SF6母线管廊安装技巧及施工方案的探讨.doc

1、1SF6 母线管廊安装技巧及施工方案的探讨摘要：随着电厂规模的扩大，为提高机组运行及电源输送方式的灵活性，新增机组的升压站需与原有升压站进行母线联络，考虑厂区建筑群整体布置效果，联络母线的地下管廊布置方式作为新型的安装方式被多数电厂首选采用，这给现场安装提出新的安装工艺要求及施工方法，本文就 SF6 母线管隧道设备安装过程的难点进行分析，并提出相应的高效解决方案提高 SF6 隧道管廊安装工艺及进度。 关键词：SF6 隧道管廊、安装难点、设备安装方案、施工方法、技术创新、注意问题 中图分类号：TF082 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概述 某电厂规划容量为（5600+41000）MW 等级

2、燃煤机组并预留扩建余地。其中一期工程 5600 MW 等级机组（1-5 号机组）已投产，二期工程规划容量为 41000MW 等级机组，先建 2 台（6、7 号机组） ，#6、#7机升压站采用 500kV 室内布置 GIS 配电装置，进出线各 2 回，一个半断路器接线布置两个完整串；老厂#3、#4、#5 机升压站采用与二期相似的配电装置与接线布置方式。两升压站相距 316.6m。新老两升压站间有化水处理楼及除盐水罐等建筑，联络母线采用地下隧道布置方式。 各设备生产厂家及型号如下： 二期#6、#7 机升压站采用新东北电气（沈阳）高压开关有限公司产2品，ABB 技术，500kV SF6 气体绝缘金属

3、封闭组合开关，主要设备参数： 4000A，63kA，160kA 断路器，0.6 Mpa 额定 SF6 气体压力； 4000A，160kA 隔离开关； 4000A 单相主母线，0.4 Mpa 额定 SF6 气体压力。老厂主要技术参数与二期相同。一、二期 SF6 联络母线采用现代重工（中国）电气有限公司产品，韩国技术，500kV SF6 气体绝缘金属封闭母线（GIL） ，主要技术参数：母线单相形式，充气额度压力 0.45Mpa，额定电压 550kV ，额定电流 4000A，额定短时耐受电流 63kA（有效值） ，额定峰值耐受电流 160kA（峰值） ，额定雷电冲击耐受电压：1675kV（峰值） ，

4、操作冲击耐受电压：1300kV（峰值） 。 SF6 母线管廊平面图及断面图如下： 平面布置图 断面 2 施工难点 SF6 母线管廊目前在火力发电厂应用案例不多，在设计、生产、施工各环节可借鉴经验有限。以下简介本 GIL 安装施工难点 2.1 工期紧张 该工程在土建交安后碰上多雨季节，环境湿度每天几乎达 90%以上，厂家工代在此高湿度情况下反对进行设备安装，但离机组整组启动计划日期仅 40 多天，要在此条件内完成整个 SF6 母线管廊安装确实难度很大。32.2 安装空间狭窄 GIL 隧道较狭窄，空间高宽为 3.62.6m，母管直径为 560mm，母线设计为双母线，在隧道里两边分层安装，如上述断面

5、图所示，减去母线摆放所占的空间，隧道里剩下的母线运输、安装工具摆放、安装人员通行的宽度大约为 1.48m，母线需按段编号运输就位，在此极其有限的作业空间里难以布置大型的起重设备及进行大量母线吊装，只能利用手拉葫芦进行吊装，母线也只能逐段依照安装顺序吊装，安装速度受到很大限制。 母线最高点离天花水泥板净空不足 0.7m，离吊钩距离更不足 0.5m，且母线中心位置偏离吊钩中心位置。在此起升空间内要完成吊装就位并精确对口，施工难度极大。 2.3 技术要求高 GIL 支架设计固定方式采用不可调节的螺栓硬固定方式，要求现场支架安装尺寸横、纵向偏差分别不能超过超过3mm、5mm，各个支架必须在同一水平面，

6、否则支架上螺丝孔与 GIL 设备上支座螺丝孔错位，GIL隧道总长接近 360 米，要做到安装支架的纵向偏差在5mm 之内，难度可想而知。 3 主要施工方案选择 3.1 支架的焊接方案选择 方案一、先按照厂家图纸要求焊接好一小部分支架，摆上管廊察视支架固定管廊的螺栓孔与管廊上的孔是否对齐，若对齐就接着按照厂家图纸尺寸装一小部分支架再装管廊，以此循环作业，若支架固定管廊的4螺栓孔与管廊上的孔不对齐就必须把管廊卸放下来，把支架磨掉再按照正确的尺寸重装，直到与管廊的螺栓孔对齐，然后重复上述作业。 方案二、先按照厂家图纸要求焊接好一小部分支架，摆上管廊后视支架固定管廊的螺栓孔是否与管廊上的孔对齐，若没对

7、齐就调整到对齐为止，然后按照厂家图纸支架安装的尺寸先把支架从头到尾安装完成，待整路支架安装完成后再进行整路管廊的安装。方案一与方案二的比较：优点：a、方案一就是支架的安装偏差的尺寸可在安装管廊过程中得到有效的控制，若稍微有偏差立即可在管廊安装过程中体现出来，便于及时进行调整，母线对接时可尽量减少利用波纹伸缩节来进行调整纵向的偏差。支架一安装好后就马上进行正式烧焊固定和刷油漆，不必待母线整路管廊安装后再进行补漆。b、方案二就是支架安装尺寸尽量按照厂家图纸在墙上一路放线出来就一路安装下去，若出现个别支架有偏差的就利用管廊波纹伸缩节进行调整，支架正式烧焊固定和刷油漆等到管廊安装上去后再做，此方案加快

8、安装进度，满足了工程进度的赶工要求。 缺点：a、方案一就是工期长，难以满足对该管廊安装的赶工要求；b、方案二就是安装完毕，日后进行小量尾工的处理很多。 综合分析：经过综合分析方案二比较适合，它满足了工程赶工的需要，保证了质量管有效的控制，至于留下的小量尾工可在整体设备安装完成后再处理，工期缩短了，工程成本得到节约。 3.2 管廊母线的对接方案 母线对接安装的前提要求就是在最短的时间内以最快的安装速度保5质安装完成，所以该管廊母线的整体对接安装的思路也两个。 方案一、先装好一母后再来装二母；方案二、两组母线同时进行安装。 采用方案一可以节约人力资源的投入，但安装进度比较慢。方案二安装进度较快，但

9、大大增加人力资源的投入。根据该工程实际施工进度要求确定按照方案二进行安装。 4 具体施工方法 4.1 工机具的选用 2 吨手拉葫芦 40 个，1000W 吸尘器 3 台，15Lmin150Lmin 真空泵6 台，2 吨吊带 30 条，50 吨吊车 2 台，力矩扳手 10 把，水平仪 2 台，铝合金爬梯 2 把，焊机 3 台，磨光机 15 台，小型工机具 1 批。 4.2 具体施工作业安排 第一步、根据安装进度要求，实行两班倒 24 小时不间断作业，安排每班有四个安装小组同时作业。 第二步、增加安装施工人员，考虑到一个安装小组需要 6 人，每天有四个小组同时安装，加上实行两班倒，这基本要求至少要

10、 48 人，考虑到母线吊装和一期剩余支架安装方面工作，总投入人力为 55 人左右。 第三步、实行具体分工，大家相互协作，把具体每天需要安装母线的数量、需要抽真空的气室和吊装母线排出计划。 第四步、根据施工现场把需要用到的材料、工具、机械、施工电源、施工照明及时协调好，避免延误工期。 第五步、对于安装好的管廊母线进行正确位置调整，避免误差累计6越来越多，及时用已安装好管廊波纹伸缩把的误差消除在已安装好的母线之内。 附：GIL 管廊安装作业流程图 5 技术创新 5.1 自行设计加工横担 由于在隧道里土建设计预埋的设备吊耳不在管廊安装正上方，而是在管廊的正上方向外侧偏差了 200mm，所以该吊耳不能

11、做为设备吊装用，经过现场的仔细勘察和研究发现吊耳孔向下的距离有 110mm 长，宽为70mm， ，可以加工长 1000mm 宽 100mm 厚 25mm 的扁铁，把扁铁穿上去后一头直接靠在砼上，另外一头直接做为设备吊装的支撑点，经过试吊后上述全部解决了。 5.2“一抽六”方式抽真空 GIL 管廊安装进度在各个难题解决后进展神速，但是设备抽真空却成为一个难题，因为每天对接完成的气室有 12 个之多，每个气室配一台真空泵抽真空所需时间需要 16 个小时左右，因为通道狭窄，只能摆设约 6台真空泵，以此计算，第一天安装好的 12 个气室，马上布置 6 台真空泵对其中 6 个气室抽真空，抽完后再去抽剩下

12、的 6 个气室，这样 12 个气室抽完真空时间需 32 个小时，在这个时间内新装好的气室又增加了等着抽真空，循环下去积压的等待抽真空的气室将会越来越多。能否利用大功率真空泵来抽 GIL 管廊的真空呢？经过仔细论证和详细地与厂家人员进行沟通，认为该方法可以试用，但是必须要在气管靠真空泵侧加装一个7电子逆止阀，派专人进行操作和查看真空度，一旦发现抽的真空度快接近设备允许抽到的真空度时马上停真空泵，由于有电子逆止阀的作用不会让空气往设备里面跑，这样一台抽变压器的真空泵就可以同时抽 6 个气室，加上该真空泵的抽程每分钟为 150L，较那些专门抽 GIL 管廊的真空泵的抽程只有 1530L/min 来说

13、是在大多了，这样抽真空的时间大大减少了，每个气室只需抽 34 小时就完成了，施工进度得到加快。 6 安装注意问题 在 GIL 管廊安装过程中需注意的问题主要有： (1)设备吊装要格外小心，不能碰撞到，在运输和装卸过程中不得倒置、倾翻、碰撞。 应按特殊规定标记装运。 (2)每根管廊的吊装都要事先找出来，确保不能掉错管廊母线，因为一旦把错的管廊母线吊装下去很难在隧道里把重新转运出来，这样就浪费大量的人力和时间。 (3)在装支架时从上到下依次安装 C、B、A 的支架，但是在拐角处不能先安装 A 相的支架，因为隧道里狭窄，转运管廊母线时拐角处 A 相的支架会阻碍到，所以拐弯处最底层的支架不能先装。 (

14、4)装母线时也是要按照从上到下的顺序安装，如果不是这样的最上面的母线吊装很容易碰到下面已装好的母线。 (5)安装导体时要提前一至两天认真仔细检查导体是否受潮，如果受潮了马上进行烘烤，烘烤时间约为一天，如果不提前发现处理问题也会严重耽误工期。 7 结语 8由于 GIL 管廊对与以往传统的高压配电输送线路来说主要有以下优点：（1）小型化。采用绝缘性能较好的气体作绝缘，较大程度的缩小输送线路的占地面积，占地省。 （2）可靠性高。由于带电部分全部密封于惰性气体 SF6 中，不受外部积尘、积雪等外部影响，发生外部故障小。（3）安全性能高，所有电器设备封装与接地的金属外壳内，因而没有触电的危险，可有效保证

15、人身安全和操作安全，气体为不可燃，无火灾危险。 （4）环境影响小。因带电部分以金属外壳封闭，对电磁和静电实现屏蔽，五噪音和电磁波干扰等问题。 （5）安装方便。整间隔出厂运输，安装快捷方便；现场安装周期短。 （6）维护方便，检修周期长，维护工作量非常小，属免维护产品。 （7）全铝合金外壳，耐腐蚀、重量轻；（8）配弹簧操动机构，自能式灭弧，开断性好；（9）模块化设计，适应各种设计布置方式，缩短设计施工周期。 所以在未来的配电和输送电线路设备中 GIL 管廊将成为主角，我们更要不断地学习研究该设备的安装方法，努力掌握安装的关键技术，在熟练掌握技术的基础上进行技术创新，使我们的安装质量和安装进度得到加强，为面临以后激烈的火电安装工程竞争提供有力的保障。