顺大坡率场地悬吊式管型母线阶梯式布置技术探讨

顺大坡率场地悬吊式管型母线阶梯式布置技术探讨

黄之容

（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司530023）

摘要：本文介绍用阶梯式布置的方式解决了顺大坡率场地的悬吊式管母的布置的方法，运用工程实例对该方案进行进一步阐述。

关键词：顺大坡率；悬吊式管母；阶梯式布置

1、引言

变电站建设，站区竖向布置通常采用平坡式布置方式，为合理利用地形，减少场地平整土石方量，特别对于是建设条件欠佳，场地自然地势陡峭的变电站，场地平整往往采用1%～3%设计坡度，如果站址受地形条件及出线方向的约束时，屋外高压配电装置采用悬吊管型母线，管型母线的布置必须顺坡布置时，场地大坡率带来的坡顶与坡底构架高差对母线调平影响较大，使得母线下的隔离开关设备存在安装困难的问题。

本次研究是为了有效解决因顺坡产生的场地坡顶与坡底构架高差大导致的管型母线调平困难，隔离开关安装难度较大这一问题，所研究的“悬吊式管型母线阶梯式布置技术方案”论述如下：

2、悬吊式管型母线顺坡场地布置的一般性做法

悬吊式管型母线顺坡场地布置的一般性做法为：采用不等高构架顺坡布置，保持管型母线平直安装。

实际的设计施工过程中发现，为保持管型母线平直安装，配电装置区的每一榀构架型号均不相同，设计过程繁琐，施工工期较长，且因不等高构架种类繁多，施工安装的困难性增大。不仅如此，场平坡率越大，顺坡布置的管型母线在坡顶、坡底对地距离的差别越大。以220kV配电装置区6回出线间隔、3跨构架总长度78m的配电装置区为例，管型母线顺坡布置时，运用不等高构架布置方式，当场地坡率为3%时，坡顶与坡底的构架高差高达2.34m。

为满足管型母线线下隔离开关的安装需要，每组隔离开关的设备支架同样需要设计为不等高，致使支架种类繁多，设计繁琐，同时对施工而言，面对种类繁多的构架、支架，会增加构支架订货和安装的复杂性，施工的出错率增大。

此外，从变电站的观感性方面考虑，构支架的高度参差不齐，整体美观性会有折扣。就运行维护而言，构支架的不等高带来设备安装高度差别大，不利于设备的运行和维护。

3、顺大坡率场地悬吊式管型母线阶梯式布置方案介绍

以投运的220kV黎明变电站工程的220kV配电装置部分为例进行方案介绍。

黎明变220kV配电装置共6回出线，220kV悬吊式管型母线全长78m，场平坡率为1%，220kV悬吊式管型母线顺放坡方向布置，经计算，坡顶与坡底的管型母线对地高差达780mm，高差范围已超出管型母线下的隔离开关静触头可调节范围，若按一般性做法，需采用不等高构支架保持母线平直安装，设计、施工困难，为解决该问题，设计尝试采用等高型构支架管型母线阶梯式布置。

首先，设计考虑采用常规等高型12m构架；其次，将管型母线分跨，分跨的原则为每2个间隔为一跨，顺坡采用阶梯式布置；为使每一段管型母线保持在同一绝对水平高度，且每一段管型母线下的隔离开关静触头都在其0~300mm的调整范围内，以其中部定位，管型母线对地高度9500mm，此时同一跨管型母线下的2个间隔内距离最远的两个隔离开关高差为190m，在隔离开关的静触头的调整范围内，同一跨管型母线内的2组隔离开关支架均可采用相同规格的设备支架，因此6个间隔的所有隔离开关均可采用相同规格的设备支架，设备支架规格由多种变为一种，简化设计、降低施工难度。管型母线采用阶梯式布置，解决了因构架不等高带来的构架计算复杂的问题，降低设计出错几率；因每一跨管型母线中部的对地高度均相等，隔离开关静触头均在容许的调节范围内，可采用等高支架，降低施工安装复杂程度，静触头调整方便快速，简化施工安装程序；整个配电装置区构、支架高度统一，具有良好的视觉效果。

4、顺大坡率场地悬吊式管型母线阶梯式布置的主要技术特点

1、1、简化构支架型号，降低设计难度，降低施工难度：

顺大坡率场地悬吊式管型母线阶梯式布置，采用等高型构支架，每一榀构架型号相同，每一根支架长度相同，构支架设计简单，型号单一，有效降低构支架的设计难度，降低施工难度。

2、构支架钢材用量减少，投资降低。

依上表数据显示：场地坡率越大，构架节省的钢材量越多；当出线规模更大时，构支架的用钢量节省更少，节省钢材带来的投资减少效益明显。

3、整体美观协调

全站配电装置区采用等高的构支架，观感整体性好，悬吊管型母线采用阶梯式布置后，虽允许相邻两跨管型母线有少许高差（高差为260mm），远观整个配电装置区的管型母线呈阶梯式一字排开，近看因管型母线悬吊高度较高，两段管型母线的高差无美观上的影响以220kV黎明变电站为例，220kV悬吊管母局部高差仅为260mm.

4、设计方案带来的工期效益明显：

1）、缩短设计工期：在顺大坡率场地悬吊式管型母线采用阶梯布置，设计不需要考虑利用构架高度消除高差的情况，降低设计构架时的计算难度及出错率，节省设计工期。以应用的黎明变电站为例，缩短设计工期12天。

2）、缩短施工工期：构架可采用同规格构架柱，而不是多规格构架柱，现场施工不需要对不等高杆件进行编号处理和调整各个构架基础埋深，缩短材料订货时间和现场土建施工时间，降低生产厂家和现场施工的出错率。电气施工只需用花篮螺栓对管型母线进行调平，施工速度快，并且避免因管型母线前后段大高差造成隔离开关安装出错，降低土建返工率及减少电气安装时间。以黎明变为例，缩短工期18天。

5、社会效益显著：

悬吊式管型母线采用阶梯布置，场地竖向布置灵活不受限制，少占土地，降低边坡和挡墙支护结构和土石方工程量，减少工程对自然环境的影响，实现人、工程与自然和谐共存。

以220kV黎明变电站的220kV配电装置区为例，设计合理利用地形，因地制宜，平整方式采用平坡式，顺220kV悬吊式管型母线方向采用1%设计坡度，土石方量为58630m3，挖方区边坡采用浆砌片石护坡防护，护坡面积7200m2；填方区均采用浆砌片石挡土墙支护，挡土墙体积13434m3，站址占地面积为3.3400hm2。若为考虑220kV悬吊式管型母线调平困难需要而采用垂直于220kV悬吊式管型母线方向的1%设计坡度，则土石方量为66240m3，护坡面积8900m2；挡土墙体积15650m3，站址占地面积为3.9600hm2，较顺220kV悬吊式管型母线方向设计坡度，土石方量、护坡面积、挡土墙体积、占地面积分别增加7610m3（占13%），1700m2（占23.6%），2216m3（占16.5%），0.62hm2（占18.6%）。

5、结论

顺大坡率场地条件下，悬吊式管型母线阶梯式布置，采用等高构支架进行布置安装，降低设计构支架的计算难度；减少隔离开关静触头安装调整时间，整个配电装置区构支架高度统一，整体布置美观，具有良好的视觉效果。坡率越大该布置方式的土建经济效益越明显，电气安装因安装便利可降低的时间工期越明显。