宜賓換流站HSP400kV直流穿墻套管更換施工問(wèn)題分析及解決措施

倪文帥

摘 要：宜賓換流站400kV HSP直流穿墻套管存在運(yùn)行隱患，需要開(kāi)展更換作業(yè)。宜賓換流站是運(yùn)行換流站，更換施工條件較為復(fù)雜，在更換施工期間遇到了套管拆除就位難、整體施工時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。本文針對(duì)套管更換施工遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)改進(jìn)措施和實(shí)施效果予以闡述。

關(guān)鍵詞：穿墻套管;專用吊具;受力分析;調(diào)整工序

0引言

宜賓換流站極II高端400kV直流穿墻套管發(fā)生故障需要更換，由于套管吊裝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和施工工序安排不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致套管更換工序花費(fèi)了4天，累計(jì)80h。在更換施工期間遇到了套管拆除和就位難、工序安排不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е抡w施工時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，本文就如何縮短直流穿墻套管更換工期設(shè)立。

1超時(shí)原因分析

根據(jù)其他換流站安裝400kV直流穿墻套管的經(jīng)驗(yàn)，均采用增加配重的方法調(diào)整套管重心，使吊點(diǎn)往套管戶外部分偏移，套管就位時(shí)，使用牽引螺桿將穿墻套管緩慢牽引就位，無(wú)專用吊具。

現(xiàn)有技術(shù)有以下缺點(diǎn)：一、400kV直流穿墻套管吊裝方法需增加配重，由于廠家說(shuō)明書(shū)上未明確吊裝細(xì)節(jié)，僅有一副吊裝圖如圖1-1所示，增加配重后吊點(diǎn)在中部法蘭面正上方，而廠家并未明確配重重量，現(xiàn)場(chǎng)又不容易掌握吊裝重心，停電施工期間不允許慢慢摸索;二、在套管就位的最后45cm，因吊點(diǎn)進(jìn)入閥廳墻體太深，具體尺寸如圖1-2所示，吊帶容易被閥廳外墻卡住，導(dǎo)致吊帶受力不均勻，風(fēng)險(xiǎn)較高，同時(shí)使用牽引螺桿就位套管行程較長(zhǎng)，吊裝耗時(shí)較大。而新建換流站均在直流穿墻套管就位后，再完善套管中部固定面鋼板上的閥廳外墻，不存在吊帶被卡住的問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)分析，直流穿墻套管更換作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)主要有兩點(diǎn)，一是套管吊點(diǎn)進(jìn)入閥廳墻體過(guò)深，導(dǎo)致吊帶容易被墻體卡住，套管無(wú)法受力，在套管最后就位的45cm行程中，只有依靠定位螺桿緩慢將套管牽引到位，吊裝時(shí)間共計(jì)花費(fèi)6h。二是套管就位后需抽真空注SF6，該工序至少耗時(shí)10h，注氣至額定壓力后，還需靜置24h測(cè)試SF6氣體微水、純度和檢漏。如果第一天無(wú)法將氣體注至額定壓力，將無(wú)法在第三天20：00前完成施工。

因此，采取措施研制專用吊具將吊點(diǎn)往外移動(dòng)和改進(jìn)施工工序?qū)⒊檎婵展ば蛱崆笆窃搯?wèn)題的解決措施。

2吊具改進(jìn)

按照專用吊具設(shè)計(jì)圖紙，通過(guò)鋼板切割、打磨、焊接、鉆孔、噴漆加工出專用吊具，見(jiàn)圖2-1。

使用專用吊具對(duì)400kV直流穿墻套管備品進(jìn)行試裝、試吊，試吊效果良好。通過(guò)對(duì)宜賓換流站三支400kV直流穿墻套管更換施工，專用吊具方便套管吊裝，并且大大節(jié)約了時(shí)間，下圖是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際吊裝使用情況。本專用吊具適合用HSP 400kV直流穿墻套管的吊裝，通過(guò)設(shè)計(jì)將套管法蘭面吊點(diǎn)往戶外側(cè)移動(dòng)45cm，并且吊裝過(guò)程中不再使用配重，提升了吊裝安全性，節(jié)約吊裝時(shí)間6h。

3專用吊具受力分析

400kV套管單體重量2.2噸，套管法蘭面的吊點(diǎn)處螺栓孔大小為M16，通過(guò)2顆對(duì)稱分布的M16自攻絲螺桿，將專用吊具和套管法蘭面緊密連接。

通過(guò)查閱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，6.8級(jí)M16普通螺栓的抗剪切力為2.8噸，采用專用吊具后，吊車吊鉤與吊具U型環(huán)近乎在一條豎直線上，套管直接通過(guò)豎直方向的5T吊帶受力，水平方向幾乎不受力，M16螺桿幾乎只受到豎直方向剪切力，不受水平方向拉扯力，2根螺桿受剪切力上限為2*2.8T=5.6T，遠(yuǎn)大于2.2噸的套管重量。此外，吊具本身采用厚度20型鋼焊接而成，抗彎強(qiáng)度達(dá)到了30噸，吊具焊接工藝良好。因此，即使采用普通螺栓，吊具強(qiáng)度依然可以得到保障。

為進(jìn)一步確保安全，現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際采用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓予以替換，并進(jìn)行二道保護(hù)。吊具本身與法蘭面之間還通過(guò)M20 8.8級(jí)螺栓連接，吊裝過(guò)程中，此螺桿只起固定作用，螺帽擰到位即可，不必?cái)Q緊受力。M20螺桿起到2道保護(hù)的作用，主要因自攻絲螺桿沒(méi)有螺帽保護(hù)，萬(wàn)一在吊裝過(guò)程中出現(xiàn)意外，受力的M16螺桿斷裂，套管依然受到保護(hù)。

4調(diào)整工序

根據(jù)以往安裝直流穿墻套管施工經(jīng)驗(yàn)，需在直流穿墻套管安裝完成后，再執(zhí)行抽真空工序。抽真空至0.5mbar以下，并繼續(xù)抽0.5小時(shí)，此工序需持續(xù)8h，再使用充氣裝置向套管中加入純凈的SF6氣體，氣體壓力至額定0.32MPa，一般情況下，此道工序在第二日下午結(jié)束。用保鮮膜包裹套管，48小時(shí)后檢漏及測(cè)試微水[1]，此道工序一般在第四天下午。

本套管為充氮運(yùn)輸，經(jīng)過(guò)與廠家、運(yùn)行單位策劃協(xié)商，決定在停電之前，在庫(kù)房中對(duì)套管抽真空注SF6至0.02Mpa。在套管安裝到位后，將套管SF6氣體補(bǔ)氣至0.32Mpa的額定壓力，省去了8h的抽真空時(shí)間，大幅縮短了套管安裝時(shí)間。

5結(jié)論

通過(guò)調(diào)整抽真空注SF6工序至停電前，同時(shí)研發(fā)專用吊具，降低了吊裝風(fēng)險(xiǎn)，縮短了作業(yè)時(shí)間，將原本需要4天的作業(yè)時(shí)間縮短至3天，能夠確保在第三天下午18：00之前完成所有作業(yè)，同時(shí)所有工序的執(zhí)行都按照技術(shù)要求執(zhí)行，降低了施工成本，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，確保了施工質(zhì)量，為運(yùn)行單位提前送電提供了保障，單個(gè)閥組提前一天送電，也能創(chuàng)造不菲的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] ?國(guó)家能源局.DLT274-2012±800kV 高壓直流設(shè)備交接試驗(yàn)[S]，北京：中國(guó)電力出版社，2012：7.