顧劉魚

（貴州送變電有限責任公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

GIS設備是變電站（換流站）的重要設備之一，戶外GIS分支母線安裝受低溫、沙塵（霧霾）等惡劣環(huán)境的影響較大，是GIS設備安裝的重難點。戶外GIS分支母線安裝質量，不僅關系到GIS設備安裝能否按期完成，而且直接影響到變電站（換流站）電氣設備系統(tǒng)的安全可靠運行。根據(jù)相關規(guī)范及廠家技術文件要求，GIS設備安裝環(huán)境溫度應保持在-10～40 ℃，潔凈度達到百萬級以上；無風沙和雨雪，空氣相對濕度小于80%。220 kV及以上電壓等級戶外GIS設備安裝時，應設置防塵棚，并對安裝溫度、濕度和潔凈度進行實時監(jiān)控[1]。若現(xiàn)場環(huán)境不滿足戶外GIS分支母線安裝要求，則很可能影響GIS設備安裝質量。針對戶外GIS分支母線安裝難點，根據(jù)工程實踐，通過自主研制的戶外GIS分支母線安裝防塵棚的應用，形成了惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝工法，改善了傳統(tǒng)形式下戶外GIS分支母線無法在低溫、霧霾環(huán)境下安裝的問題，保障了GIS設備安裝工期與安裝質量。

1 工法特點

1）本工法運用自主研制的戶外GIS分支母線安裝防塵棚，其移動方便、使用安全，既能夠適用于地面GIS設備安裝，也適用于高空GIS設備安裝作業(yè)。

2）本工法安裝過程簡單，僅需兩人配合即可完成安裝，與市場上在售的廠家防塵棚與箱體式成品防塵棚相比，性能更優(yōu)。

3）本工法能夠減少外界環(huán)境對戶外GIS分支母線安裝的影響，以確保安裝如期完成。

4）本工法具有較強的安全性，所用的戶外GIS分支母線安裝防塵棚選用輕質材料加工而成，設備吊裝對接時吊車司機能夠清晰觀察并執(zhí)行操作。

5）本工法投入成本小，僅需人工費和材料費，成本集約性強。

6）本工法在防塵棚制作、組裝上的流程規(guī)范合理，安裝過程簡單，無須較高的技術門檻，通過查閱安裝工藝即可完成安裝。

7）本工法可解決現(xiàn)有戶外GIS分支母線安裝防塵棚設計、安裝、技術上的局限，使戶外分支母線安裝防塵棚質量得到保障。

2 適用范圍

本工法適用于低溫、霧霾等惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝。

3 工藝原理

本工法基于戶外GIS分支母線安裝條件，綜合考慮安裝的技術性、經(jīng)濟性、安全性、難易性、周期性，通過3 mm水晶板、加熱片式電暖器、插電式凈化器等進行戶外分支母線安裝拼裝，并將加熱片式電暖器和空氣凈化器通電5、10、15、20 min后，采用DT-9880塵埃粒子計數(shù)器進行顆粒度檢測，采用溫濕度計進行溫度、濕度檢測，經(jīng)檢測滿足安裝潔凈度及環(huán)境溫濕度等要求后完成安裝。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝工法流程：GIS分支母線安裝防塵棚安裝準備→GIS分支母線安裝防塵棚現(xiàn)場拼裝→GIS分支母線安裝環(huán)境檢測→戶外GIS分支母線安裝準備與檢查→戶外GIS分支母線安裝→安裝完畢。

4.2 操作要點

4.2.1 GIS分支母線安裝防塵棚安裝準備

在GIS分支母線安裝前，準備戶外GIS分支母線安裝防塵棚相關材料和設備。在材料上，準備由普通方鋼制成的骨架材料、由可折疊水晶板制成的底面以及厚3 mm的水晶板。其中，普通方鋼20 kg左右，皮革材料10 kg左右，水晶板10 kg左右。在設備上，準備防塵棚環(huán)境配置所需的空氣凈化器、電暖器。

4.2.2 GIS分支母線安裝防塵棚現(xiàn)場拼裝

運用GIS分支母線安裝材料進行現(xiàn)場拼裝，防塵棚設計尺寸為長3 m、寬2 m和高2 m。安裝過程中，嚴格依據(jù)GIS分支母線安裝防塵棚圖紙及說明書拼裝，要求拼裝過程防塵棚長度規(guī)格允許偏差±2 cm，寬度規(guī)格允許偏差±2 cm，高度規(guī)格允許偏差±2 cm。安裝中應注意各材料和設備輕拿輕放，不得出現(xiàn)損壞和磕碰問題。如有防塵棚缺陷需要現(xiàn)場解體檢查時，應及時上報現(xiàn)場監(jiān)理，在得到監(jiān)理與技術人員的答復后方可進行解體。若在安裝過程中存在其他可能影響安裝的因素時，應采取必要的措施進行GIS分支母線安裝防塵棚保護。

4.2.3 GIS分支母線安裝環(huán)境檢測

在GIS分支母線戶外安裝防塵棚拼裝完畢后，根據(jù)相關規(guī)程規(guī)范及廠家技術文件要求，對現(xiàn)場安裝環(huán)境進行檢測，確保現(xiàn)場環(huán)境符合GIS分支母線安裝要求。在檢測過程中，將加熱片式電暖器和空氣凈化器通電5、10、15、20 min后，用DT-9880塵埃粒子計數(shù)器進行顆粒度檢測，用溫濕度計進行溫度、濕度檢測，在檢測合格后完成安裝，潔凈度及溫濕度要求：≥0.5 μm顆粒，≤3.5×107個/m3；≥5 μm顆粒，≤2.5×105個/m3；濕度＜80%，溫度-10～40 ℃。

4.2.4 戶外GIS分支母線安裝準備與檢查

戶外GIS分支母線安裝分為技術準備、人員組織、機具準備和基礎劃線準備。在技術準備方面，準備項目廠家資料、施工圖紙和施工技術指導書、技術交底資料，要求技術準備工作充足；在機具準備方面，要求吊車、吊具、試驗設備等專用安裝機具準備齊全；在基礎劃線方面，依據(jù)設計圖紙在基礎平面上劃好GIS分支母線的中心線，進行基礎定位。同時，GIS分支母線在安裝前進行檢查，按照安裝間隔的順序開箱，依據(jù)先后次序進行擺放，在開箱檢查時注意小心謹慎，不得損壞設備。在分支母線開箱后，認真核對分支母線以及相關的安裝附件型號、規(guī)格、數(shù)量等是否一致，并填寫GIS分支母線安裝檢查單。

4.2.5 戶外GIS分支母線安裝

在安裝過程中首先檢查戶外GIS分支母線支架的中心和高程，要求分支母線安裝符合設計圖紙要求。安裝前首先將GIS分支母線水平置于支撐架上，然后打開運輸保護端蓋，進行全面檢查和清掃，使其保持清潔干凈。在進行全面檢查和清潔后，采用尼龍吊帶將GIS分支母線水平吊起與相關設備對接。

1）母線導體插入尺寸（超行程）測量：（1）測量導體端部距離母線筒法蘭面端部尺寸L1，如圖1、圖2所示；（2）測量觸座端部距離母線筒波紋管法蘭面端部尺寸L2，如圖1、圖2所示；（3）L1-L2即為導體的插入尺寸。

圖1 波紋管在左側時

圖2 波紋管在右側時

2）“O”形密封圈的安裝：（1）核對密封圈的型號、規(guī)格是否符合當前裝配的要求；（2）檢查密封圈外觀質量應完好，無劃傷、凸起、起泡等質量缺陷；（3）用白綢布浸無水酒精將密封面和密封槽擦拭干凈，檢查密封面、密封槽及密封墊是否有缺陷，在密封槽外涂一薄層氣體密封膠[2]；（4）連接導體部位涂抹導電潤滑脂（少許）；（5）將“O”形密封圈嵌入密封槽內。

3）母線的連接：（1）使用導正工裝連接母線；（2）將導正工裝旋入絕緣子連接絲杠（對稱裝配2條）；（3）將母線筒水平吊起，慢慢移向連接處；（4）沿導正工裝導正方位合并到母線對接口；（5）按對角方向預緊固法蘭螺栓；（6）確認無誤后拆卸導正工裝；（7）用水平尺確認該間隔水平位置，用調整墊找平（注意：每個支撐點所使用調整墊數(shù)量不得超過3片）；（8）使用力矩扳手按對角方向緊固全部螺絲；（9）用塑料布將對接法蘭包扎好。

5 設備與材料

惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝工法主要設備與材料如表1所示。

6 質量控制

1）由于GIS為分件運輸、現(xiàn)場組裝，安裝前必須詳細測量和核對整個基礎面的標高、軸線，其質量標準應符合有關規(guī)程，并滿足廠家的公差要求。

2）嚴格按照編號進行裝配，不得隨意混裝，單元的安裝位置和相序須經(jīng)廠家現(xiàn)場確認無誤后才能進行安裝。

3）母線對接時導正工裝應順利進入，不得有卡澀現(xiàn)象，否則需要調整間隔的水平位置，不允許強行安裝。

4）母線對接時如現(xiàn)場無吊裝工具，間隔平移時須使用跨式千斤頂，不建議使用手拉葫蘆。

5）為防止母線出現(xiàn)位移，母線安裝完畢，待母線氣室的SF6氣體補至額定壓力后再安裝母線連桿，連桿安裝完畢后，再將波紋管螺母松開。

6）對接法蘭面應平整、清潔、無劃傷，所有密封面都要用潔凈的軟布蘸酒精清潔干凈。對不光潔的密封面，用百潔布或細砂紙油石研磨修光，研磨時應沿圓周方向移動，以防研磨不當而形成徑向貫穿性的泄漏通道。

7）充氣設備滲漏主要發(fā)生在法蘭連接處。安裝時應詳細檢查密封圈材質及法蘭面平整度是否滿足標準要求，螺栓緊固力矩應滿足廠家說明書要求，不得過擰。

8）建立GIS裝配作業(yè)登記制度，在每個GIS法蘭面封閉前，工作人員須認真檢查裝配情況，并填寫作業(yè)檢查卡，經(jīng)廠家確認無誤后（關鍵部分必須經(jīng)廠家簽字認可）再進行封閉，以確保安裝質量。

9）檢查、試驗與安裝進度一致，為確保試驗的有效性，所有試驗都必須提前通知廠家現(xiàn)場人員，并要求廠家在場參與試驗。

7 安全措施

1）所有施工人員必須在進行三級安全教育，經(jīng)考試合格后方可進行施工；無關人員嚴禁進入作業(yè)現(xiàn)場；電工、起重工等特殊工種必須持有效合格證件作業(yè)。

2）每天上班前開站班會，交任務、交技術、交安全、交環(huán)境，并簽字確認。

3）設備吊裝用索具應校驗合格，且在有效期內使用。

4）打開GIS氣室前必須確認氣室內部的氣體壓力已完全釋放，才能拆卸蓋板或端蓋上的緊固件，以防內部氣體壓力快速釋放而造成人身傷害事故。

5）進入GIS設備內部作業(yè)前，應檢測設備內部氧氣含量不小于18%方可進入；作業(yè)人員進入設備內部后應向設備內部連續(xù)充入干燥空氣保持通風；人孔處應設專人監(jiān)護并及時與內部人員聯(lián)絡。

6）高處作業(yè)人員必須按照規(guī)定掛好安全帶，穿緊身衣及軟底布鞋。工具及物料都應有防墜落措施，上下傳遞物料時必須使用上料繩，嚴禁拋擲。

7）進行老變電站擴建施工時，靠近帶電區(qū)域的設備及吊車機械都應掛設接地線，做好防靜電措施。

8）充SF6氣體時，要利用氣體減壓裝置，以低于額定壓力的充氣壓力緩慢地充入，且被充入氣室的壓力不能超過本產(chǎn)品銘牌上的規(guī)定壓力限度。

9）電動工具及安裝機械等用電設備使用時必須裝設漏電保護器，且使用完畢后及時切斷電源，防止發(fā)生用電安全隱患。使用砂輪鋸切割及磨光機作業(yè)時應戴好防護眼鏡，防止鐵屑傷眼。

10）安裝現(xiàn)場設置專人保持現(xiàn)場清潔，對溫濕度等環(huán)境指標加強監(jiān)測。避免交叉作業(yè)，采取有效的防塵、防潮、防污染措施。

8 環(huán)保措施

1）施工場所配備“可回收”及“不可回收”垃圾箱，施工廢料垃圾分類存放，做到隨干隨清，現(xiàn)場嚴禁遺留施工垃圾。

2）安裝過程中應對SF6氣體進行嚴格控制管理，做到隨用隨領取，用畢及時關閉氣瓶閥門，杜絕“跑”“漏”氣現(xiàn)象，空瓶及時歸還；當已充氣的設備需要釋放SF6氣體時，應做好SF6氣體的回收工作，嚴禁直接將SF6氣體排入大氣中。

3）作業(yè)區(qū)域應保持干凈、清潔，及時清理設備開箱板并運出施工場地。

4）使用酒精、丙酮等易揮發(fā)的液體材料時，及時做好容器密封，防止揮發(fā)浪費。

5）油漆用畢后要及時封閉、防止泄漏，施工完畢后漆桶、毛刷等固體廢棄物應及時回收到指定位置，規(guī)范處理，不得焚燒。

6）嚴格執(zhí)行SF6氣室的密封及檢漏程序，發(fā)現(xiàn)漏點應及時處理，確保泄漏率控制在國家允許的范圍內。

7）安裝過程符合所有安全文明施工的要求?，F(xiàn)場布置適當?shù)木緲酥九?，以確保工作人員在安裝過程中不進入危險區(qū)域。

9 效益分析

本工法戶外GIS分支母線安裝防塵棚如圖3所示，僅需投入人工成本與材料成本2萬元，而采用傳統(tǒng)的廠家防塵棚和箱體式成品防塵棚安裝投入成本較大，本工法應用中比采用廠家防塵棚節(jié)約8.23萬元，比采用箱體式成品防塵棚節(jié)約3.096萬元，經(jīng)濟效益突出。

圖3 戶外GIS分支母線安裝防塵棚

不同安裝工藝經(jīng)濟效益對比如表2所示。

表2 不同安裝工藝經(jīng)濟效益對比表

10 結束語

在戶外GIS分支母線安裝過程中，本工法適用性強，可廣泛適用于低溫、霧霾等惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝，大大減少了現(xiàn)場設備安裝風險，加快了安裝效率，有效提高了GIS設備的安裝質量，對于同類工程的施工探索有著借鑒意義。