新疆天山换流站调相机定子吊装方案

茆启来吴栋竣

(江苏省电力建设第三工程有限公司江苏镇江212003)

〔摘要〕介绍了新疆天山换流站调相机内定子吊装方案，该方案使用液压提升装置及配套吊装构架，阐述了吊装构架设计要求并对其吊装时的受力进行了分析。实际应用表明，钢索式液压提升装置具有起重能力大、结构紧凑和自动闭锁等优点，非常适合调相机内定子等设备的吊装工作，对同类型的吊装方案设计具有一定的参考价值。

〔关键词〕调相机内定子；卸车；旋转；提升；液压提升装置

0、引言

新疆天山换流站工程共安装2台调相机，额定容量300Mvar，为国产首台全空冷调相机，由东方电气股份有限公司制造。因调相机定子从四川绵阳运往新疆哈密整机运输困难，分下半机座、内定子、上半机座三部分运到现场，1、下半机座：长10.28米，宽5.19米，高2.4米，重44吨；2、内定子：直径3.23米，长8.92米，净重238吨；3、上半机座：长10.12米，宽4.51米，高2.52米，重38吨。二台调相机，距吊物孔中心距离20米，两边对称布置，置于5米混凝土基础上，与吊物孔车辆进出方向成90度，厂房内一台起重量100吨行车，无法用于238吨内定子吊装就位。经比选，决定采用钢索式液压提升装置及配套吊装构架实施内定子吊装就位。钢索式液压提升装置选用国内成熟的GYT-200D型系列设备，此次吊装由2台额定提升力为1960kN的千斤顶及配套泵站组成.

1、定子吊装过程

新疆天山换流站调相机定子吊装，先吊1#调相机定子，吊装架先安装在1#调相机侧，吊装架设备如图1、2所示。

1—运输车辆；2—内定子；3—吊钩；4—行走梁；5—重物移运器；6—千斤顶承载梁；7—千斤顶；8—立柱。

图1新疆天山换流站调相机内定子吊装设备主视图（卸车转向）

图2新疆天山换流站调相机内定子吊装侧视图

定子吊装就位过程如下：

（1）1#下半机座吊装：行车主钩在两行走架之间下来挂一对钢丝绳套下半机座四只吊耳，直接起吊、转向、行走、就位，两排行走架之间净距离为5.55米，超过下半机座宽度5.19米，下半机座可以在吊装架内通过。

（2）1#内定子卸车：二台液压千斤顶，每台液压千斤顶钢索24根满穿，二只千斤顶下吊耳与600吨吊钩轴销连接。600吨吊钩挂一对环形纤维吊带，4头朝下挂内定子吊耳。启动液压提升装置，将定子提升至卸车指定高度，运输平板车退出。

（3）1#内定子转向：运输平板车退出后，启动液压提升装置，将内定子降落至离地面200mm停止，人工推转90度使之与安装方向一致，将内定子降落至离地面。

（4）内定子降落至离地面后，将内定子吊耳上的吊带退去，拉移动架至5米平台拆600吨吊钩，拆下的吊钩用行车吊离，千斤顶转90度，使下吊耳的轴销与定子轴线平行，拉开千斤顶承载梁，间距3858mm（制造厂指定兜点距离），承载梁之间用钢梁连接。

（5）用行车吊开内定子运输罩，拆去内定子上的4只吊耳，在兜点位置绑扎垫板，把移动架拉至内定子上方，用吊带穿过提升装置下吊耳轴销兜内定子，用80吨卸克连接。

（6）起动液压提升装置，将定子提升至指定高度。

（7）启动卷扬机，拉移动架沿固定架的轨道梁移动到指定位置。

（8）再次启动液压提升装置，降落定子就位。

（9）1#内定子吊装就位后，将移动架拖至吊物孔这一跨的固定架位置，

（10）1#上半机座吊装：行车主钩在两行走架之间下来挂一对钢丝绳用卸克连接上半机座四只吊耳，直接起吊、转向、行走、就位。

（11）1#调相机基础侧的固定架拆除装到2#调相机就位基础侧组装，吊物孔这一跨不拆作2#定子吊装使用，吊装方法和步骤跟1#调相机吊装一样。

2、专用吊装构架设计

2.1吊装构架设计要求

新疆天山换流站调相机定子吊装，用我公司原有的550吨或400吨液压提升吊装构架吊装，调相机的厂房高度、宽度受到限制，厂房内无法用行车组装吊装构架，运转层混凝土缓建较多，需要吊装构架构件也较多，为了满足新疆天山换流站调相机定子吊装要求，从我公司现有的起重吊装构架中选择构件组成，吊装构架须具备足够的安全系数，其额定载荷设计为4000kN。吊装构架由移动架、固定架、吊钩和吊带组成（图1、2）。

2.1.（1）固定架在被吊物及其就位平台间提供了合理、坚固的结构连接，也为移动架的移动提供了移动平台和稳固的支撑；固定架由两部分组成：吊物孔侧用我公司山东海阳核电站100万发电机定子吊装的可承载550吨的吊装构架，选用其中15.5米行走梁2根，8米立柱4根；调相机就位基础侧用我公司火电60万kW发电机定子吊装的可承载400吨的吊装构架，选用其中15.5米行走梁2根，3.9米立柱4根，行走梁两顶端用Ｈ形钢连接，在行走梁外侧对应立柱位置打斜撑起稳定作用，吊装构架之间用螺栓连接，固定架共2跨，4排立柱，长31米，跨距6.15米。

2.1.（2）移动架（图3）由二根千斤顶承载梁和二根连接梁组成，移动架位于固定架之上，用于实现定子的移动。千斤顶承载梁用我公司山东海阳核电站100万kW发电机定子吊装可承载550吨，连接梁用54#工字钢，与千斤顶承载梁之间螺栓连接，连接梁的作用是移动架行走时千斤顶承载梁之间的间距不变，千斤顶承载梁下部安装8只60吨重物移运器，在重物移运器两侧焊挡板，使之能沿着轨道行走。

图3新疆天山换流站调相机定子吊装移动架

2.1.（3）固定架立柱基础：6排共12个立柱基础，8个设在5米层调相机基础上，4个设在0米层调相机冷却水供水装置基础上，预埋螺栓为L形，规格M40mm，材质Q235。

2.1.（4）吊钩（图4），选用我公司600吨履带吊的600吨钩头（不含滑轮组）用作内定子卸车转向，二台液压提升装置千斤顶下吊耳与600吨吊钩轴销连接。

图4新疆天山换流站调相机定子吊装吊钩与吊耳联接图

2.2吊装构架吊装时的受力分析

调相机定子吊装构架的组成，是从我公司550吨液压提升装置吊装构架和400吨液压提升装置吊装构架等选用部分单件组合而成的，这次使用没有超出原来的承载吨位和使用工况，所以不做受力分析。

固定架立柱基础受力分析：5米层8个基础，立柱基础就固定在调相机基础上，所以能满足承载。吊物孔两侧立柱的4个基础，设在0米层调相机冷却水供水装置基础上，此基础为长7.2米，宽2.8米，厚1米的钢筋混凝土基础，原地基承载力220kpa，一侧2根立柱为一整体，基础承载力为

F1=PS=4346kN

式中：P为压强，P＝220kpa；S为基础承载面积，S＝7.2×2.8＝20.16m2

作用在基础上的承载力主要包括起重架的自重和起升质量，一侧基础上最大受力为

F2=mg＝3421.1kN

式中：m为总质量,m=349.1×103kg;g为重力加速度，g=9.8m/s2。

由于液压提升装置采用液压油驱动千斤顶，速度较慢，负荷交换平稳，冲击较小。动载系数为1.1

F＝Ø2F2＝3763kN＜4346kN基础满足承载要求

式中：Ø2为动载系数，Ø2＝1.1

吊装时，吊装构架的载荷主要包括自重力、起升重力、设备重力等。移动架整体移动时，移动架底部还承受水平推力作用。液压提升装置的提升速度平稳、冲击较小，取起升冲击系数为1.0，起升动载系数为1.1，考虑到2点提升时会出现不同步现象，取载荷不均匀系数为1.3。定子额定重量为238×103kg，千斤顶下方钢索加吊钩等总重为4×103kg。

吊装构架上单台液压千斤顶作用处的最大载荷

＜1960kN

液压千斤顶满足承载要求

3移动架整体移动方案

液压提升装置将定子提升至指定高度后，需要将移动架沿固定架轨道梁移动到指定位置。通过比较分析后采用重物移运器拖运方式，利用2台5吨卷扬机穿滑轮组牵引，轨道一侧一台，来实现移动架的移动。

1—移动架千斤顶承载梁；2—重物移运器；3—导向挡板；4—钢轨

图5滑移

移动架与被吊物定子等的总质量约为253×103kg，计算出每侧的牵引力F为

4结论

新疆天山换流站调相机1#、2#定子分别于2019年3月26日和4月1日完成了吊装，每台只用了8小时的时间就完成了吊装工作。在定子吊装前，在现场进行了载荷试验，试验结果表明各项数据正常。定子吊装时，转向、提升及移动过程平稳、顺利。

内定子卸车、就位

根据理论分析计算和现场实施情况，可以得出以下结论：

（1）本文介绍的吊装构架结构紧凑、安全可靠，立柱基础采用原有设备混凝土基础加埋螺栓，降低了对基础的施工，节约成本。

（2）采用吊车吊钩与提升装置下吊耳连接进行卸车、转向，简单、方便、安全、可靠，吊钩与提升装置下吊耳连接，在国内首次应用，可广泛推广应用。

（3）用二台钢索式液压千斤顶吊装，结构简单，负荷分配均衡，钢索式液压提升装置具有起重能力大、结构紧凑和自动闭锁等优点，非常适合定子类等大件设备的吊装工作。

（4）重物移运器在钢轨上移动方式平稳、无冲击、安全可靠，可广泛推广应用。

（5）本方案对同类型的吊装方案设计具有一定的参考价值。