某220kv变电所构架水泥杆钢圈焊接接头-论文

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1、某220kV变电所构架水泥杆钢圈对接焊缝X射线无损检测及应力分析晏嘉陵1，陈安生1，陈庆涛2，田宇21.安徽省电力科学研究院，安徽合肥230601；2.安徽省电力公司，安徽合肥230022摘要：通过对某220kV变电所构架水泥杆钢圈对接焊缝进行了X射线检测以及结构应力分析，随机抽检8只焊缝均不合格，存在严重的未焊透、未溶合等焊接缺陷；有限元结果显示在外部载荷以及焊接残余应力的综合影响下对接焊缝承受较大应力，随着钢圈厚度较小随着钢圈厚度减小，等效应力越大。若焊缝存在未融合或未焊透等缺陷易形成裂纹源，在综合应力的作用下裂纹扩展而造成设备失效，将严重影响电网安

2、全运行。而此种现象的产生是和并对GB50233-2005《110～500kV架空送电线路施工及验收规范》密切相关的中对焊接接头质量要求进行讨论。最后对相关的设计、施工、监理部门给出建议监理等各环节给出建议。关键词：变电构架；水泥杆；对接焊缝；X射线检测；有限元分析X-rayinspectionNDTandstressanalysisonthebuttweldsofcement-polesofframeworkina220kVsubstationYanJia-ling1,ChenAn-sheng1,ChenQing-tao2,TianYu21.AnhuiE

3、lectricPowerResearchInstitute,AnhuiHefei230601.2.AnhuiElectricPowerCorporation,Anhui,Hefei,230022.Abstract:Buttweldsofsteelringatthecement-polesofframeworkareinspectedbyx-rayanditsstructuralstressisanalyzedina220kVsubstation.EightBothoftheminspectedatrandomweredefective,whichweld

4、defectssuchaslackoffusion,orincompletepenetration.Buttweldsaresufferedfromstressesunderexternalloadandresidualstresses.Thethicknessofsteelringissmaller,theequivalentstressislarger.Iftherearethewelddefectssuchaslackoffusion,incompletepenetrationinthewelds,thecracksareeasytoformund

5、erallthestresses,whichwillhaveeffectsonsaferunningofpowergrid.AnddiscussonrequirementsofweldingsintheGB50233-2005.ReasonableSuggestionondesignation,constructionandsupervisiondepartmentisgivenfinally.Keywords:substationframework;cement-pole;buttweld;X-rayinspection;FEM1前言某220kV变电所

6、是该地区220kV网架的重要一环，70年代建成投运，担负着向该市区供电的任务。为保证该地区电网安全运行，对该变电所220kV配电装置区所有母线和构架，线路、主变、分段间隔和旁路母线间隔的跨线进行改造和更换。变电构架用于悬挂导体、支撑导体或开关设备及其他电气设备的刚性构架组合。变电构架的受力主要以水平荷载（导线及地线的拉力）为主，其次为风力。构架是柱高而断面细小，属于大柔度结构[1]。为了保证改造后构架的施工质量，对构架立柱对接焊缝质量进行射线检测以及结构应力分析。本次采用的检测方法为数字式X射线实时成像技术，该技术是利用胶片将X射线透照过的物体内部信息记

7、录下来，通过显影、定影等暗室处理后进行检测和评估的技术[2]。DR数字实时成像系统包括X射线源、成像板系统、信号放大和ICU数据采集处理单元、计算机图像处理存储传输系统、图像显示系统等。检修标准依据GB3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》。2检测结果本次改造工程构架采用A型或门型环形截面钢筋混凝土水泥杆，每根水泥杆连接处为钢圈对接焊缝。首先对各对接焊缝进行宏观检查，然后对疑似焊缝进行无损检测。从现场对钢圈接头宏观检查结果来看，部分焊口明显存在外错口（如图1所示），且接头上未见焊工钢号（根据GB50233中6.3.3中第1条规定要求）。焊口错口

8、主要原因是由于钢圈不圆，错口难以避免。现场观察外错边量约在3-4mm左右。由于两