用于500kV变电站的组合式构架柱及其安装方法_2

文档序号:8249908阅读:来源:国知局
架梁6与第二出线构架梁11之间的夹角为180度;所述第二主变进线构架梁19与第五过渡构架梁18相互平行,所述第五过渡构架梁18分别与第一出线构架梁6、第二出线构架梁11相互垂直。采用这样的结构可以使得本集成式构架的整体结构更加紧凑,进一步降低500kV变电站内的电缆使用量,且所需的站内用地面积最少,极大地节省了 500kV变电站的总体投资成本。
[0039]对于500kV变电站而言,通常设置两台主变,利用本集成式构架可以满足500kV变电站两台主变的本期220kV降压运行和最终过渡到500kV等级的正常运行,具体而言:
[0040]当500kV变电站进行本期220kV降压运行时,本集成式构架上的架空线如图2所示,其中一台主变的3条主变进线I与第一主变进线构架梁5连接,另一台主变的3条主变进线I与第五过渡构架梁18连接,6条出线14分别与主变进线I对应,也分为两组,每组3条,其中一组的3条出线14与第一出线构架梁6连接,另一组的3条出线14则与第二出线构架梁11连接。在第一主变进线构架梁5与第二过渡构架梁10之间跨接第一架空电缆21,在第一过渡构架梁8与第二出线构架梁11之间跨接第二架空电缆22,在第五过渡构架梁18与第三过渡构架梁13之间跨接第三架空电缆23,所述第二过渡构架梁10与第一过渡构架梁8之间通过下跳线连接,所述第三过渡构架梁13与第一出线构架梁6之间通过上跳线连接,从而可以实现本期220kV电力输送。
[0041]当500kV变电站从本期220kV降压运行过渡到500kV等级的正常运行时,本集成式构架上的架空线如图1所示,其中一台主变的3条主变进线I与第一主变进线构架梁5连接,另一台主变的3条主变进线I与第二主变进线构架梁19连接,6条出线14分别与主变进线I对应,也分为两组,每组3条,其中一组的3条出线14与第一出线构架梁6连接,另一组的3条出线14则与第二出线构架梁11连接,即可实现远期500kV电力输送。与本期220kV降压运行时相比,由于取消了第一架空电缆21、第二架空电缆22和第三架空电缆23,因此,可以根据变电站内电气配置需要而将第一过渡构架梁8、第二过渡构架梁10、第三过渡构架梁13和第五过渡构架梁18拆掉,也可以不拆掉。在采用本集成式构架后,可以很方便地实现从220kV降压运行过渡到500kV正常运行,其中的电缆根据安全带电距离的要求进行架空施工,因此,不需要进行过多的电缆隧道的土方施工建设,使工程量得以大幅度减少,有利于节约500kV变电站内宝贵的土地资源,并有效地降低了 500kV变电站的建设成本。
[0042]为了保证500kV变电站的安全、可靠运行,本集成式构架中的第一端撑柱2、第二端撑柱7可以采用三脚支撑柱,其横截面形状为三角形,以提高集成式构架的稳固性。其中的第一过渡构架柱9、出线构架柱12、第二过渡构架柱15、第四过渡构架梁16、第一主变进线构架柱17、第二主变进线构架柱20采用人字形两脚支撑柱,以减少集成式构架的建材用量和占地面积,节省了其建设成本。另外,在第一端撑柱2、第一过渡构架柱9、出线构架柱12、第一主变进线构架柱17的顶端还连接固定有避雷线柱3,所述避雷线柱3顶端与避雷针4连接固定,以防止雷电对电气设施的破坏性影响,保证500kV变电站的运行安全、可靠。
[0043]对于建设在高海拔、高地震烈度地区的500kV变电站而言,集成式构架的施工难度大幅增加,建设成本更加高,而且,高海拔地区的风力通常比较强劲,其对集成式构架的安全威胁更大,另外,地震力作用也会对集成式构架的安全运行带来破坏性影响。因此,为了更好地保证高海拔、高地震烈度地区的500kV变电站的安全、可靠运行,必须保证其中的集成式构架具有足够的抗侧刚度、抵抗风荷载和地震作用,而构架梁、构架柱作为集成式构架的最重要组成部分,其抗侧刚度、抵抗风荷载和地震作用的性能对于集成式构架的安全至关重要。
[0044]下面以第一主变进线构架梁5为例进行说明,如图5、图6所示,所述的第一主变进线构架梁5为组合式格构梁,主要包括第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509以及第一联接板506和第三支撑件507,所述的第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509均为圆形钢管,既能保证抗弯强度,又能减轻第一主变进线构架梁5的总重量,以便于安装操作;所述第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509分别包括若干段,相邻的两段第一主梁502之间、相邻的两段第二主梁508之间、相邻的两段第三主梁509之间分别通过第一连接法兰503连接固定。由于第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509表面通常需要进行镀锌处理,以提高其抗腐蚀性能,采用这种分段式结构不仅便于对第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509进行镀锌处理,而且在运输过程中也不致于因为过长而发生严重变形,保证了第一主变进线构架梁5的拼接作业顺利实施。在第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509上分别焊接固定第一联接板506,第一主梁502与第二主梁508之间、第二主梁508与第三主梁509之间、第一主梁502与第三主梁509之间分别通过第三支撑件507与第一联接板506连接固定,为拆装方便,所述第三支撑件507两端分别与第一联接板506之间通过高强度螺栓连接固定,且由第一主梁502、第二主梁508与第三主梁509共同组成截面为锐角三角形的构架梁,在构架梁的三角形中空腔内设置有走道,以方便安装、维修人员进行作业。这种截面为锐角三角形的构架梁具有很强的稳定性,能够大幅度提高第一主变进线构架梁5的抗侧刚度、抵抗风荷载和地震作用性能。在第一主梁502、第二主梁508上分别焊接固定若干个用于电缆挂线的第一挂环512,在第一主梁502与第二主梁508之间的第三支撑件507上连接有若干个用于电缆挂线的第二挂环513,如图10所示,以方便第一主变进线构架梁5安装固定后的电缆挂线操作。
[0045]为了进一步提高第一主变进线构架梁5的抗侧刚度、抵抗风荷载和地震作用性能,如图5、图6所示,在所述的第一主梁502与第二主梁508之间、第二主梁508与第三主梁509之间、第一主梁502与第三主梁509之间分别增加连接若干个第一支撑件504和第二支撑件505,在第一主变进线构架梁5的同一侧面上,若干个第一支撑件504相互平行,且第一支撑件504的两端分别与第一联接板506之间通过高强度螺栓连接,同样地,位于第一主变进线构架梁5同一侧面上的若干个第二支撑件505也相互平行设置,且第二支撑件505的两端分别与第一联接板506之间通过高强度螺栓连接。如图6所示,在由第二主梁508与第三主梁509所组成的同一侧面上,所述第一支撑件504与第二主梁508之间的夹角为锐角,优选地采用49度;所述第二支撑件505与第二主梁508之间的夹角为锐角,优选地采用48度。这样的结构设计可以使得位于第一主变进线构架梁5同一侧面上的第一支撑件504与第二支撑件505之间基本上相互垂直,从而有利于第一主变进线构架梁5的抗侧刚度、抵抗风荷载和地震作用性能的提升。
[0046]由于集成式构架中的第一主变进线构架梁5的安装高度较高,不宜采用焊接方式进行安装操作。为了尽量降低第一主变进线构架梁5的安装难度,其中的第一支撑件504、第二支撑件505和第三支撑件507可以选用角钢,以方便进行螺栓连接;在第一主变进线构架梁5两端可以预先焊接固定安装板501,在安装板501上开设螺栓孔,第一主变进线构架梁5与第一端撑柱2之间通过高强度螺栓连接固定,如图3、图7所示。为确保第一主变进线构架梁5安装后的稳定性,也可以在第一主变进线构架梁5端部焊接固定枕板511,所述枕板511同时也与安装板501焊接固定,在枕板511上开设与第一主梁502或者第二主梁508外径相匹配的弧形槽,如图3、图9所示,以增加第一主变进线构架梁5与枕板511之间的接触面积,提高焊接的可靠性。为了防止雨水等进入第一主变进线构架梁5内腔而对其造成腐蚀,如图3、图8所示,在第一主梁502、第二主梁508、第三主梁509开口端焊封固定封板510。
[0047]对于第一出线构架梁6、第一过渡构架梁8、第二过渡构架梁10、第二出线构架梁11、第三过渡构架梁13、第四过渡构架梁16以及第五过渡构架梁18和第二主变进线构架梁19,均可以参照上述的第一主变进线构架梁5的结构实施,在此不一一赘述。
[0048]下面以出线构架柱12为例进行说明,如图11、图12、图13所示,所述的出线构架柱12为组合式构架柱,主要包括构架主连接件120和构架脚柱121,所述构架主连接件120为人字形结构,由两个支撑件1203分别焊接固定在第二联接板1205的相对两侧,在支撑件1203顶端焊接固定端接板1201,所述端接板1201上开设若干个螺栓孔;在端接板1201与支撑件1203之间焊接固定第二加强筋1202,所述第二加强筋1202优选地采用直角梯形钢板,如图14所示。为了保证构架主连接件120在运输、安装过程中不致于发生严重变形,可以在两个支撑件1203之间以插接方式焊接固定横撑件1204,如图12所示。所述构架脚柱121设置两个,分别与两个支撑件1203通过第二连接法兰122连接固定,在两个构架脚柱121之间可以设置若干个相互平行的构架过渡连接件123,通过构架过渡连接件123可以保证两个构架脚柱121之间的夹
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