孙国彬 1 何平 2
（1 大唐淮北发电厂，淮北市 235000；97ssee
2 安徽送变电工程公司，合肥市 230022）
【摘 要】±800kV楚雄换流站工程特高压直流滤波电容器采用单塔悬吊式安装，在我国是首次应用，其安装质量及工艺要求高，且无经验可供参考。本文作者针对云南—广东±800kV直流输电工程楚雄换流站西门子特高压直流滤波电容器的安装，结合现场工程实践，总结出±800kV特高压换流站悬吊式直流滤波电容器安装工艺，并就如何根据施工环境，利用施工机械，通过优化措施，提出满足施工技术要求的完善的施工方案，为特高压直流输电工程同类设备的施工安装提供参考和借鉴。 【关键词】±800kV特高压直流输电工程 滤波电容器 施工技术
0 引言
云南—广东±800kV直流输电工程是南方电网“十一五”西电东送的主要输电通道，汇集云南小湾、金安桥等水电站的电力输送至广东。额定输电电压±800kV，额定输送容量5000MW，输电距离1412km。该工程是世界上第一个特高压直流输电工程，也是我国特高压直流示范工程，它是我国电网建设史上的一个里程碑，在世界电力工程史上也是一个重大突破[1]。
±800kV楚雄换流站位于云南省楚雄州禄丰县，是云南—广东±800kV特高压直流输电工程的送端整流换流站。楚雄换流站直流系统设计容量为双极5000MW，直流电压为±（400kV+400kV），±800kV直流开关场采用双极典型接线。在直流场极1、极2区域各设置一组TT12/24/45型直流滤波器，其中直流滤波电容器（C1）为单塔悬吊式结构，由德国西门子公司提供，每组滤波电容器的电容量为1.2μF。由28×8只额定容量为67.2μF的单只无熔丝结构电容器串并联组成，安装方式为单塔分层悬吊式，总共28层滤波电容器。其上部采用4柱长度为10m的复合绝缘子（每柱2节）4点悬吊于钢构架上，同时在底部采用4个垂直的复合绝缘子配4根可调节螺杆固定整个电容器塔，下部复合支持绝缘子长度为1.5m，可调节螺杆最长可调节至1.35m，可调节范围为500mm。28层电容器塔的高度为21.2m，分层编号自下而上，顶部为高压侧，低压侧在最下层，整个塔的高度为34.80m，重量约为27t。[5] 1 安装总要求
1.1 安装环境要求
由于本电容器塔有28层，每层由8只单体电容器组成，附件较多，且电容器单元引线套管较脆弱易损坏，施工现场堆放及组装电容器塔附件区域的地面应平整。
电线印字机1.2 安装工艺要求
C1电容器塔安装质量的好坏，将直接关系到投运后能否长期安全可靠运行。虽然安装环节很多，但要点主要是电容器安装的正确性（按厂家编号对号入座）和各单台电容器之间连线正确，以及避免电容器套管受伤。
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1.2.1 保证电容器安装的正确性
按设计图纸和厂家说明书的要求，对号入座。根据厂家说明书要求，为了保证安装完毕的电容器塔两个臂的电容量平衡，单台电容器代号与层号及位置必须一一对应，不得装错。单层就位时，也应该按厂家说明书要求方位就位，不能颠倒，这样才能保证安装完毕后的电容器塔两个桥臂的电容量是平衡的。
1.2.2 保证电容器塔内部连线正确、螺栓紧固到位、套管不受到损伤
根据厂家图纸进行电容器之间的内部连线。注意连线弧度一致，保证外观工艺。紧固连接螺栓时，应按厂家安装指导说明提供扭矩进行紧固，电容器组装时应注意保护套管。电容器层就位过程借助于升降车，不得直接攀爬电容器层进行安装就位。
2 施工方案
2.1 电容器塔的安装特点[6]
楚雄换流站悬吊式直流滤波电容器塔安装具有如下特点：
⑴ 构架悬吊点与地面间的距离为34.80m，最低电容器层安装高度超过3m，主要安装施工均属高空作业；
⑵ 构架悬吊点与最上层电容器由4柱长度为10m复合绝缘子连接（2节/柱）；
⑶ 每两层电容层间由1节复合绝缘子连接，单层电容器包括均压环、4节复合绝缘子的总重量约1t；
⑷ 底部采用4柱单节垂直复合绝缘子配四根可调节螺杆与底部方形框架连接固定整个电容器塔，每柱复合绝缘子连同可调节螺杆的总长度约3m。
2.2.1 吊装方案选择：根据设计和安装要求，这种悬吊式电容塔组装结构不便于用吊车进行直接吊起组装，经现场比较，使用在构架上选吊点从两侧起吊法相对较简便些。但如果直接选择电容层架上的吊点，即直接将电容层4点两侧起吊、组装（包括均压环4串单节复合绝缘子），则在吊装、组装时会出现如下困难：
⑴ 选吊点困难，因为4个可做吊点的位置需组装复合绝缘子串，做吊点后将不便于单层电容器吊起后组装。
⑵ 4串复合绝缘子串无依托点，其不固定性也将影响起吊平衡和组装。
⑶ 安装人员高空作业的空间也相对较小，不利于安全施工。
⑷ 按上述方法，构架上的吊点必须离电容器塔要远一些，以便上层已安装电容不影响下层电容的吊装、组装。但实际上构架的整体空间是有限的，上层已安装电容将使下层无法安装。
2.2.2 根据以上几点解析和参考穗东换流站电容器塔吊装方案，现场拟采用以构架为吊点用两台3t 慢速卷扬机垂直同步起吊的方法，同时制作了如图1所示的电容器层吊装支架，该支架具备以下特点：
⑴ 该制作支架较电容层架（包括均压环）略大，这样保证垂直起吊时不受上层已装电容层影响。
⑵ 根据电容层架的4个绝缘子串支撑制作4个限位卡，并在距电容单元外侧一定范围处，也制作若干334
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个限位板，这样可防止电容层在支架上滑动，但可小范围内移动，便于组装。
⑶ 4个吊点在制作的支架两侧应均匀、平衡分布。
⑷ 支架制作完毕，依据电容层的重量进行一定的过负荷试验，检查无裂纹和变形后方可投入使用。
注：其余未作标注为#10槽钢
图1 电容器层吊装支架
图2 吊装方法示意图 图3 直流滤波电容器塔
3 安装流程
安装流程图如图4所示：
图4 直流滤波电容器塔安装流程图
vvint4.施工准备
4.1 组织准备
4.1.1 现场布置。由于此次安装的直流滤波器C1电容器塔总共有28层，附件比较多，在安装前先将直流滤波C1电容器塔设备附件箱倒运到位，且将最上层（第28层）附件和悬吊瓷瓶最先倒运到安装位置。安装场地平整，周围杂物清理干净。[3]
4.1.2 技术准备。技术人员先仔细审阅施工图纸和厂家提供的安装使用说明书，编制详细的施工方案，并向全体人员做好技术交底工作。
4.1.3 人员组织。参加本项作业的全体人员到位。
4.1.4 工器具准备。①吊车一台（按25t考虑，用于设备倒运），②吊装工机具：3t卷扬机2台、专用吊装支架（根据2.2.2吊装方案选择）、③登高作业车一台（由于整个电容器塔高度为34.80m，所以登高作业车的臂长初步考虑为40m）、④其它工器具：安全带、力矩扳手等必要工具、白布等。
4.2 悬吊构架、与底部垂直绝缘子连接件连接的地脚螺栓尺寸检查
由于整个塔的重量约为28t，所以对悬吊电容器塔的构架在安装前应仔细检查，确认构架的水平、垂直偏差度在允许范围之内；构架所有螺栓已紧固，并按要求锁死，顶部悬吊架安装正确。检查电容器塔底座预埋地脚螺栓与底部固定框架孔距是否与实物吻合，基础平整度在允许范围内。
4.3 开箱检查
4.3.1 检查各附件是否齐全，箱号标示应清楚（包装箱上的箱号对应电容器塔的层别）。
4.3.2 检查各金属构件无明显变形，锈蚀。
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4.3.3 检查悬吊复合绝缘子外观完好，金属部位无锈蚀。
4.3.4 检查底部4个复合绝缘子完好。
4.3.5 检查放在金属层架上的电容器外观完好，本体无变形、锈蚀、渗油现象。
4.3.6 单台电容器电容量检测与出厂试验报告比较应满足要求。
5.安装
5.1 顶部悬吊复合绝缘子安装
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顶部4柱悬吊绝缘子采用复合绝缘子，每柱由两节复合绝缘子连接，长度为10m，每柱单节安装（先安装与横梁底部框架连接的一节，再安装另一节），检查无误后直接用载荷为1.5t的起重葫芦人工拉到相应的安装位置，借助于登高作业车挂在横梁上相应的挂点上，在此过程将用臂长能满足34.80m的登高作业车配合。包装容器
5.2 电容器层安装
5.2.1 待四柱悬吊绝缘子上位后，横梁上方两只葫芦保持原位置不动，将地面用来起吊单层电容器的
两台3t卷扬机钢丝绳分别穿过构架横梁上方两只葫芦，并将钢丝绳头引至地面，满足电容器层栓绳（图2）。
5.2.2 按厂家说明书进行单层组装，并将每层电容器内部连线在地面安装好，同时将上、下层之间连线先连在上层，另一端待下层电容器上位后再连接。在组装和内部连线过程中，严格按照厂家提供的螺栓对应扭矩值进行紧固。为便于吊装，将电容器塔底部基础框架作为吊装平台，将制作好的吊装专用支架预先放置在电容器部基础框架上，将地面已组装好的电容器层用吊车吊到专用支架上，电容器塔从顶部至底部方向共有10层电容器层带有均压环，且最顶部均压环外径为300mm其余各层为200mm，其中最顶层均压环为两半对卡式均压环（但不相连），其余9层均为两半对卡、相互嵌套组装式，因此除最顶层外其余各层必须待电容器组装好并吊上吊装支架后，将已组装好的矩形均压环抬至电容器层进行螺栓连接、紧固后和电容器层一起上位。[4]
吊装平台上电容器层组装好后用两根长5m的吊装带（每侧1根）配合4只3t U型环固定在吊装支架的四个吊装孔上，然后将两根从构架横梁上方牵引下来的吊装钢丝绳头用两只3t U型环分别栓在电容器层两侧吊装带上，两台卷扬机同时启动平稳上升，在此之前登高作业车先将登高人员送至安装层部位，待电容器层接近安装层部位时，两台卷扬机停止上升操作，此时由登高人员和地面指挥人员配合指挥卷扬
机起、停来进行电容器层对接安装，待电容器层上层绝缘子与下部电容器层连接好，并经检查确认连接
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螺栓已拧到位、穿销已穿好，方可指挥卷扬机将吊装支架松下，此时登高人员应将上层电容器预留的连
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