(安徽送变电工程有限公司 合肥市 230022)
摘要：在安徽电网大建设过程中，每年有大量的变电站间隔扩建工程。其中，土建基础施工是间隔扩建工作的第一步，是后续电气施工的起点。本文以500kV变电站工程间隔扩建工程为活动对象，浅述变电站间隔扩建工程安全限高架的研制应用，为安徽地区变电站扩建工程减少停电时间、降低安全隐患，安全有效施工提供参考与借鉴。
关键词：安全；限高架；变电站；间隔扩建；土建施工
Zhou Yikai，Liu Wu，Wang Wengbin
(Anhui Electric Transmission and Transformation Company，Hefei 230022)
1引言
当前，我国已进入了电力发展的快速推进期，安徽电网发展日新月异，其中以合肥地区电网发展及用电负荷为最。通过电网调度数据能够得知，安徽合肥地区迎峰度夏用电负荷逐年增长，其中2017年，单日用电突破历史高峰；通过各项数据显示，经济增长强劲快速的合肥地区电网结构亟需进行电网骨架的增加与调整，大中小型变电站工程增容改造工作势不可挡。在此环境下，安徽地区多个已投入运行的变电站工程陆续开始了扩建的工作，以此确保电网发展能够满足迎峰度夏用电高峰，能够满足合肥人民、安徽人民对美好生活的要求。
1.1 研发安全限高架的背景
安徽合肥肥南500kV变电站站1址位于安徽省合肥市东南区域，此变电站于2014年投入运行，为安徽合肥、六安、安庆等多个地区的用电负荷承担了坚强有力的供电服务；面对合肥地区逐年增长的迎峰度夏用电负荷增长情况，肥南500kV变电站开始了新一轮的改扩建工作，其中涉及到主变扩建、间隔扩建等工作内容。
改扩建工程工作主要分为不需要停电施工的作业与需要停电施工的作业。在不停电的施工作业开始前，必须首先做好安全隔离措施，常规施工方法一般采用硬质安全围护栏杆、安全警示标牌等方式，对带电区域与拟工作的区域进行隔离防护；同时，在施工过程中安排专人监护。
由于此区域被隔离，相应路口有安全警示标示，施工人员能够在地面的安全区域组织作业；而对于作业区域的上方设备，其离地高度尽管能满足人员在下方安全行走的要求，但没有有效的防护措施。在土建基础施工过程中，工人在转场过程，通常无意识扛铁锹或洋镐上肩膀；在测量埋深时，将塔尺测量竖起时，容易超过离地安全高度，极有可能造成触电事故，导致电网运行跳闸。对此，施工现场采取地面安全隔离措施的同时，加强人身教育与施工交底培训。
在肥南500kV变电站220kV间隔扩建间隔开工前，对220kV分段间隔扩建区域进行风险勘察，其中220kV分段间隔区域使用激光测距仪测量上方带电设备距离地面高度最近为5.1米。
根据《电力建设安全工作规程 第3部分：变电站》2 要求：“在靠近带电部分工作，施工作业人员的正常活动范围与带电设备的安全距离应满足：220kV电压等级安全距离不小于3.00米”。
施工人员在土建作业过程中，人身高度与工器具高度达到的距地高度，不得超过2.1米（5米-3米=2.1米）。
2 拟定方案
针对上述存在的问题，施工项目部加强了施工作业人员安全教育、增加了现场安全监护力度；同时，公司调查发现，市场上尚无针对变电站施工的的成型的安全限高架。
结合安全施工工作要求，公司组织施工项目部开展了安全限高架的初步调研，制定了安全限高架基本要求一览表（见表1），确保安全限高架能够适用于扩建变电站工程。
表1 安全限高架基本要求一览表
依据500kV变电站工程施工现场条件，我们初步拟定3种方案：
2.1 第一种方案
采用无支柱式限高架方式，以方木为横梁，以周边设备支架杆为立柱，横梁与支架之间杆采用绑扎固定，再覆盖安全围网作为封顶材料。
优势：安全性好
劣势：材料周转率低、 受场地条件影响大，不利推广、结构复杂，构件跨度大易变形。
图1 无支柱式限高架方式
2.2 第二种方案
采用木质整体式限高架方式，以方木为框架，木板条为顶部格栅，材料间用铁钉连接固定，并在框架腋角处设置加强板条以增加整体稳定性。格栅间隙不大于3cm，保证工器具无法伸出。
优势：周转使用率高
劣势：重量较大，采光不好， 结构稳定性一般，抗风能力弱，存在方木倒塌隐患。
2.3 第三种方案
采用PVC组装式限高架方式，以 PVC管材为框架材料，利用多种连接配件进行结构组合。PVC横梁与密目式安全网组成顶盖，搬运至在现场后再安装PVC立柱，组成安全限高架。
优势：安全性好、周转使用率高，重量轻，安装简便，采光良好， 结构牢固，抗风能力强劣势：需要另行采购大管径PVC材料进行现场安装
综合考虑占地面积、现场巡视安全、经济合理、技术可行等四个方面的因素，我们选择第三种方案作为实施方案。
3 方案实施
由于本安全限高架主要用于扩建工程，不仅要满足施工要求，还需要满足变电站运维工作要求，现场从设备尺寸、构件连接、顶面材料选择、抗风能力等多个方面入手开展工作。
3.1 设备尺寸
查阅安徽合肥肥西500kV变电站、合肥肥北500kV变电站施工图纸3，重点查询间隔扩建工程现有各类电气设备支架基础尺寸、整理基坑放坡及人员作业空间参数。设备支架基础均为土模，采用人工开挖，并用小推车运输土方；支架基础最大平面尺寸为1.2m×1.2m，考虑基坑周边临时堆土、小推车运输等各项因素，限高架尺寸选定为2m×2m×2m。
3.2 构件连接
构件规格保持一致；选用通长构件避免不必要的接头； 横梁与立柱统一选用Φ110 PVC通长构件；构件之间，采用直通接头。
顶部横梁采用90°弯头连接，并在四角分别预留一个T字接头，用于在现场与立柱组装。
3.3 顶部材料选择
选用结实可靠的密目式安全网作为顶盖材料； 密目式安全网强度高、耐腐蚀，网眼孔径不大于12mm；能有效限制工器具伸出安全高度，同时具备透风、透光的特性。 同时采用自锁式尼龙扎带绑扎在PVC框架横梁上，确保密目式安全网绑扎牢靠不变形。
3.4 抗风能力
在组装时，先在立柱内灌入黄沙、石子等配重物，再与限高顶盖组装，改善架体头重脚轻的问题，有效增强架体稳定性和抗风能力。
利用面盆与水泥，制作与限高架竖向管径匹配的移动式PVC内衬，进一步增强抗风性。
依据不同的施工区域，同时也在现场预挖小坑，用来埋设一部分PVC管入土，确保在大风天气，整体结构也能够稳定。
成型后的产品，广泛征求施工一线技术人员与运维人员的意见，邀请监理单位、设计单位、业主单位、运检单位等多家单位专家，在肥南500kV变电站开展专家论证会，会议一致通过了安全限高架的应用。
4 成果展示
安徽合肥肥南500kV变电站扩建工程共投入8组户外安全限高架，本期扩建工作已于2017年6月施工结束，期间经历过大风、冻雨等天气，所有限高架均能够实现全天候施工。
研发小组总结工作成果，编写的创新性课题《变电站扩建工程安全限高架的研制》获得2018年度中国电力建设企业协会QC成果三等奖。
图2 安全限高架成果现场应用
5 效益分析
在考虑到实际使用价值、使用成本等方面，且该限高架可以反复使用，经济支出列入施工现场安全文明施工费用，且在可接受范围内。
6结束语
此次安全限高架的成功研制，不仅提高了500kV变电站扩建间隔工作的要求，保障了变电站扩建工作的安全性，同时研究成果具有非常强的应用价值，为其他电压等级的变电站后续扩建工程施工提供宝贵的技术经验。
参考文献:
[1] 500kV肥南变电站施工图纸
[2] 《电力建设安全工作规程 第3部分：变电站》（DL5009.3-2013）
[3] 500kV肥西变电站施工图纸、500kV肥北变电站施工图纸
作者简介：
周宜开（1986.01-），男，湖北鄂州，本科，工程师，主要研究方向为输变电工程变电施工管理。
刘武（1983.02-），男，安徽合肥，本科，技师，主要研究方向为输变电工程变电施工管理。
王文斌（1969.09-），安徽铜陵，本科，技师，主要研究方向为输变电工程变电施工管理。
论文作者:周宜开,刘武,王文斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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