確定鋼絲繩轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)以及管母下方?jīng)]有人員進入，同時保證高空人員作業(yè)安全帶以及安全帽等防護設(shè)施穿戴整齊，嚴禁出現(xiàn)高空墜物等問題；再次，由專業(yè)人員操作機動絞磨，根據(jù)指揮員的信號進行起吊操作以及停止處理；最后，合理對金具長度進行調(diào)整，按照規(guī)范文件要求做好法蘭螺絲的調(diào)整工作，在做好配裝安裝之后，才能夠進行吊裝施工。

3 結(jié)束語

為保證330kV變電站施工可以達到預(yù)期目標(biāo)，做好各環(huán)節(jié)施工管控，需要對管母施工方案進行科學(xué)設(shè)計與分析。不僅應(yīng)明確管母施工要求與實際施工條件，同時還需要對懸吊式管母施工方案進行科學(xué)選擇，做好施工質(zhì)量管控，以便達到管母懸吊施工的最佳效果，為變電站高質(zhì)量建設(shè)提供有力支持。變電站需要不斷強化懸吊式管母安裝施工工藝，將其投資成本低以及檢修方便等方面的優(yōu)勢發(fā)揮出來，從而有效提高變電站施工品質(zhì)，更好地為社會大眾提供安全穩(wěn)定的供電服務(wù)。