一種GIS安裝用可移動式防塵棚的應(yīng)用

周高樂，蔡宏欣，聶清海，葉水勇

（國網(wǎng)黃山供電公司，安徽 黃山 245000）

0 引言

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備與空氣絕緣開關(guān)設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)維工作量小等優(yōu)點(diǎn)。自20 世紀(jì)60 年代實(shí)用化以來，已廣泛用于戶外、戶內(nèi)、地下等各種類型變電站，涵蓋10～1 000 kV 電壓等級。 但由于 GIS 的全密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其一旦發(fā)生故障，排查和檢修工作均較為復(fù)雜，停電時間往往較長，停電范圍較大。因此對于GIS 安裝過程中的要求較為嚴(yán)格， 尤其對安裝環(huán)境有明確的要求［1］。

對于1 000 kV GIS 安裝，環(huán)境要求更為苛刻，因此安裝時設(shè)置了專用的防塵車間。 而對于其他電壓等級，尤其是500 kV 及以下戶外GIS，往往采取簡易的一些防塵措施，再根據(jù)環(huán)境氣候條件進(jìn)行施工，不利于工期和質(zhì)量控制。因此，為保證現(xiàn)場安裝環(huán)境符合有關(guān)要求，需要研制并應(yīng)用一種防塵設(shè)施，加強(qiáng)對設(shè)備安裝現(xiàn)場局部環(huán)境的人為控制， 提高GIS 的安裝質(zhì)量和安裝效率。

1 可移動式防塵棚的功能需求

根據(jù)GIS 安裝技術(shù)措施及規(guī)程規(guī)范要求，GIS 安裝時裝配工作應(yīng)在無風(fēng)沙、無雨雪、空氣相對濕度小于80%的條件下進(jìn)行，并應(yīng)采取防塵、防潮措施。 相關(guān)進(jìn)出的任何人員均應(yīng)采取可靠措施， 例如經(jīng)過風(fēng)淋并穿戴干凈的工作服和手套， 以保證作業(yè)現(xiàn)場整潔［2］。 因此可移動式防塵棚應(yīng)滿足以下功能：

1）基本能夠?qū)崿F(xiàn)全天候?qū)影惭b作業(yè)。

2）能夠覆蓋所有的GIS 安裝區(qū)域。

3）裝拆比較方便，能夠快速轉(zhuǎn)移安裝區(qū)域。

4）能夠調(diào)節(jié)防塵棚內(nèi)部的溫度、濕度、潔凈度等。

5）能夠存儲一定的安全工器具及物品，具備全時段監(jiān)控功能。

2 可移動式防塵棚的組成及參數(shù)

2.1 防塵棚的組成

可移動式防塵棚主要采用通用拼裝式防塵棚，現(xiàn)場模塊化組裝， 主骨采用不銹鋼型鋼和透明水晶板組成，兩側(cè)底部裝有防塵軟簾，防止外部灰塵進(jìn)入防塵棚內(nèi)。防塵棚內(nèi)底部鋪設(shè)地板革，并安排專人負(fù)責(zé)衛(wèi)生清掃。雙側(cè)面采用軟性可伸縮簾布，在GIS 拼裝時防塵棚可以有效隔離外界空間的浮塵。 防塵棚底面采用滑輪導(dǎo)軌， 本體安裝時防塵棚在槽鋼軌道上移動， 方便GIS 安裝時可以將防塵棚快速推至GIS 安裝對接面。 防塵棚4 個拐角采用臨時措施通過鋼絲繩進(jìn)行固定， 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況可將鋼絲繩拉線固定在構(gòu)架或已就位的GIS 設(shè)備的底部槽鋼上［3］。 防塵棚內(nèi)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對設(shè)備安裝的全過程進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)視人員進(jìn)出，控制帶入粉塵。 安裝環(huán)境的溫度、濕度、粉塵度應(yīng)滿足廠家要求后再展開對接工作。 防塵棚示意圖如圖1 所示。

圖1 可移動式GIS 防塵棚示意圖

在作業(yè)人員入口處設(shè)置風(fēng)淋過渡間及更衣室，任何進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場的人員均需戴防塵帽并穿防塵服，穿好鞋套并經(jīng)過風(fēng)淋處理后方可進(jìn)入棚內(nèi)。棚內(nèi)地面鋪設(shè)地板革，并使用空氣凈化器實(shí)時除塵，達(dá)到控塵的效果。 在防塵棚內(nèi)安裝空調(diào)保證安裝環(huán)境溫度，并使用3M PM2.5 過濾網(wǎng)潔凈防塵棚內(nèi)空氣。 配備1 臺溫濕度測試儀，實(shí)時監(jiān)測棚內(nèi)溫濕度并記錄。作業(yè)期間實(shí)時監(jiān)測粉塵度， 符合要求后方可進(jìn)行作業(yè)，粉塵度超標(biāo)啟動報(bào)警裝置?，F(xiàn)場配備干燥空氣發(fā)生器，持續(xù)補(bǔ)充干燥氣體，提高安裝環(huán)境微正壓，進(jìn)一步保障防塵棚內(nèi)濕度、粉塵度。

2.2 防塵棚的參數(shù)

可移動式防塵棚為拼裝式結(jié)構(gòu)， 現(xiàn)場模塊化組裝， 因此其大小可根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備尺寸及間隔安裝需求進(jìn)行調(diào)整［4］。 以某 220 kV 變電站工程為例，根據(jù)220 kV 及110 kV GIS 設(shè)備尺寸，考慮到防塵棚應(yīng)能滿足兩個廠家設(shè)備的安裝要求，按一次安裝2～3 個間隔設(shè)備設(shè)計(jì)，本工程防塵棚尺寸為9 m×8.5 m×4.3 m，某變電站防塵棚加工示意圖如圖2 所示。 防塵棚自重約為1.5 t，移動較為輕便。

圖2 可移動式GIS 防塵棚參數(shù)

防塵棚頂棚預(yù)留6 個吊鉤進(jìn)入位置， 開孔尺寸為400 mm×600 mm， 從而縮小了母線筒安裝時棚頂開孔位置，減少灰塵進(jìn)入的入口尺寸。防塵棚內(nèi)部安裝有空調(diào)、除濕機(jī)，控制相對濕度不大于60%，溫度不低于15 ℃，可顯著改善GIS 安裝環(huán)境。

3 可移動式防塵棚的使用方法

3.1 使用前準(zhǔn)備

3.1.1 安裝條件

GIS 安裝前應(yīng)具備條件：GIS 配電裝置區(qū)域內(nèi)土建圍墻、電纜溝、箱體基礎(chǔ)、構(gòu)支架保護(hù)帽施工完成；電氣構(gòu)支架接地、電纜支架安裝同步完成；區(qū)域內(nèi)無其他作業(yè)。

3.1.2 場地硬化降塵

使用前需對GIS 配電裝置區(qū)場地進(jìn)行硬化處理，目的是保障防塵棚軌道導(dǎo)軌平穩(wěn)，方便移動，防止作業(yè)過程中發(fā)生塌陷。 具體施工方法： 場地標(biāo)高-200 mm 下素土夯實(shí)后，上部硬化100 mm 厚C15混凝土，混凝土硬化層成型后，上表面標(biāo)高為-100 mm。

3.1.3 區(qū)域隔離清掃

因安裝區(qū)域周邊還存在少量土建及裝飾作業(yè)，在GIS 安裝期間，對GIS 區(qū)域四周設(shè)置圍欄，布置密目網(wǎng)［5］。 在安裝區(qū)域周圍采用鋼管及扣件搭設(shè)圍欄，通過防塵圍網(wǎng)將安裝區(qū)域與周圍場地隔離， 達(dá)到擋塵的效果?？紤]到GIS 區(qū)域已進(jìn)行硬化處理，僅在中間構(gòu)架外側(cè)用腳手架鋼管、密目網(wǎng)搭設(shè)2.5 m 高的整體防塵網(wǎng)。部分小基礎(chǔ)如照明燈具基礎(chǔ)等暫未施工，存在少量區(qū)域有裸露泥土地面 （500 mm×500 mm），在此位置敷設(shè)密實(shí)防塵網(wǎng)，防止硬化地面灰塵上揚(yáng)，從而達(dá)到抑塵的效果。 GIS 本體對接期間安排專人對安裝區(qū)域及周圍道路進(jìn)行清掃和灑水， 降低安裝區(qū)域的粉塵度，達(dá)到降塵的效果。

3.2 安裝方法

可移動式防塵棚已經(jīng)應(yīng)用于某220 kV 變電站工程等項(xiàng)目的現(xiàn)場安裝。

3.2.1 GIS 本體母線的安裝方法

GIS 基礎(chǔ)與硬化地坪標(biāo)高差為25 cm。 防塵棚軌道兩側(cè)均采用兩根長6 m 的鍍鋅槽鋼作為移動軌道。 匯控柜側(cè)電纜溝上每隔1.5 m 放置一根1.2 m 長的鍍鋅槽鋼，作為水平移動軌道槽鋼的支撐點(diǎn)。出線構(gòu)架側(cè)軌道槽鋼放置在GIS 基礎(chǔ)上， 基礎(chǔ)之間采用鐵道木和木板墊實(shí)，兩側(cè)槽鋼標(biāo)高應(yīng)一致。

根據(jù)GIS 安裝技術(shù)措施要求， 本體間隔對接應(yīng)從中間向兩側(cè)進(jìn)行。防塵棚安裝完成后，本體對接工作均在棚內(nèi)進(jìn)行。 安裝結(jié)束后將防塵棚轉(zhuǎn)移至下一個間隔進(jìn)行安裝［6］。 110 kV 及 220 kV GIS 本體母線安裝防塵棚搭設(shè)示意圖，如圖3 所示。

3.2.2 220 kV 分支母線的安裝方法

220 kV 主變及線路間隔套管安裝高度約5.7 m，主變間隔U、W 相套管邊到邊距離為6.9 m， 線路間隔U、W 相套管邊到邊距離為4.9 m。 主變間隔分支母線距離為6.9 m， 且220 kV 2 號主變間隔W 相套管與相鄰的220 kV 間隔匯控柜邊距為7.9 m?，F(xiàn)場計(jì)劃待主母線安裝完成后， 將防塵棚拆除后重新組裝，安裝位置與主母線安裝時相反，軌道槽鋼位置及固定由現(xiàn)場確定。 分支套管安裝時防塵棚搭設(shè)如圖4所示。

3.2.3 110 kV 分支母線的安裝方法

圖3 110kV 及220kVGIS 本體母線安裝防塵棚搭設(shè)示意圖

圖4 220 kV 分支套管安裝時防塵棚搭設(shè)示意圖

110 kV 主變及線路間隔套管安裝高度約4.2 m，避雷器安裝高度為5.2 m， 主變及線路間隔U、W 相套管邊到邊距離為3.2 m。 結(jié)合110 kV 主變及線路間隔出線套管安裝位置及尺寸， 現(xiàn)場計(jì)劃待主母線安裝完成后，將防塵棚拆除后重新改裝，原防塵棚尺寸為9 m×8.5 m×4.3 m， 改裝后的尺寸為4.5 m×4.25 m×4.3 m， 用于分支套管安裝。 分支套管安裝時防塵棚位置與主母線安裝時相反，軌道槽鋼位置及固定由現(xiàn)場確定。 分支套管安裝時防塵棚搭設(shè)如圖5 所示。

圖5 110 kV 分支套管安裝時防塵棚搭設(shè)示意圖

3.3 使用中的注意事項(xiàng)

1）110 kV 分支母線安裝完成后， 防塵棚還需轉(zhuǎn)移至220 kV 區(qū)繼續(xù)使用。110 kV 分支母線安裝時防塵棚的改裝不得破壞整體結(jié)構(gòu)， 底部軌道重新加工制作，即4.25 m 軌道需另加工兩根。

2）防塵棚安裝方向改變后，因主變及線路相鄰間隔位置均不一，主母線側(cè)水晶板應(yīng)更換成軟簾，方可滿足各間隔分支套管安裝。

3）防塵棚頂部水晶板應(yīng)根據(jù)套管及避雷器安裝位置做適當(dāng)調(diào)整，或根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行開孔。因套管及避雷器安裝高度高于棚頂， 每相套管安裝就位后套管與頂棚水晶板之間的空隙需進(jìn)行臨時防塵防護(hù)。 在套管安裝完成后安裝避雷器。

4）110 kV 主變間隔分支套管安裝時需搭設(shè)兩次防塵棚，先安裝線路構(gòu)架側(cè)母線筒和避雷器，后安裝中間構(gòu)架側(cè)套管。

5）每組套管安裝均需搭、拆防塵棚一次，以該公司某變電站為例，220 kV 區(qū)共計(jì)9 個間隔，搭、拆共計(jì) 4 次，110 kV 區(qū)共計(jì) 20 個間隔，搭、拆共計(jì) 8 次。

6）分支母線筒及套管安裝部位防塵措施還可采用軟布制作的預(yù)制裙傘進(jìn)行粉塵度控制。 通過加工預(yù)制裙傘減少套管安裝時在空氣中暴露的時間，所有對接工作均在裙傘和防塵棚內(nèi)部完成。

4 使用可移動式防塵棚的優(yōu)越性

1）提高GIS 安裝質(zhì)量。 傳統(tǒng)安裝方式防塵效果有限，無法實(shí)現(xiàn)溫濕度和潔凈度的人為控制。采用可移動式防塵棚安裝， 可以確保GIS 安裝環(huán)境始終處于極佳的環(huán)境， 安裝過程不發(fā)生因環(huán)境引起的質(zhì)量事件。

2）能大幅改善GIS 安裝環(huán)境和工人作業(yè)環(huán)境。通過內(nèi)部空調(diào)、除濕機(jī)等設(shè)備控制安裝環(huán)境溫度、濕度，一般氣候條件下都能保證室內(nèi)溫濕度，同時其拆裝方便，適應(yīng)各種尺寸的GIS 設(shè)備。

3）綜合經(jīng)濟(jì)效益好。 雖然裝拆防塵棚會增加一定的人工和機(jī)械臺班， 但整體施工成本比1 000 kV GIS 安裝采用的防塵車間造價低， 且可在多個工程重復(fù)使用，單次使用成本較低。

5 結(jié)束語

工程實(shí)踐表明，500 kV 及以下戶外GIS 現(xiàn)場安裝采用可移動式防塵棚實(shí)現(xiàn)了戶外GIS 現(xiàn)場安裝環(huán)境的人為精確控制，能夠有效地提高GIS 安裝質(zhì)量，符合國網(wǎng)公司變電站工程 “工廠化” 安裝的有關(guān)要求，并且憑借其優(yōu)越的性能和良好的經(jīng)濟(jì)性，具有推廣應(yīng)用的價值。