變電站軟母線施工中導(dǎo)線下料長(zhǎng)度的計(jì)算方法

于俊杰， 王允富

(安徽送變電工程公司， 安徽　合肥　230022)

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變電站軟母線施工中導(dǎo)線下料長(zhǎng)度的計(jì)算方法

于俊杰， 王允富

(安徽送變電工程公司， 安徽合肥230022)

針對(duì)變電站中軟母線檔距測(cè)量及其實(shí)際放量長(zhǎng)度的計(jì)算問(wèn)題，文章描述了確定軟母線下料長(zhǎng)度及測(cè)量軟母線檔距的方法。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的方法進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)多年的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，在采用對(duì)實(shí)測(cè)檔距、理論計(jì)算、實(shí)測(cè)金具及絕緣子串等施工環(huán)節(jié)過(guò)程控制措施的基礎(chǔ)上，使用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軟母線的下料長(zhǎng)度，并根據(jù)具體情況選擇不同的修正系數(shù)k值，使軟母線安裝工藝質(zhì)量提高了一個(gè)檔次，為今后軟母線的安裝提供了施工經(jīng)驗(yàn)。

軟母線；檔距測(cè)量；經(jīng)驗(yàn)公式

0　引言

軟母線施放是變電站施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，軟母線中的上層跨線具有數(shù)量多、長(zhǎng)度長(zhǎng)、弧度要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，成為軟母線施工過(guò)程中的重點(diǎn)。如果軟母線的弧垂過(guò)小，母線被拉得過(guò)緊，使得軟母線兩側(cè)架構(gòu)受力增大，可能引起母線架構(gòu)的傾斜或?qū)Ь€金具拉斷等事故；如果母線弧垂過(guò)大，母線就會(huì)過(guò)松,刮大風(fēng)時(shí)，母線會(huì)隨風(fēng)擺動(dòng)，造成相間或?qū)Φ鼐嚯x偏小，引起運(yùn)行事故[1]。所以，軟母線架設(shè)中控制母線弧垂是非常重要的，而軟母線放料長(zhǎng)度的計(jì)算和控制又是軟母線弧垂控制的關(guān)鍵步驟。

確定軟母線放料長(zhǎng)度的方法有以下三種：二次起吊劃印法、地面劃印法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法。其中,二次起吊劃印法，需將軟母線起吊兩次，造成重復(fù)勞動(dòng)，浪費(fèi)了工時(shí)，不適合帶電或停電跨越架線施工的情況；地面劃印法，需在寬敞的場(chǎng)地搭設(shè)固定軟母線的臨時(shí)托支架，以便在地面模擬母線架構(gòu)，需要一定的設(shè)施，增加了施工費(fèi)用[1]。而多年來(lái)的施工實(shí)踐證明，通過(guò)計(jì)算并加以必要的修正的裝配式架線法既能滿足要求，又省時(shí)省力，簡(jiǎn)便易行。

1　軟母線檔距測(cè)量方法介紹及比較

在使用經(jīng)驗(yàn)公式方法計(jì)算軟母線的下料長(zhǎng)度時(shí)，準(zhǔn)確測(cè)量軟母線檔距和金具及絕緣子串長(zhǎng)度是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，常用的檔距測(cè)量方法有鋼尺直接測(cè)量法、經(jīng)緯儀測(cè)量[2]。不管用何種方法測(cè)量檔距，在測(cè)量之前，都需要確保構(gòu)架已全部操平找正、螺栓緊固完畢，線夾、金具等開箱檢查就位[3]。

下面對(duì)以上兩種方法進(jìn)行分析比較。

1.1鋼尺直接測(cè)量法

測(cè)量方法： 測(cè)量需要在天氣晴朗無(wú)風(fēng)的情況下進(jìn)行。施工人員實(shí)施檔距測(cè)量前，要先熟悉軟母線施工設(shè)計(jì)圖紙及檔距的分布情況，并系好安全帶，到母線橫梁上利用鋼尺直接測(cè)量檔距。測(cè)量的過(guò)程中，鋼尺的兩端要放在掛線環(huán)的中心，在讀取鋼尺刻度時(shí)，鋼尺要盡可能的拉緊。

優(yōu)點(diǎn)：直接讀出測(cè)量結(jié)果，操作簡(jiǎn)單方便。

缺點(diǎn)：高空作業(yè)時(shí)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，受天氣等環(huán)境影響大，鋼尺的拉緊度不一，會(huì)有測(cè)量誤差。

1.2經(jīng)緯儀測(cè)量法

測(cè)量方法：兩名技術(shù)施工員在橫梁的兩端各操作一臺(tái)經(jīng)緯儀，把橫梁掛線環(huán)中點(diǎn)垂直投影到地面上匯成一個(gè)交點(diǎn)，釘上標(biāo)劃線，持平測(cè)量?jī)啥私稽c(diǎn)的距離，即實(shí)測(cè)檔距的長(zhǎng)度。

優(yōu)點(diǎn)：不需要高空作業(yè)，測(cè)量精度高。在擴(kuò)建工程中，不需要停電即可進(jìn)行測(cè)量。

缺點(diǎn)：經(jīng)緯儀價(jià)格高，增加了經(jīng)濟(jì)成本；對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的平整度要求高，需平坦且可以拉尺測(cè)量；測(cè)量繁復(fù)，效率低下。

1.3金具及絕緣子串長(zhǎng)度的測(cè)量

金具及絕緣子串長(zhǎng)度的測(cè)量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，直接用鋼尺測(cè)量即可讀取相應(yīng)的數(shù)值。在測(cè)量之前絕緣子串及金具要準(zhǔn)備到位，絕緣子串要耐壓完畢；絕緣子串組裝后，每相應(yīng)按實(shí)際測(cè)量值長(zhǎng)短搭配，盡量做到各相絕緣子串長(zhǎng)度一致。要確保一套金具組裝后長(zhǎng)度誤差在20mm～30mm之間。不滿足條件者，需要進(jìn)行調(diào)整[3]。

2　軟母線弧垂測(cè)量方法簡(jiǎn)介及比較

檢測(cè)軟母線弧垂是否符合規(guī)范要求，是軟母線施工的最后一道工序，需要進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。根據(jù)實(shí)際情況，施工現(xiàn)場(chǎng)弧垂的測(cè)量一般采用鋼尺測(cè)量法、全站儀測(cè)量法。下面對(duì)以上兩種軟母線弧垂的測(cè)量方法進(jìn)行比較分析。

2.1鋼尺測(cè)量法

測(cè)量方法：在天氣晴朗無(wú)風(fēng)的情況下，施工技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀設(shè)置一個(gè)水平基準(zhǔn)點(diǎn)，然后用鋼尺分別從軟母線上層跨線掛線環(huán)中心、軟母線的中心點(diǎn)垂直向下到水平基準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，兩數(shù)值的差值就是該軟母線的實(shí)際弧垂。

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量結(jié)果計(jì)算簡(jiǎn)單，容易操作。

缺點(diǎn)：易受天氣影響；拉緊度不一，易產(chǎn)生測(cè)量誤差。

2.2全站儀測(cè)量法

測(cè)量方法：用全站儀的懸高測(cè)量程序?qū)浤妇€弧垂進(jìn)行測(cè)量時(shí)，第一步，確定掛線中心點(diǎn)A和軟母線中點(diǎn)B的天底A′、B′；第二步，把反射棱鏡設(shè)立在A′點(diǎn)，全站儀放在平整的位置且調(diào)平，輸入反射棱鏡的高VA，記錄其傾斜角α1；對(duì)準(zhǔn)反射棱鏡測(cè)量距離，然后，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)掛線環(huán)中心點(diǎn)A，記錄A點(diǎn)到地面的高度HA；第三步，把反射棱鏡放置在B′點(diǎn)，調(diào)整棱鏡的高度至望遠(yuǎn)鏡的傾斜角α1，輸入此時(shí)反射棱鏡的高度VB，記錄B點(diǎn)距離地面的高度HB，弧垂f=HA-VA-(HB-VB)。

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精確度高，結(jié)果計(jì)算簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：全站儀的費(fèi)用較高；測(cè)量的操作步驟繁復(fù)；當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)到地面的距離較大時(shí)，測(cè)點(diǎn)天底的定位難度大。

3　軟母線下料長(zhǎng)度的計(jì)算

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式首先測(cè)量出軟母線的檔距，然后再計(jì)算出導(dǎo)線的放樣長(zhǎng)度。但是在檔距測(cè)量時(shí),要力爭(zhēng)準(zhǔn)確無(wú)誤。

母線放量的計(jì)算公式為：△L=8kf2/3L

其中：△L——計(jì)算放量。

k——修正系數(shù)(一般情況下取1.2～2.0)，根據(jù)檔距的長(zhǎng)度，選擇合適的修正系數(shù)k值。

f——施工環(huán)境溫度下，該檔距母線的設(shè)計(jì)弧垂值。110kV、220kV變電站的橫跨軟母線的弧垂是定值，一般來(lái)說(shuō)，110kV橫跨軟母線的設(shè)計(jì)弧垂為1.1m，220kV橫跨軟母線的設(shè)計(jì)弧垂為2m[4]，也會(huì)受溫度的影響產(chǎn)生一定范圍的變化；橫跨軟母線的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度也是定值，由于構(gòu)架施工中的偏差，導(dǎo)致橫跨軟母線的長(zhǎng)度是一個(gè)變量，計(jì)算出橫跨軟母線的下料長(zhǎng)度是本文的關(guān)鍵[5]。

L——檔距實(shí)測(cè)值。為了減小偏差，實(shí)測(cè)檔距L時(shí)，在無(wú)風(fēng)情況下進(jìn)行,測(cè)量時(shí)取對(duì)應(yīng)掛線環(huán)中心點(diǎn)之間的距離。

再根據(jù)測(cè)量出的尺寸，計(jì)算放線長(zhǎng)度：L1=L-2λ+△L, 2λ=λ1+λ2

其中：L1——軟母線的實(shí)際下料長(zhǎng)度。

λ——絕緣子串長(zhǎng)度。實(shí)際施工時(shí)，連在軟母線兩端的絕緣子串長(zhǎng)度往往不等，此時(shí)“2λ”為“λ1+λ2”,以實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。λ1表示可調(diào)串的長(zhǎng)度，λ2表示不可調(diào)串的長(zhǎng)度。λ為絕緣子串長(zhǎng)度,從絕緣子串金具的U型環(huán)里口到絕緣子串前碗頭掛板螺栓中心距離。

4　經(jīng)驗(yàn)公式法在實(shí)際工程中的應(yīng)用

在淮南萬(wàn)崗220kV變電站新建工程中，共架設(shè)220kV、110kV軟母線16個(gè)間隔,全部按照上述方法進(jìn)行檔距及絕緣子串長(zhǎng)度的測(cè)量，用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算，并從表2中選擇合適的修正系數(shù)k值加以修正，實(shí)踐證明該變電站架設(shè)的所有軟母線均符合母線弧垂的設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝、質(zhì)量要求。舉例如下：1#、2#主變220kV進(jìn)線(每間隔三相，共2個(gè)間隔)軟母線安裝(導(dǎo)線為2LGJ-500/35型,安裝時(shí)溫度為22℃)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄見表1。從表1安裝記錄可以明顯地看出通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算并加以適當(dāng)?shù)膋值修正后,施工完成的母線弧垂?jié)M足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

表1　1#、2#主變220kV進(jìn)線軟母線施工有關(guān)數(shù)據(jù)

表2　k值的取值范圍

5　結(jié)束語(yǔ)

準(zhǔn)確測(cè)量軟母線檔距和金具及絕緣子串長(zhǎng)度是使用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軟母線下料長(zhǎng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章通過(guò)對(duì)幾種軟母線檔距的測(cè)量方法的比較，可以看出，在晴朗無(wú)風(fēng)和做好安全措施的情況下，使用鋼尺直接測(cè)量法具有準(zhǔn)確度高、效率高、操作簡(jiǎn)單、節(jié)約施工成本等優(yōu)點(diǎn)。采用鋼尺測(cè)量法準(zhǔn)確測(cè)量軟母線施工完成后的實(shí)際弧垂，進(jìn)一步驗(yàn)證了使用該方法計(jì)算得到的軟母線下料長(zhǎng)度符合工藝質(zhì)量規(guī)范要求。

[1] 張瑞華,趙樹運(yùn),王潤(rùn)琴,等.變電站安裝中軟母線的長(zhǎng)度計(jì)算及具體應(yīng)用[J].山西機(jī)械,2000(S1):108-109.

[2] 劉林田.淺談全站儀在變電站高跨軟母線檔距及弧垂測(cè)量中的應(yīng)用[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2011(03):32-34，51.

[3] 呂光華,程延秋.500kV變電所軟母線安裝的弛度工藝質(zhì)量控制措施[J].林業(yè)科技報(bào),2006(04):56-57.

[4] 朱金平,錢清.用Lagrange插值法構(gòu)造變電所母線拖放長(zhǎng)度的公式[J].安徽電子工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005(01):36- 40.

[5] 朱功勤.數(shù)值分析[M].北京:中國(guó)科技出版社,1991.

[責(zé)任編輯：王敏]

Calculation Methods of Conductor Blanking Length in Construction of Flexible Busbar of Substation

YUJun-jie,WANGYun-fu

(AnhuiElectricPowerTransmissionandTransformationCorporation,Hefei230022,China)

According to the span measure and the actual blanking length calculation of flexible busbar of substation, this paper describes the method of determining the blanking length of flexible busbar and the method of span measure of flexible busbar. Based on the comparative analysis of existing methods, years of practical experience in construction and the control measures in the construction process of actual span measure, theory calculation, actual measurement fittings and insulator chain, the empirical formula is used to calculate the blanking length of flexible busbar, and depending on different circumstances a correction coefficient k is selected, which makes the installation technology of flexible busbar to the next level and provides the practical construction experience for future installation of flexible busbar.

flexible busbar; span measure; empirical formula

2016- 05-12

于俊杰(1987-)，男，安徽無(wú)為人，安徽送變電工程公司變電施工分公司變電一隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)，助理工程師。E-mail：jaxi901@163.com

王允富(1986-)，男，安徽太和人，安徽送變電工程公司變電施工分公司技術(shù)員，助理工程師，工學(xué)碩士。E-mail：wyf861112@163.com

TM757

A

1672-9706(2016)03- 0044- 04