支柱复合绝缘子双吊带交叉箍顶吊装方案的应用.pdf

47第 51 卷2023 年 8 月Vol.51 No.4Aug.2023云南电力技术YUNNAN ELECTRIC POWER支柱复合绝缘子双吊带交叉箍顶吊装方案的应用李章玉，茶霖宇，韩易容（云南送变电工程有限公司，云南 昆明 650233）摘要：换流站直流场支柱复合绝缘子具有安装数量庞大、安装精度控制严格等特点，采用常规的吊装方案势必造成资源投入多、高处作业风险大、耗时长等问题。根据现场实际情况，依据“支柱复合绝缘子的安装效率、提升安装精度、降低安装作业风险、减少资源投入”目标，提出了一种利用两根吊带在绝缘子中部固定、交叉固定后在顶部“箍”牢起吊的吊装方案，实现了换流站直流场支柱复合绝缘子吊装时间最短化、资源投入最少化，极大程度降低了吊装作业安全风险，有效节约成本的同时还能更好的推广应用。关键词：支柱复合绝缘子；吊装方案；推广应用Application of the Double-Sling Cross-Hoop Hoisting Scheme of the Pillar Composite InsulatorLi Zhangyu,Cha Linyu,Han Yirong（Yunnan Power Transmission Transfordmation Engineering Co.Ltd,Kunming 650233,China）Abstract:The DC field pillar composite insulators of the converter station have the characteristics of a large number of installations and strict control of installation accuracy.The use of conventional hoisting solutions will inevitably lead to problems such as high resource investment,high operating risks,and long time consumption.According to the actual situation on site,and based on the goal of“installation efficiency of pillar composite insulators,improving installation accuracy,reducing installation operation risks,and reducing resource investment”,a new method using two slings to be fixed in the middle of the insulator and cross-fixed at the top of the insulator is proposed.The hoisting scheme of“firmly hoisting”realizes the shortest hoisting time and resource investment of the DC field pillar composite insulator in the converter station,which greatly reduces the safety risks of hoisting operations,effectively saves costs,and can be better popularized and applied.Key words:Column composite insulator;hoisting scheme;popularization and application中图分类号：TM74文献标识码：B文章编号：1006-7345（2023）04-0047-040前言随着电网的强劲发展，特高压直流输电的建设已经成为电网建设中举足轻重的一部分。特高压直流输电技术集输电容量大、输电距离远、输电可靠性高、控制方式灵活等优点于一身，直流输电系统中换流站电气设备的稳定运行决定了整个直流输电系统运行的稳定性及可靠性。换流站内直流场设备运行电压等级较高，设备质量较大，通常采用支柱复合绝缘子作为电气设备及导体的支撑件。该类型绝缘子具有很高的抗弯性、抗冲击性、抗震性和防爆性能，被广泛应用于直流母线、直流隔离开关等电气设备中。因此，安装数量庞大、安装精度控制严格、耗时长是支柱复合绝缘子的安装特点。为了提升支柱复合绝缘子的安装效率、提升安装精度、降低安装作业风险、减少安装资源投入，需科学合理的策划施工方案，采取创新、有效的技术手段确保安全风险可控。1应用场景近年来，支柱复合绝缘子作为换流站内大型电气设备、导体的支撑件，展示了不可替代的作用，其安装质量、安装工艺也决定了电气设备、导体运行的稳定性。因其尺寸、质量、外观、材料的不统一性，也衍生了多种安装方法。以昆柳龙直流工程中 800 kV 昆北换流站工程直流场规模为例，该直流场双极呈对称格48云南电力技术第 51 卷2023 年第 4 期局布置，充分利用极母线与中性母线的空间，在有限的空间内向高处延伸，充分应用支柱复合绝缘子的特性支撑导体。直流场双极高端共布置 800 kV 支柱复合绝缘子 50 支，每支绝缘子由 2 节独立绝缘子通过法兰、螺栓连接组成。同样组成形式，双极低端、中性线区域分别布置 400 kV 支柱复合绝缘子 52 支，120 kV 支柱复合绝缘子 110 支。现场安装数量庞大，安装精度要求较高，对制定合理、安全、高效的吊装方案有较高要求。2施工方案比选根据以往常规设备吊装方法及经验，可分为逐节吊装方案、顶部吊点吊装方案两种。本次实践中提出了一种创新的吊装方案为双吊带交叉箍顶吊装方案。具体如下所述。2.1逐节吊装方案逐节吊装是一种常规、常见的安装方法，就是将各节支柱绝缘子逐次起吊，每一次起吊后高空作业人员逐节对绝缘子进行安装固定的方法。该方法需要地面、高空人员同时配合进行，先起吊最下层一节绝缘子进行安装固定，之后起吊中间一节绝缘子安装固定，再起吊最顶端一节绝缘子安装固定。所需地面作业人员 2人，高空作业人员 2 人，吊车司机 1 人，高空车操作人员 1 人，吊车 1 台，高空作业车 1 台。如图 1 所示。高空作业车吊车绝缘子 图1逐节吊装示意图2.2顶部吊点吊装方案顶部吊点吊装，是在地面用螺栓将多节绝缘子连接固定后，用尼龙吊带在顶部绝缘子顶端固定牢固，再整体起吊安装的方法。该方法需地面作业人员将各节绝缘子连接固定，吊装之前需考虑整体支柱绝缘子的起吊质量，选择一根合适的尼龙吊带，将吊带在顶部绝缘子顶端位置绑牢固定好，再整体同时起吊安装。此方法避免了高空安装作业，仅需在整体安装固定后，人员利用高空车到顶部吊钩处解除吊带。所需地面作业人员 2 人，高空作业人员 1 人，吊车司机 1 人，高空车操作人员 1 人，吊车 1 台，高空作业车 1 台。如图 2 所示。高空作业车吊车绝缘子 图2顶部吊点吊装示意图2.3双吊带交叉箍顶吊装方案双吊带交叉箍顶吊装，是在地面用螺栓将多节绝缘子连接固定后，利用两根合适的吊带在绝缘子中部连接法兰处打结固定、绑牢，再顺着同一侧向绝缘子顶部交叉延申，形成“X”型起吊支撑结构。顶部利用一根短吊带将两根吊带从反面“箍”牢，后同时起吊两根吊带进行安装的方法。同时，在中部法兰双吊带系扣处栓系一根尼龙绳，用于吊装完成后吊带“解扣”。该方法避免了高空作业，吊装固定后，利用吊车吊钩及拉绳便可将吊带轻松脱落，整个吊装过程安全、效率高。所需安装人员 2 人，配合人员 2 人，吊车司机 1 人，吊车 1 台。如图 3 所示。吊车绝缘子后视图短吊带 1 根长吊带 2 根 图3双吊带交叉箍顶吊装示意图49支柱复合绝缘子双吊带交叉箍顶吊装方案的应用 第 51 卷2023 年第 4 期2.4吊装方案对比以昆北换流站 800 kV 支柱复合绝缘子作为试件（该绝缘子设计总长为 12.15 m，分为上下2 节组装而成，下节长度 6.10 m、重 472 kg，上节长度 6.05 m、重 464 kg），分别用以上三种方案分别对其进行现场组装，并分别记录三种吊装方案情况下作业时间、人员投入、机具投入、成本投入、高空作业风险，得到如表 1所示的数据。表1方案对比数值 方案名称逐节 吊装方案顶部吊点 吊装方案双吊带交叉箍顶 吊装方案作业时间56 min34 min 25 min人员投入6人5人5人吊车/高空作业车投入2辆2辆1辆成本投入5700元/天 5500元/天4000元/天高空作业风险存在存在无注：1、作业时间：记录试件从地面组装、起吊、整体组装结束人员、机具全部撤离时间总长；2、人员投入：记录试件开始起吊至整体组装结束人员总共投入数量；3、吊车/高空作业车投入：记录试件开始起吊至整体组装结束吊车及高空作业车总共投入数量；4、成本投入：记录试件整体吊装结束所用人员、车辆、其他投入总成本。（综合考虑人工费用平均200元/工日，吊车费用2500元/台班，高空作业车1500元/台班，其他费用约500元）；5、高空作业风险：记录试件吊装过程中是否存在高空作业风险。方案对比效果：通过表中记录和现场实际情况进行方案对比、分析，创新的双吊带交叉箍顶吊装方案在单只支柱绝缘子吊装过程中实现吊装时间减少约 50%，成本投入节约超过30%，且因不涉及高空作业，极大程度降低作业风险。确定采用此方案完成现场支柱复合绝缘子吊装的作业。3施工流程及管控重点3.1施工流程本流程适用于双吊带交叉箍顶吊装方案中支柱复合绝缘子（或其它支柱式设备）吊装、检修作业，施工流程如图 4 所示。3.2施工准备3.2.1资源准备 同样以昆北换流站 800 kV 支柱复合绝缘子为例，资源准备如下：1）工器具、吊车准备：该类型绝缘子总长12.15 m，上节绝缘子长 6.05 m，总重 936 kg。按照安全可靠、经济适用的原则，现场选择长度 8 m，承重 5 t 尼龙吊带 2 根；选择长度1 m，承重 1 t 尼龙吊带 1 根；“解扣”尼龙绳 1 根。吊车选择根据吊件质量、作业半径、起吊高度等因素综合分析，现场选择 25 t 吊车一辆。所有工器具、车辆均经过试验检验、外观检查并经报审合格后投入使用。2）人员准备：地面组装人员 2 名，安全监护人 1 名，吊车司索员 1 名，吊车操作员 1 名。图4施工流程3.2.2技术准备1）方案编制。依据现场实际情况，吊装作业前编审完成 支柱复合绝缘子吊装专项方案。2）吊具核算、检查。吊装作业前，对吊装作业所用吊带、吊车、卡环等吊具进行全面安全检查，确保所有吊具满足吊装要求。3）吊装受力示意图如图 5 所示，单根吊带受力计算如下：总质量：464 kg+472 kg=936 kg总重力：936 kg9.8 N/kg=9173 N根据吊带出场试验报告，5 t 吊带满足吊装要求。4）试吊：支柱绝缘子吊起离地约 10 cm 时，停止起吊，观察吊具、吊件受力情况。5）正式吊装：试吊无误后开始正式吊装作业。吊装过程中对作业环境、作业安全风险点等进行实时监控。50云南电力技术第 51 卷2023 年第 4 期吊车 图5吊装受力示意图3.3实施要点双吊带交叉箍顶吊装的方案的制定意在提高现场支柱复合绝缘子吊装效率、降低现场作业风险、有效降低施工成本。吊装作业前，应确保现场材料、工器具、机具、场地、人员情况、作业环境等满足吊装要求。吊装过程中，正确的吊带布置和系扣、卸扣绳的合理设置是该方案成功的关键。4实施效果通过此次认真、细致的创新实践，双吊带交叉箍顶吊装的方案具备明显且实用的技术优势，该方案的实施让直流场支柱复合绝缘子吊装作业时间较以往常规吊装方案作业时间缩短约 50%，较大程度提升作业效率；因方案中减少了高空作业车、高空作业人员的投入，总体吊装成本节约 30%以上；同时，因不涉及高空作业，极大程度降低作业安全风险。双吊带交叉箍顶吊装的方法在直流场支柱复合绝缘子吊装中应用成功，除带来相当可观的安全、经济效益外，也具备很强的推广性、实用性，其他电气设备的吊装作业可参考使用此方案进行，如套管、支柱式电压互感器、支柱式避雷器等。5结束语在国家经济高速、高质量发展的今天，供电可靠性、稳定性要求不断提高，高效、安全、经济的电力供应保障措施将不断得到应用及提升。昆北换流站直流场支柱复合绝缘子双吊带交叉箍顶吊装方案在施工作业中成功应用，为相似类型、相似结构的电气设备吊装施工、检修更换等提供了实践经验和参考价值。参考文献1 尹志,魏忠明,张培飞.高压套管吊装的改进方法J.云南电力技术,2008,(02):59+66.2 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