清蓄電站離相封閉母線安裝施工方法

呂騰瑞

（中國水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 概述

1.1 工程概況

離相封閉母線是廣泛應(yīng)用于50 MW及以上發(fā)電機(jī)引出線回路及廠用分支回路的一種大電流傳輸裝置。清遠(yuǎn)抽水蓄能電站離相封閉母線為自然冷卻、三相、全連式，主要由導(dǎo)體、外殼、伸縮節(jié)、波紋管、支持絕緣子、防火隔板以及離相封閉母線內(nèi)部及與各設(shè)備之間的連接組成。離相封閉母線及配套設(shè)備包括4臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)至主變壓器低壓側(cè)的離相封閉母線（包括主回路離相封閉母線、分支回路離相封閉母線、起動(dòng)回路離相封閉母線）、電流互感器、發(fā)電機(jī)出口電壓互感器柜、電壓互感器避雷器柜、電容器、接地開關(guān)等。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

離相封閉母線主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 離相封閉母線主要技術(shù)參數(shù)

離相封閉母線（起動(dòng)母線）主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 離相封閉母線（起動(dòng)母線）主要技術(shù)參數(shù)

2 施工流程

離相封閉母線安裝施工流程為：施工準(zhǔn)備→安裝測(cè)量放點(diǎn)、基準(zhǔn)定位→廠用起動(dòng)母線安裝→公用起動(dòng)母線安裝→機(jī)組自起動(dòng)母線安裝→主母線、其他電壓設(shè)備安裝。

3 施工方法

3.1 施工準(zhǔn)備

設(shè)備開箱檢查：設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)行開箱檢查，并作好設(shè)備開箱檢查記錄。

技術(shù)準(zhǔn)備：按照離相封閉母線總布置圖清理所有預(yù)留孔洞的尺寸、標(biāo)高及方位是否符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。根據(jù)施工方案，組織作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，形成記錄。

機(jī)具材料準(zhǔn)備：為保證安裝進(jìn)度和施工質(zhì)量，根據(jù)施工方案、施工圖紙配備離相封閉母線安裝的主要施工設(shè)備、工器具、材料。設(shè)備、工器具、材料由專人管理。

班前會(huì)：每天工作前召開班前會(huì)，對(duì)當(dāng)日所有作業(yè)內(nèi)容、重要施工要求，以及施工過程中危險(xiǎn)源和安全措施進(jìn)行詳細(xì)交底。

3.2 安裝測(cè)量放點(diǎn)、基準(zhǔn)定位

（1）安裝場(chǎng)地清理，工具器準(zhǔn)備就位。

（2）以廠房基準(zhǔn)點(diǎn)為起始標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，利用全站儀進(jìn)行多次返點(diǎn)。

（3）根據(jù)返放的基準(zhǔn)點(diǎn)，確定安裝離相封閉母線的B相中心及高程點(diǎn)，再根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求確定A、C相的中心高程點(diǎn)，并分別進(jìn)行標(biāo)注。

（4）測(cè)量完成，記錄相應(yīng)的放點(diǎn)數(shù)據(jù)，提交相關(guān)數(shù)據(jù)并與質(zhì)檢部門進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)符合要求。

3.3 廠用起動(dòng)離相封閉母線安裝

廠用起動(dòng)離相封閉母線位于主變室內(nèi)，連接于單機(jī)組的主母線和電抗器。由于廠用離相封閉母線的安裝關(guān)系到整臺(tái)機(jī)組母線安裝和主變壓器的定位，因此廠用離相封閉母線的安裝必須在主母線安裝及主變壓器就位前完成。

（1）母線支持結(jié)構(gòu)安裝

將立式槽鋼跟預(yù)埋的鋼板進(jìn)行牢固焊接，將鋁抱箍牢固焊接在槽鋼上相應(yīng)的部位，并進(jìn)行焊縫處理；最后由A相至C相（即上而下）的順序進(jìn)行安裝母線，在母線吊裝上支架后，用另一半抱箍夾緊母線，上好螺栓固定，以便調(diào)整母線。

（2）母線打磨、清掃

利用切割機(jī)將母線導(dǎo)體外殼與導(dǎo)體間的固定鋁板割除，并打磨干凈。用電動(dòng)工具及板銼打磨坡口，尺寸按照?qǐng)D紙要求，并用電動(dòng)拋光機(jī)將封母坡口兩側(cè)表面各50 mm范圍內(nèi)清刷干凈，不得有氧化膜、水分和油污，坡口加工面應(yīng)無毛刺和飛邊。利用干凈的白布和酒精對(duì)已經(jīng)打磨完成后的母線進(jìn)行清洗，確保安裝母線內(nèi)干凈、無雜物。

（3）母線對(duì)接、調(diào)整及焊接

1）母線對(duì)接、調(diào)整

用手動(dòng)叉車將對(duì)接的母線調(diào)整到指定位置，用扳手和母線支撐調(diào)整母線外殼及導(dǎo)體的同心度，并用卷尺分上下、左右對(duì)比檢查，調(diào)整誤差在5 mm的規(guī)定范圍以內(nèi)；用水平尺依靠母線側(cè)面與母線垂直相切，調(diào)整水平尺水泡水平，再用卷尺垂直依靠水平尺端部，測(cè)量出母線的半徑點(diǎn)，然后用錘線定兩點(diǎn)檢查母線中心在一直線上，確保誤差在5 mm的規(guī)定范圍以內(nèi)；用水準(zhǔn)儀和卷尺多點(diǎn)測(cè)量母線外殼頂端的高程，調(diào)整誤差在5 mm以內(nèi)；用軟尺對(duì)已經(jīng)調(diào)整好同心、水平及高程的母線進(jìn)行整體長(zhǎng)度的測(cè)量，符合設(shè)計(jì)圖紙要求，誤差在5 mm的規(guī)定范圍以內(nèi)。

2）母線焊接

母線與設(shè)備之間連接采用軟連接，螺栓緊固力矩應(yīng)符合國標(biāo)要求。母線導(dǎo)體焊接分兩種形式：母線導(dǎo)體與導(dǎo)體焊接、伸縮節(jié)與另一端母線導(dǎo)體搭接焊接。外殼則用外殼抱瓦連接并焊接。

焊接結(jié)束后，應(yīng)清理焊縫表面的飛濺物等，并仔細(xì)檢查焊縫表面的成形質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷，應(yīng)及時(shí)清除重新焊接至外觀合格。對(duì)外觀缺陷，一般采取打磨方式修整；對(duì)出現(xiàn)縮小導(dǎo)電面積情況時(shí)予以補(bǔ)焊；對(duì)于裂紋或內(nèi)部缺陷，采取挖補(bǔ)方式返修。徹底清除缺陷，并向缺陷兩端各延伸30～50 mm，確認(rèn)缺陷消除后再進(jìn)行補(bǔ)焊。返修中同一位置上的挖補(bǔ)次數(shù)一般不超過3次。焊接接頭不得以任何形式進(jìn)行矯正。

由于焊接量大，為了確保焊接質(zhì)量，避免焊縫產(chǎn)生氣泡、夾渣、裂紋、燒穿、焊坑、焊瘤，達(dá)到規(guī)范及制造廠要求，焊接時(shí)不得停焊，每個(gè)焊口應(yīng)一次焊完，母線焊完冷卻前，不得移動(dòng)或受力。焊縫與母材圓滑過渡，未焊透長(zhǎng)度不得超過焊縫長(zhǎng)度的10%，深度不得超過被焊金屬厚度的5%，局部咬邊深度不得超過母線厚度的10%，且其總長(zhǎng)度不得超過焊縫總長(zhǎng)度的20%。焊縫加強(qiáng)高度2～4 mm，焊縫寬度比坡口兩邊寬出0.5～1.5 mm。

（4）母線吊裝

根據(jù)母線的長(zhǎng)度選擇要固定幾點(diǎn)綁扎吊帶。

用手動(dòng)葫蘆水平、平緩的上拉母線，調(diào)整到固定抱箍位置，將抱箍夾住母線，上固定螺絲，再進(jìn)行微調(diào)，用水平尺檢查母線，直至其吊裝位置的水平度、垂直度和高程等誤差在5 mm內(nèi)。

（5）母線固定：對(duì)吊裝完成后的母線進(jìn)行抱箍與母線外殼的固定焊接。

1）選定焊接要求規(guī)范，確定焊接所用氬氣的純凈，焊絲為符合要求的焊絲。

2）用抱瓦對(duì)已經(jīng)對(duì)接好且清洗完成的母線進(jìn)行抱瓦，并用拉緊帶進(jìn)行緊固、調(diào)整抱瓦和母線外殼之間的接觸面要均等，復(fù)查正確后進(jìn)行焊接。

3）用接好電源、調(diào)好電壓、電流的焊機(jī)點(diǎn)焊導(dǎo)體與抱瓦，并完成復(fù)查后進(jìn)行全焊。

4）焊接完成后，檢查焊接表面要光滑，焊接不咬邊，焊接厚度符合要求，焊接焊縫均勻。

5）焊接后處理，用磨光機(jī)及毛刷充分處理焊接飛濺，保證導(dǎo)體外觀平整。

3.4 公用起動(dòng)離相封閉母線安裝

每2臺(tái)機(jī)組共用1組公用起動(dòng)離相封閉母線，且2組構(gòu)成廠房的1套公用起動(dòng)離相封閉母線，所以根據(jù)實(shí)際安裝情況，以2臺(tái)機(jī)的公用起動(dòng)離相封閉母線組成此分段的安裝。

公用起動(dòng)離相封閉母線位于廠房主變63.00 m高程，其結(jié)構(gòu)組成類似于廠用起動(dòng)離相封閉母線，也是分為A、B、C三相由上至下分層進(jìn)行安裝。

3.5 機(jī)組自起動(dòng)離相封閉母線安裝

自起動(dòng)離相封閉母線是主母線及其他電壓設(shè)備安裝的基準(zhǔn)連接母線，分為：母線洞頂水平段、主變低壓廊道段和換相起動(dòng)段等。

（1）母線洞頂水平段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土建施工情況，首先進(jìn)行母線吊架的安裝焊接，其次段裝母線進(jìn)行吊裝、調(diào)整焊接。

（2）主變低壓廊道段在公用起動(dòng)母線安裝完成后，根據(jù)機(jī)組自用起動(dòng)母線與公用起動(dòng)母線的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行母線的單節(jié)吊裝、調(diào)整和焊接。

（3）換相起動(dòng)段在發(fā)電機(jī)出口斷路器安裝就位完成后，根據(jù)母線洞頂水平段和斷路器進(jìn)行母線的單節(jié)吊裝、調(diào)整和焊接。

（4）母線的單節(jié)吊裝、調(diào)整和焊接方法參照廠用起動(dòng)離相封閉母線安裝。

3.6 主母線及其他電壓設(shè)備安裝

主母線及其他電壓設(shè)備按分段形式進(jìn)行安裝。

4 安裝注意事項(xiàng)

（1）由于公用起動(dòng)離相封閉母線安裝的母線廊道較為狹小，且安裝高度較低，所以在安裝中采用逐相進(jìn)行，單相間單節(jié)組裝的方法。

（2）在各個(gè)階段安裝中，包括了PT/LA柜、勵(lì)磁變壓器、換相隔離開關(guān)、發(fā)電機(jī)出口斷路器及電壓互感器柜等大件設(shè)備安裝，為了確保安裝設(shè)備的安全及防止設(shè)備損傷，采用如下大型設(shè)備倒運(yùn)的方案：

1）首先通過廠房橋機(jī)將大件設(shè)備吊裝，由廠房吊物孔吊裝至安裝樓層，并放置于擺設(shè)好的鋼制滾筒上的平板上，利用現(xiàn)場(chǎng)裝置好的手拉葫蘆進(jìn)行第一次拖拉至母線洞口，然后調(diào)整手拉葫蘆拉動(dòng)方向，將大件設(shè)備拖拉至安裝位置。

2）大件設(shè)備的微調(diào)：對(duì)于重量較大的設(shè)備，由母線洞頂預(yù)埋的吊鉤，用專用吊裝吊梁吊掛，通過手拉葫蘆將大件吊起進(jìn)行微調(diào)；而相對(duì)較輕的大件則通過手動(dòng)叉車進(jìn)行微調(diào)，直至調(diào)整到要求位置。

（3）微正壓熱風(fēng)循環(huán)安裝及檢漏：微正壓熱風(fēng)循環(huán)裝置的安裝、檢漏方法根據(jù)廠家說明書進(jìn)行。檢漏方法以微正壓熱風(fēng)循環(huán)自帶空壓機(jī)壓縮空氣為氣源向母線內(nèi)充入氣體，然后在母線接口位置涂肥皂水觀察是否漏氣，亦可根據(jù)母線外殼內(nèi)壓力下降來檢漏。

（4）在進(jìn)行短路試驗(yàn)接地裝置安裝時(shí)，首先打開接地操作用窗口，然后將接地裝置動(dòng)觸頭接地線線鼻子與焊接在蓋板上的小法蘭連接起來，再用接地裝置動(dòng)觸頭對(duì)準(zhǔn)固定在短路試驗(yàn)裝置導(dǎo)體上的靜觸頭進(jìn)行接地操作。拆去接地線后，將三相接地用窗口法蘭恢復(fù)密封狀態(tài)。

5 安裝效果

所有埋件安裝位置正確、焊接牢固；焊縫高度在2.5～3.5 mm范圍內(nèi)；符合規(guī)范要求；母線外殼及導(dǎo)體的同心度、母線中心誤差、母線外殼頂端的高程誤差均≤3 mm，遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范“誤差在5 mm的規(guī)定范圍以內(nèi)”的要求；各項(xiàng)試驗(yàn)按照GB/T8349-2000中的方法進(jìn)行，均一次通過。

6 結(jié)語

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站離相封閉母線已安裝完并完成各項(xiàng)試驗(yàn)，現(xiàn)已投入商業(yè)運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。本文通過對(duì)清遠(yuǎn)抽水蓄能電站離相封閉母線安裝工藝介紹，可以給同類型施工提供一定借鑒。