110kV集合禹线临时电缆过渡改造方案.pdf

2023.7 下 EPEM 21电网运维Grid Operation110kV集合禹线临时电缆过渡改造方案国网湖南省电力有限公司超高压输电公司 曹 航 湖南创业电力输变电工程有限公司 张立惠摘要：南昌-长沙特高压交流工程线路工程R9025#R9026、L9024#-L9025#同档跨越110kV集合禹线、110kV淮和禹线，这两条线路均为浩吉铁路110kV张坊牵引站的进线电源，线路不具备同时停电条件。为降低架线施工安全风险，决定对110kV集合禹线采取临时电缆过渡的方式进行跨越施工。关键词：跨越；临时电缆过渡；改造方案南昌-长 沙 特 高 压 交 流 工 程 线 路 工 程R9025#R9026、L9024#-L9025#同档跨越110kV 集合禹线、110kV 淮和禹线，这两条电力线均为浩吉铁路110kV 张坊牵引站的进线电源，不能同时停电。综合考虑各方面实际情况，决定在特高压线路放线时，对110kV 淮和禹线进线停电处理，110kV 集合禹线临时电缆入地改造后，再给110kV 张坊牵引站供电，确保变电站不失压。待特高压线路放线完成后，拆除临时电缆，恢复成架空线运行。临时过渡改造在110kV 集合禹线185#-186#塔之间展开，采用将185#、186#耐张塔跳线拆除，中间改用110kV 电缆临时连接，电缆敷设总长度为2.1km（0.7km3相），型 号 为 ZC-YJLW03-Z64/110-1400mm2。为将电缆头固定在集合禹线横担上，需对110kV 集合禹线185#、186#塔导线横担进行临时改造，加装铁塔辅助横担、避雷器、复合绝缘子等。待跨越完成，将电缆、加装的构件进行拆除，将185#、186#塔跳线恢复，线路恢复成原架空状态。图1 临时过渡方案平面示意图1 施工技术准备1.1 电缆选型本次改造使用的单盘电力电缆长度为700m，经设计单位验算，电缆各项参数满足线路正常运行需求，电缆的各项技术参数如下：导体直径23.8mm、绝缘标称厚度17.5mm、铝护套厚度2.0mm、护套标称厚度4.0mm、电缆外径83.1mm、20导体电阻0.047/km、弯曲半径20D、最大侧压力5000N/m、最大牵引力70N/mm2、电缆重量10kg/m。1.2 参数计算本次电缆采取直埋敷设，电缆放在滑轮上，依据（GB50168-2018）电气装置安装工程电缆线路施工及验收等相关规程规范要求，结合本工程实际情况，展放时采取户外滚轮上敷设，电缆与滚轮之间的摩擦系数 取0.2；电缆输送机采用 JSD-5型电缆输送机，功率按100%考虑（即：JSD5型为5.0kN），电缆实际敷设长度为500m，电缆每米重量10kg，转弯半径 R=1.662m（R=20D=2083.1mm）。电缆输送机输送距离计算：本施工段海拔最低点186#到最高点185#高差为115m，敷设长度为500m，计算得出上坡坡度约为21。结合现场交通运输情况，本工程采用上坡敷设，倾斜直线向上牵引公式如下：T=9.8WL(sin+cos)。使用一台 JSD-5型电缆输送机时，最大输送距离约为96m，因此需使用6台电缆输送机；侧压力计算：侧压力 P=T/R，使用 JSD5型电缆输送机侧压力 P1=50001.912=2615N/m，小于厂家规定的5000N/m，可行。电缆输送机地锚钢丝绳：电缆输送机额定输送22 EPEM 2023.7 下电网运维Grid Operation力为5kN，动荷载系数取1.2，由此得知钢丝绳最小破断拉力需大于6kN，采用624类钢丝绳，直径为8mm，钢丝绳最小破断拉力为29.2kN，满足要求；吊装载荷计算及起重机选型：根据电缆厂家提供的数据，本工程所用电缆盘高3m、宽3m，电缆净重2t、电缆空盘重5t，合计重量7t，选定三一重工STC250T 汽车起重机，额定总起重量25t，满足要求。1.3 施工工艺流程临时电缆敷设工序流程：施工准备-定位放线-通道清理-电缆沟开挖-垫层施工-支架安装-电缆敷设-夹具安装-分层回填-电缆终端头制作-停电过渡（铁塔改造-电缆上塔-接地箱安装-防火封堵-耐压试验）-检查验收-投产运行。图2 临时电缆拆除工序流程图2 电缆敷设准备在电缆敷设前将所有电缆敷设施工所需要各方面都做好准备，包括技术交底、场地布置、人员安排、指挥系统及通信联络、电源准备、工机具准备等五个方面。2.1 电缆收货电缆到货后应及时仔细核对电缆型号、长度必须符合设计要求，厂家应随货附带产品合格证、出厂检验报告，电缆盘外观良好，无碰撞痕迹，无破损。电缆卸车应由专业起重工指挥，工作负责人、技术员、监理现场监督和确认现场摆放位置。电缆摆放到位后，在电缆盘四周设置硬质安全围栏，并设置警示灯等明显的警示标志。提前通知监理、厂家及建设单位进行开箱，并按要求进行拍照，确认电缆盘外观良好无损伤，开箱过程中做好开箱记录。2.2 技术交底电缆敷设前制定专项施工方案，由编制人对施工人员进行安全、质量、技术交底。交底内容应包含电缆敷设地点、各相摆放位置、转弯半径、侧压力、牵引力、输送机使用方法、电缆盘架设注意事项、电缆敷设各项安全、质量注意事项等。2.3 场地布置根据现场实际勘测和施工需求，电缆盘摆放位置用硬质围栏围好，旁边平均分布反光锥，在电缆盘前后50m 布置警示标语，警示牌，反光锥，温馨提示，导向牌，夜间警示灯。施工区域采用围栏隔离，严禁非施工人员进入内；沿线内所有电动机具（含输送机、控制箱、配电箱、电缆焊机等）必须接地良好；输送机必须固定牢固，防止敷设过程中输送机移位造成电缆损坏，输送机固定地点必须牢靠；输送机电源线及控制线不得直接放置地面。在敷设电缆时使用专用的电缆放线架和千斤顶将电缆盘支撑起来，离开地面约100200mm 并保持两个放线架平衡，在电缆盘下方垫满5mm 厚的橡皮垫，防止电缆擦伤。电缆敷设过程中，电缆盘处的人员负责控制电缆盘的转动速度和平衡，防止电缆盘转动过快导致盘上的电缆松动过大，同时要防止因电缆左右摆动和泥地沉降等原因导致电缆架倒塌引起人员受伤和电缆受损。2.4 人员安排电缆盘处要求安排负责人1人，配备4到5名配合人员，负责电缆盘的架设和调整电缆敷设工程中电缆盘的转速；电缆输送机的总控箱专门配备负责人1名，负责电缆输送机的停止和启动；每一台电缆输送机指定1人进行专人看守，每8台电缆输送机安排负责人1人，负责巡视检查电缆敷设路径上的每台电缆输送机、每个滑车的运作情况以及电缆的受力情况；特殊地段（包括转弯地段，上下坡地段）相应的增加看护人员，守点监测电缆敷设过程中电缆的受力状况。指挥系统及通信联络：电缆敷设施工中为保证电缆的敷设质量，必须做到专人指挥，令行禁止，定点人员没有现场负责人的批准不得随意游动。2.5 电源准备施工期间施工电源主要用于电缆敷设、电缆接头制作安装以及电缆耐压试验，电源采用发电机发电，发电机放置于施工区域附近空旷地带，再通过总配电箱接分配电箱。拟采用 JSD-5电缆输送机的功率是1500W/台，全线路总计6台电缆输送机，最多配置1台总控制箱，需要布置在敷设路径的中间部2023.7 下 EPEM 23电网运维Grid Operation位。6台输送机全部启动最大功率是9kW，最大电流是19.7A，经查询常用电缆载流量表，确定采用VV-316+210型电缆作为临时电源电缆。3 主要工序施工方法定位放线：根据设计提供坐标及高程利用全站仪进行施工坐标点放样确定，定位桩采用小木桩，木桩砸入土中，上端钉20mm 的钢钉作为控制点。开挖前进行断面探测，熟悉地下管网管线的走向、位置、深度，对已知管线进行标记和保护，并对所有施工人员进行交底；电缆沟开挖：使用机械分段分层沿路径方向开挖，沟底宽度及坡度稳定，不够时及时修整，要求沟底凹凸不平不超过5mm，以保证底标高和边坡坡度正确，避免超挖和土层遭受扰动，挖出的土方部分留作回填土；垫层施工及支架安装：电缆沟用砂或者软土铺垫层120mm，再放置支架，支架按1.5m/档布置。电缆敷设：电缆牵引采用人工、机械配合牵引的方式，负责电缆牵引的人员引导电缆沿敷设方向行进。同时，负责电缆牵引的人员中必须有专人携带19-22的力矩扳手，在电缆进入每一台电缆输送机1.5m 后调整输送机的输送皮带，使输送机两条输送皮带间的夹紧力达到敷设要求，夹紧力不能过大或太小，过大容易夹伤电缆，太小则无法使电缆输送机达到最大效果。电缆敷设路径全段每台输送机都配备人员进行巡视，主要查看电缆输送机的运行情况。夹具安装及分层回填：为了在上坡段固定电缆，需使用夹具将电缆固定在支架上。用砂或者软土覆盖电缆，电缆上方应有100mm 的砂或者软土保护层，再铺设电缆保护板，再用回填土夯实，回填土达到300mm 时，放置电缆警示带，再继续用回填土夯实，最后再恢复原地面；电缆终端头制作：本工程电缆附件由厂家负责安装。电缆附件安装人员必须经过专业培训，并持证上岗。电缆附件厂家派一名技术员在现场配合监督电缆附件安装的质量以及安全情况；铁塔改造：按照铁塔改造施工图纸将铁塔辅助横担、避雷器、复合绝缘子等安装到185#、186#号塔，如图3所示。电缆上塔：电缆终端头制作完成后，用绞磨将电缆拉上塔。电缆从电缆沟引上塔时需套装 CPVC管，为防止雨水倒灌进入电缆沟，需做好封堵。电缆（含终端头）上塔过程中，要注意控制速度，防止电缆头与塔体碰撞。吊装完成后，从上至下逐步将电缆固定在支架上；接地箱安装：电缆外护套在集合禹线186#塔户外终端接地箱采用直接接地方式，185#塔户外终端接地箱采用保护接地方式；防火安装：所有电缆头每侧2m 范围内电缆绕包防火包带再涂刷防火涂料进行防火保护。防火堵料、涂料等采用无毒环保型材料。1-临时横担；2-悬式避雷器串；3-合成绝缘子串；4-临时电缆图3 铁塔改造示意图耐压试验：依据 GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准、Q/GDW11316-2018高压电缆线路试验规程以及 Q/GDW1168-2013输变电设备状态检修试验规程，电缆安装完成后，由有资质的单位对此次交流耐压试验，试验合格后方可投入使用；检查验收：电缆在投入使用前，由有资质的单位对110kV 集合禹线进行参数测试，确保线路参数满足正常运行要求；电缆拆除：跨越施工完成后，按照电缆安装的逆顺序将电缆进行拆除，线路恢复成原架空状态。近年来，随着我国社会经济的快速发展，电网作为支撑社会经济发展的能源动脉，数量也在逐年增多，使得在后续电网建设过程中，跨越已投运的输电线路的次数也越来越多，加上国家对供电可靠性和安全生产的要求越来越高，这就需要后续的电网建设者们在进行电力线路跨越时，采取更多的有效措施，保证供电可靠性和电网安全生产同步进行。本工程根据现场情况，在110kV 集合禹线、淮和禹线不能同时停电的情况下，选取了施工条件较为便利的110kV 集合禹线185#、186#塔进行局部改造后再用临时电缆进行连接，既然保证了110kV张坊牵引站的可靠供电，又降低了特高压工程架线过程的安全风险，为后续线路跨越施工提供了一种新的措施。