CN101593940A - 变电站支持式母线支持设备的更换方法 - Google Patents

Abstract

变电站支持式母线支持设备的更换方法，属于输变电技术领域。在母线支持设备的附近搭建脚手架至母线高度；拆除母线支持设备上的支柱瓷瓶或接地隔离开关，将母线搁置在脚手架上，移出支撑支柱瓷瓶或接地隔离开关的方形横梁；在方形横梁上安装所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关的底座，同时，采用切割方式降低原有母线支持设备上构架柱的高度；再将方形横梁装入构架柱上，装入所更换的支柱瓷瓶或接地隔离开关并安装母线。实施难度较小，施工操作方便，安全可靠，并不会对母线造成损坏。缩短了施工时间，施工成本大幅降低。电网系统非正常运行方式时间短，变电站可保持整体运行，对网际电量输送基本无影响，经济损失小。

Description

变电站支持式母线支持设备的更换方法

技术领域

本发明涉及一种变电工程的施工方法，更具体地说是一种变电站支持式母线支持设备的更换方法。属于输变电技术领域。

背景技术

因变电站环境劣化或设计规程修改提升，国内大量原建变电站330-500kV配电装置的支持式铝管母线，需要更换母线支持设备，提高支柱瓷瓶和支柱绝缘子的支撑高度，以提升设备抗污秽等级与抗电动力水平。

国内输变电行业对于变电站330-500kV配电装置支持式铝管母线安装与更换工艺流程原为：

1、设备土建基础建造；

2、母线支柱瓷瓶、母线隔离开关等母线支持设备安装；

3、铝管母线安装与母线支持设备调整。

以上工艺流程，在进行母线支持设备更换中，存在较大的限制性，因必须先将母线与母线支持设备全部拆除后，对原设备土建基础进行改造，再重新安装母线支持设备，最后进行母线安装与母线支持设备调整。前述施工流程，因改建基础，需变电站长期停电(二个月以上)，导致电网系统长时间处于非正常运行方式，严重威胁网省际电网安全；不仅自身施工成本较大，同时因长期停电引发的网际电量交换损失巨大，客观上影响到北电南送的国家能源调度。而且以上工艺还存在以下缺点：

1)实施难度大：以500kV配电装置为例，按电气设计规程，进出线间隔宽度为28m，母线单相长度一般超过百米，如保留母线，进行保护性拆除，则需汽车起重机多吊点拆除，需超过六台以上的25T汽车起重机，同步起落，即使这样，仍难以保证母线不受力变形，实施难度巨大。

2)施工周期长：以500kV配电装置为例，采用以上常规流程，母线与母线支持设备全部拆除需对原设备土建基础进行改造及土建养护、重新安装母线支持设备、母线安装与母线支持设备调整等施工累计约需65-80天，施工周期长，同时成本较高。

3)电网系统薄弱：因母线整体拆装，不论变电站为何种主接线方式，均需变电站整站停电65-80天，导致电网系统长时间处于非正常运行方式，严重威胁网省际电网安全。

4)经济损失大：在现在的北电南送、西电东送的国家能源统一调度下，任一500kV变电站的长期停电所引发的网际电量输送损失都极为巨大，其因电量输送减少引起的经济损失甚至超过500kV变电站的整体价值。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术施工难度大，周期长、成本高，经济损失大的缺陷和不足，提供一种变电站支持式母线支持设备的更换方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：变电站支持式母线支持设备的更换方法，包括以下步骤：

A.在母线支持设备的附近搭建脚手架，当脚手架搭至母线绝缘安全高度时，母线停止供电，继续搭建脚手架至母线高度；

B.拆除母线支持设备上的支柱瓷瓶或接地隔离开关，将母线搁置在脚手架上，拆除方形横梁与构架柱的连接，移出支撑支柱瓷瓶或接地隔离开关的方形横梁；

C.拆除方形横梁上原有支柱瓷瓶的底座，装上所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关的底座，同时，在脚手架的工作平台上，根据所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关的增加高度，采用切割方式降低原有母线支持设备上构架柱的高度；

D.将装有所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关底座的方形横梁装入并固定到降低高度后的构架柱上，装入所更换的支柱瓷瓶或接地隔离开关，并在支柱瓷瓶或接地隔离开关上连接固定母线。

所述步骤B、D中母线支持设备的移出和装入，均采用吊车进行，在移出或装入支柱瓷瓶时，其吊点应处于下节瓷瓶上，并在上节瓷瓶上部使用绑绳将吊绳牢固绑扎。

所述步骤B中，将母线搁置在脚手架上时，在母线下方垫有枕木，以便保护母线。

所述步骤C中，降低原有母线支持设备上构架柱的高度采用金属管切割机进行切割，若构架柱内部灌注有水泥，则在外部金属外壳切割完成后，将金属管切割机取下，再将水泥切割机安装至合适位置，对构架柱8内部的水泥进行切割，然后使用錾子人工将切割面打平。

所述的方形横梁采用焊接方式与构架柱上的连接板固定连接。

通过实施上述技术方案，本发明的有益效果是：

1)实施难度较小；采用脚手架配合和少量汽车吊进行母线支持设备的更换，施工操作方便，安全可靠，并不会对母线造成损坏。

2)施工周期短；充分利用现有的母线支持设备如构架柱和方形横梁，缩短了土建基础和母线支持设备安装的施工时间，施工成本大幅降低。

3)变电站保持整体运行：在母线停电的前提下，相邻间隔的线路即可正常运行，电网系统非正常运行方式时间短，停电时间可缩短1/2-2/3。

4)经济损失小：采用本发明方法更换母线支持设备，对网际电量输送基本无影响。

附图说明

图1是本发明中方形横梁拆卸和安装的结构示意图；

图2是本发明中支柱瓷瓶系固吊装的示意图。

图中：脚手架1，母线2，吊钩3，吊绳4，支柱瓷瓶5，方形横梁6，连接板7，构架柱8。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

本发明所述变电站支持式母线支持设备的更换方法，包括以下步骤：

A.在母线支持设备的附近搭建脚手架1，当脚手架1搭至母线2绝缘安全高度时，母线2停止供电，继续搭建脚手架1至母线2高度；

B.拆除母线支持设备上的支柱瓷瓶5或接地隔离开关，将母线2搁置在脚手架1上，拆除方形横梁6与构架柱8的连接，移出支撑支柱瓷瓶5或接地隔离开关的方形横梁6；

C.拆除方形横梁6上原有支柱瓷瓶5的底座，装上所更换支柱瓷瓶5或接地隔离开关的底座，同时，在脚手架1的工作平台上，根据所更换支柱瓷瓶5或接地隔离开关的增加高度，采用切割方式降低原有母线支持设备上构架柱8的高度；

D.将装有所更换支柱瓷瓶5或接地隔离开关底座的方形横梁6装入并固定到降低高度后的构架柱8上，装入所更换的支柱瓷瓶5或接地隔离开关，并在支柱瓷瓶5或接地隔离开关上安装母线2。

以上母线支持设备的移出和装入，均采用吊车如汽车吊进行。

下面，详述本发明方法的施工流程

实施例一、母线构架柱改造及支柱瓷瓶更换

1、母线支撑方案

采用搭设脚手架1以支撑母线2。脚手架1在设备线路不停电的情况下提前进行搭设，在进行前一档瓷瓶更换时，即可搭设下一档瓷瓶母线支撑脚手架1，约减少停电时间一天。

脚手架搭设及拆卸应满足以下要求：

1)脚手架的荷载不得超过2.65kPa(270kg/m²)。脚手架搭设后应经使用部门验收合格后方可使用。

2)脚手架的立杆应垂直。钢管立杆应设置金属底座或垫木。横杆必须平行并与立杆成直角搭设。

3)脚手架的两端、转角处以及每隔6～7根立杆，应设支杆及剪刀撑。支杆和剪刀撑与地面的夹角不得大于60度。支杆埋入地下深度不得小于30cm。架子高度在7m以上或无法设支杆时，竖向每隔4m，横向每隔7m必须与建筑物连接牢固。

4)拆除脚手架应自上而下顺序进行，严禁上下同时作业或将脚手架整体推倒。

5)脚手架的立杆、大横杆及小横杆的间距不得大于下表规定。

表 立杆、大横杆及小横杆的间距

脚手架类型	立杆	大横杆	小横杆
				钢管脚手架	2m	1.2m	1.5m

注：关于脚手架拆卸的其他要求应严格按照国家相关规程标准执行

2、旧支柱瓷瓶拆除方案

母线2使用脚手架1支撑，将母线2搁置在脚手架1上时，在母线2下方垫有枕木。母线2支撑牢固后，支柱瓷瓶5即可拆除。支柱瓷瓶5的拆除可采用汽车吊进行，在卸、装支柱瓷瓶5时，其吊点即吊绳4的系固部位应处于下节瓷瓶上，并在上节瓷瓶上部使用绑绳将吊绳牢固绑扎。

3、支柱瓷瓶5、构架柱8改造及新立柱瓷瓶5的安装方案

在进行构架柱8改造工作前，母线2已经用脚手架1可靠支起，老的支柱瓷瓶5已经拆除。

构架柱8改造工序如下：

首先用吊绳4将构架柱8上方的方形横梁6靠两端绑定牢靠，然后将方形横梁6两端的固定螺栓取掉。采用金属切割的方式解除方形横梁6与构架柱8的固定连接，接着将吊钩3降至母线2的下方，钩起吊绳4，用吊车沿垂直方向缓缓向上吊起方形横梁6，方形横梁6完全吊起一小段距离后沿母线2方向水平移动，待吊绳4及方形横梁6完全离开母线2后再缓慢移动放置到安全、可靠的平整场地上。

在方形横梁6取掉后，开始进行构架柱8高度的改造工作。

4、构架柱8消减切割

在搭设好的脚手架1工作平台上对构架柱8按消减高度即降低的高度划线进行标记。

在标记好的消减高度线一圈切割面处，仔细进行打磨处理，保证切割面处平滑以利于切割工具工作。

降低原有母线支持设备上构架柱8的高度采用金属管切割机进行切割，如可将金属管切割机固定在合适的位置，在打磨处理好的标记处开始切割，在切割过程中，要时刻注意机器切割轨迹与所标记轨迹是否一致，以便及时调整。

若构架柱8内部灌注有水泥，则在外部金属外壳切割完成后，将金属管切割机取下，再将水泥切割机安装至合适位置，对构架柱8内部的水泥按照标记位置进行切割，然后使用錾子人工将切割面打平。

5、方形横梁6、支柱瓷瓶5及母线1的安装

在降低高度后的每根构架柱8上端焊接一块水平布置的连接板7，并且可在构架柱8和连接板7之间焊接具有加强作用的支撑筋以增强构架柱的可靠性。施工完毕后要及时核查每根构架柱8上连接板7的高度并使其保持一致。

原方形横梁6去掉老支柱瓷瓶5底座的槽钢，换成新支柱瓷瓶5底座的槽钢。吊车将新的方形横梁6按照其拆卸、吊装的反顺序安装到构架柱8上，并保证方形横梁6安装后的水平度(吊装前三块新支柱瓷瓶5的底座已经正确安装到新的方形横梁6上)。所述的方形横梁6采用焊接方式与构架柱8上的连接板7固定连接，如采用电焊将方形横梁6焊接固定在连接板7上，还可以在构架柱8与连接板7之间焊接有支撑筋。

然后进行支柱瓷瓶5和母线1的安装工作，参照原支柱瓷瓶5和母线1拆卸的步骤反顺序进行。

实施例二、接地隔离开关构架改造及隔离开关更换方案

1、接地隔离开关基础为3柱2个横梁，而母线2为2柱一个横梁，结构较为复杂。

2、接地隔离开关涉及垂直高度元件比支柱瓷瓶5多，相应各构架柱8的削减高度与其不同。需根据实际情况和接地隔离开关说明书技术数据认真多次核实基础削减尺寸，以保证安装质量。

3、其他施工方案参照实施例一中的更换方案。

采用本发明方法对变电站500千伏II母支持设备进行改造，在500千伏母线高度保持不变的情况下，对原有母线支柱瓷瓶进行更换，增加高度1.05米，并对整个母线支撑设备基础进行改造，同时，更换500千伏支柱瓷瓶12柱、500千伏隔离开关3组、500千伏母线地刀1组、500千伏避雷器3只、500千伏电压互感器1只等。实际施工及停电时间18天。

Claims (5)

1.变电站支持式母线支持设备的更换方法，其特征在于包括以下步骤：

A.在母线支持设备的附近搭建脚手架，当脚手架搭至母线绝缘安全高度时，母线停止供电，继续搭建脚手架至母线高度；

B.拆除母线支持设备上的支柱瓷瓶或接地隔离开关，将母线搁置在脚手架上，拆除方形横梁与构架柱的连接，移出支撑支柱瓷瓶或接地隔离开关的方形横梁；

C.拆除方形横梁上原有支柱瓷瓶的底座，装上所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关的底座，同时，在脚手架的工作平台上，根据所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关的增加高度，采用切割方式降低原有母线支持设备上构架柱的高度；

D.将装有所更换支柱瓷瓶或接地隔离开关底座的方形横梁装入并固定到降低高度后的构架柱上，装入所更换的支柱瓷瓶或接地隔离开关，并在支柱瓷瓶或接地隔离开关上安装母线。

2.根据权利要求1所述的变电站支持式母线支持设备的更换方法，其特征在于：所述步骤B、D中母线支持设备的移出和装入，均采用吊车进行，在移出或装入支柱瓷瓶时，其吊点应处于下节瓷瓶上，并在上节瓷瓶上部使用绑绳将吊绳牢固绑扎。

3.根据权利要求1所述的变电站支持式母线支持设备的更换方法，其特征在于：所述步骤B中，将母线搁置在脚手架上时，在母线下方垫有枕木，以便保护母线。

4.根据权利要求1所述的变电站支持式母线支持设备的更换方法，其特征在于：所述步骤C中，降低原有母线支持设备上构架柱的高度采用金属管切割机进行切割，若构架柱内部灌注有水泥，则在外部金属外壳切割完成后，将金属管切割机取下，再将水泥切割机安装至合适位置，对构架柱8内部的水泥进行切割，然后使用錾子人工将切割面打平。

5.根据权利要求1所述的变电站支持式母线支持设备的更换方法，其特征在于：所述的方形横梁采用焊接方式与构架柱上的连接板固定连接。

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