CN209277212U - 一种特高压变电站地基变形高精度监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种特高压变电站地基变形高精度监测系统。它包括设置在变电站生产区域的至少三个永久性水准基点、若干个水准工作基点以及设置在各设备地基上的监测点，永久性水准基点包括设置在地面内的保护套管和位于保护套管内的标杆管，标杆管包括第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管，第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管从下至上依次同轴连接，钢管之间用专用接头连接，标杆管与保护套管之间的空腔从下至上设有若干个扶正器，第四钢管顶部设有主水准点标志，保护套管顶部设有副水准点标志。本实用新型能够满足特高压变电站设备和设施地基变形监测的需要，用于特高压变电站设备和设施的运维管理。

Description

一种特高压变电站地基变形高精度监测系统

技术领域

本实用新型涉及变电站地基变形监测技术领域，尤其涉及一种特高压变电站地基变形高精度监测系统。

背景技术

大部分特高压变电站均建造在半填、半挖平整场地上，建成投运后，特高压变电站生产区域中部分电力设备、设施地基发生较明显的不均匀沉降问题，该问题会造成站内电网结构体发生倾斜、地表开裂且呈波浪状、电缆沟错位等事件，致使电力设备不能正常运行，尤其会造成地基上部承载电气设备硬联结部位或操作机构连杆变形过大，从而影响设备长期可靠运行，最有效的对策措施是全面开展特高压变电站设备和设施地基沉降监测和监测数据系统分析，做到早发现早治理。

特高压变电站主要设备和设施对地基稳定性要求很高，如GIS设备一旦地基出现不均匀微小变形，易造成六氟化硫气体管道出现异常、气体泄漏、甚至会造成更严重的后果，精密水准监测技术是地基细微变形监测行之有效的重要手段，通过监测可以做到：（1）及时掌握地基沉降变形规律，摸清地基沉降随外界变化情况；（2）保持长期的连续监测和数据积累，预测地基变形未来发展变化趋势；（3）对异常地基是否加固用数据说话，为方案设计提供科学依据。因此，构建和设计一套特高压变电站地基变形高精度监测系统显得尤为重要，这就需要在特高压变电站生产区域中，针对不同的地基状况，发明一套适用于特高压变电站地基变形的高精度监测系统，以满足特高压变电站设备和设施地基变形监测的需要，用于特高压变电站设备和设施的运维管理，并反馈同类特高压变电站工程项目，改善设计与施工方案。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其能够满足特高压变电站设备和设施地基变形监测的需要，用于特高压变电站设备和设施的运维管理。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，包括设置在变电站生产区域的至少三个永久性水准基点、若干个水准工作基点以及设置在各设备地基上的监测点，所述永久性水准基点包括设置在地面内的保护套管和位于保护套管内的标杆管，所述标杆管包括第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管，所述第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管从下至上依次同轴连接，所述第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管从下至上孔径依次减小，所述钢管之间用专用接头连接，所述第一钢管向下伸出保护套管插入地面的岩石层，所述第四钢管顶部伸出地面，所述标杆管内灌满水泥浆，所述标杆管与保护套管之间的空腔从下至上设有若干个扶正器，所述第四钢管顶部设有主水准点标志，所述保护套管顶部设有副水准点标志。

在本方案中，在特高压变电站生产区域现场勘查的基础上，根据场地大小和地质构造情况进行监测系统布置，首先在变电站生产区域内设置至少三个永久性水准基点，其次考虑到通视、便于监测和网型加强等要求设置若干个水准工作基点，最后在各设备地基上建立相应的监测点。永久性水准基点、水准工作基点、监测点之间根据现场情况按闭合环、附合水准线路和支水准线路等型式构成生产区域变形监测网，网型越坚强、监测网点监测精度就越高，利用场地内已知的永久性水准基点通过平差解算，取得当期各类水准基准最可靠监测数据及其对应的监测精度。

为了正常开展设备地基沉降监测，准确、可靠地采集设备地基沉降数据，并进行监测数据的稳定分析，实现安全、有效、可靠地监视设备地基沉降效能，需建立沉降数据统一稳定基准平台，特高压变电站生产区域内布设的至少三个永久性水准基点可构建区域沉降数据统一稳定基准平台，每个永久性水准基点必须坚固稳定、深入至稳定的持力层，各永久性水准基点间可进行相互校核，一旦其中一个基点出现异常，可利用其它基点进行数据恢复。

因永久性水准基点距离设备地基监测点较远，一方面为了减少观测误差的累积，另一方面为了便于观测，需对生产区域内的水准基点进行加密，设置若干个水准工作基点，其对基础稳定性要求没有永久性水准基点那么高，只要求保持相对稳定，需利用生产区域内的永久性水准基点定期对工作基点进行校测，以确保数据真实可靠。

首测前用全测仪放样确定观测线路上的每个监测点位置；为便于长期保存，选取直径60mm的圆形不锈钢标牌作为监测点定位标牌，标牌表面标明监测点序号，通过压嵌的方式，使监测点站位固定下来，各定位标牌分布在观测线路经过的场地醒目处。

作为优选，所述标杆管与保护套管之间的空间填充满蒽油且顶部设有油封。

作为优选，所述永久性水准基点还包括设置在地面上的保护箱罩，所述主水准点标志、副水准点标志都位于保护箱罩内。

作为优选，所述保护箱罩内设有保温层，所述保温层包裹住主水准点标志侧壁、副水准点标志侧壁。保温层厚度为150mm，由于地表面一定深度内温度存在剧烈的日变化和年变化，保温层可削弱温度对水准基点标志可能产生的不利影响。

作为优选，所述扶正器之间的间隔为5m，最下方的扶正器与保护套管底部之间的距离为1.5m。

作为优选，所述第一钢管底部设有溢浆孔。

作为优选，所述保护套管的顶部与地面平齐。

作为优选，所述保护套管与地层之间的空间灌满水泥砂浆。

本实用新型的有益效果是：能够满足特高压变电站设备和设施地基变形监测的需要，用于特高压变电站设备和设施的运维管理。利用场地内已知的永久性水准基点通过平差解算，取得当期各类水准基准最可靠监测数据及其对应的监测精度。

附图说明

图1是实施例的永久性水准基点的结构示意图；

图2是实施例的水准工作基点的结构示意图。

图中：1、保护套管，2、第一钢管，3、第二钢管，4、第三钢管，5、第四钢管，6、扶正器，7、主水准点标志，8、副水准点标志，9、蒽油，10、油封，11、保护箱罩，12、保温层，13、水泥砂浆，14、高标号水泥浆，15、托盘，16、专用接头。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，包括设置在变电站生产区域的至少三个永久性水准基点、若干个水准工作基点以及设置在各设备地基上的监测点，如图1所示，永久性水准基点包括设置在地面内的保护套管1和位于保护套管1内的标杆管，标杆管包括第一钢管2、第二钢管3、第三钢管4和第四钢管5，第一钢管2、第二钢管3、第三钢管4和第四钢管5从下至上依次同轴连接，第一钢管2、第二钢管3、第三钢管4和第四钢管5从下至上孔径依次减小，钢管之间用专用接头16连接且设有油封件，第一钢管2向下伸出保护套管1插入地面的岩石层，第四钢管5顶部伸出地面，标杆管内灌满水泥浆，标杆管与保护套管1之间的空腔从下至上设有若干个扶正器6，第四钢管5顶部设有主水准点标志7，保护套管1顶部设有副水准点标志8。

水准工作基点的结构，如图2所示。

第一钢管2孔径为108mm，第二钢管3孔径为73mm，第三钢管4孔径为50mm，第四钢管5孔径为42mm。标杆管与保护套管1之间的空间填充满蒽油9且顶部设有油封10。

永久性水准基点还包括设置在地面上的保护箱罩11，主水准点标志7、副水准点标志8都位于保护箱罩11内。保护箱罩11尺寸为长650mm、宽650mm、高600mm。保护箱罩11四周表面用花岗岩等材质浇筑，上盖设置成加锁装置，且注记永久性水准基点点名、建造日期。

保护箱罩11内设有保温层12，保温层12包裹住主水准点标志7侧壁、副水准点标志8侧壁。保温层厚度为150mm，由于地表面一定深度内温度存在剧烈的日变化和年变化，保温层可削弱温度对水准基点标志可能产生的不利影响。

扶正器6之间的间隔为5m，最下方的扶正器6与保护套管1底部之间的距离为1.5m。第一钢管2底部设有溢浆孔。保护套管1的顶部与地面平齐。保护套管1与地层之间的空间灌满水泥砂浆13。

第一钢管2与岩石层之间的空间灌满高标号水泥浆14，水灰比为1:2（重量比）。保护套管1底部外侧套设有托盘15。

在本方案中，在特高压变电站生产区域现场勘查的基础上，根据场地大小和地质构造情况进行监测系统布置，首先在变电站生产区域内设置至少三个永久性水准基点，其次考虑到通视、便于监测和网型加强等要求设置若干个水准工作基点，最后在各设备地基上建立相应的监测点。永久性水准基点、水准工作基点、监测点之间根据现场情况按闭合环、附合水准线路和支水准线路等型式构成生产区域变形监测网，网型越坚强、监测网点监测精度就越高，利用场地内已知的永久性水准基点通过平差解算，取得当期各类水准基准最可靠监测数据及其对应的监测精度。

为了正常开展设备地基沉降监测，准确、可靠地采集设备地基沉降数据，并进行监测数据的稳定分析，实现安全、有效、可靠地监视设备地基沉降效能，需建立沉降数据统一稳定基准平台，特高压变电站生产区域内布设的至少三个永久性水准基点可构建区域沉降数据统一稳定基准平台，每个永久性水准基点必须坚固稳定、深入至稳定的持力层，各永久性水准基点间可进行相互校核，一旦其中一个基点出现异常，可利用其它基点进行数据恢复。

因永久性水准基点距离设备地基监测点较远，一方面为了减少观测误差的累积，另一方面为了便于观测，需对生产区域内的水准基点进行加密，设置若干个水准工作基点，其对基础稳定性要求没有永久性水准基点那么高，只要求保持相对稳定，需利用生产区域内的永久性水准基点定期对工作基点进行校测，以确保数据真实可靠。

首测前用全测仪放样确定观测线路上的每个监测点位置；为便于长期保存，选取直径60mm的圆形不锈钢标牌作为监测点定位标牌，标牌表面标明监测点序号，通过压嵌的方式，使监测点站位固定下来，各定位标牌分布在观测线路经过的场地醒目处。

Claims (7)

1.一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，包括设置在变电站生产区域的至少三个永久性水准基点、若干个水准工作基点以及设置在各设备地基上的监测点，所述永久性水准基点包括设置在地面内的保护套管（1）和位于保护套管（1）内的标杆管，所述标杆管包括第一钢管（2）、第二钢管（3）、第三钢管（4）和第四钢管（5），所述第一钢管（2）、第二钢管（3）、第三钢管（4）和第四钢管（5）从下至上依次同轴连接，所述第一钢管（2）、第二钢管（3）、第三钢管（4）和第四钢管（5）从下至上孔径依次减小，所述钢管之间用专用接头（16）连接，所述第一钢管（2）向下伸出保护套管（1）插入地面的岩石层，所述第四钢管（5）顶部伸出地面，所述标杆管内灌满水泥浆，所述标杆管与保护套管（1）之间的空腔从下至上设有若干个扶正器（6），所述第四钢管（5）顶部设有主水准点标志（7），所述保护套管（1）顶部设有副水准点标志（8）。

2.根据权利要求1所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述标杆管与保护套管（1）之间的空间填充满蒽油（9）且顶部设有油封（10）。

3.根据权利要求1所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述永久性水准基点还包括设置在地面上的保护箱罩（11），所述主水准点标志（7）、副水准点标志（8）都位于保护箱罩（11）内。

4.根据权利要求3所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述保护箱罩（11）内设有保温层（12），所述保温层（12）包裹住主水准点标志（7）侧壁、副水准点标志（8）侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述第一钢管（2）底部设有溢浆孔。

6.根据权利要求1所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述保护套管（1）的顶部与地面平齐。

7.根据权利要求1所述的一种特高压变电站地基变形高精度监测系统，其特征在于，所述保护套管（1）与地层之间的空间灌满水泥砂浆（13）。