惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝工法研究

顧劉魚

（貴州送變電有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

GIS設(shè)備是變電站（換流站）的重要設(shè)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(shè)備安裝的重難點(diǎn)。戶外GIS分支母線安裝質(zhì)量，不僅關(guān)系到GIS設(shè)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(shè)備系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及廠家技術(shù)文件要求，GIS設(shè)備安裝環(huán)境溫度應(yīng)保持在-10～40 ℃，潔凈度達(dá)到百萬級以上；無風(fēng)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(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)設(shè)置防塵棚，并對安裝溫度、濕度和潔凈度進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shè)備安裝質(zhì)量。針對戶外GIS分支母線安裝難點(diǎn)，根據(jù)工程實(shí)踐，通過自主研制的戶外GIS分支母線安裝防塵棚的應(yīng)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(shè)備安裝工期與安裝質(zhì)量。

1 工法特點(diǎn)

1）本工法運(yùn)用自主研制的戶外GIS分支母線安裝防塵棚，其移動(dòng)方便、使用安全，既能夠適用于地面GIS設(shè)備安裝，也適用于高空GIS設(shè)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(qiáng)的安全性，所用的戶外GIS分支母線安裝防塵棚選用輕質(zhì)材料加工而成，設(shè)備吊裝對接時(shí)吊車司機(jī)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(fèi)和材料費(fèi)，成本集約性強(qiáng)。

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(shù)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(shè)計(jì)、安裝、技術(shù)上的局限，使戶外分支母線安裝防塵棚質(zhì)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(shù)性、經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jì)數(shù)器進(jìn)行顆粒度檢測，采用溫濕度計(jì)進(jìn)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(diǎn)

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(zhǔn)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(zhǔn)備與檢查→戶外GIS分支母線安裝→安裝完畢。

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 GIS分支母線安裝防塵棚安裝準(zhǔn)備

在GIS分支母線安裝前，準(zhǔn)備戶外GIS分支母線安裝防塵棚相關(guān)材料和設(shè)備。在材料上，準(zhǔn)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(shè)備上，準(zhǔn)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(yùn)用GIS分支母線安裝材料進(jìn)行現(xiàn)場拼裝，防塵棚設(shè)計(jì)尺寸為長3 m、寬2 m和高2 m。安裝過程中，嚴(yán)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(yīng)注意各材料和設(shè)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(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)現(xiàn)場監(jiān)理，在得到監(jiān)理與技術(shù)人員的答復(fù)后方可進(jìn)行解體。若在安裝過程中存在其他可能影響安裝的因素時(shí)，應(yīng)采取必要的措施進(jìn)行GIS分支母線安裝防塵棚保護(hù)。

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(guān)規(guī)程規(guī)范及廠家技術(shù)文件要求，對現(xiàn)場安裝環(huán)境進(jìn)行檢測，確?，F(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(jì)數(shù)器進(jìn)行顆粒度檢測，用溫濕度計(jì)進(jìn)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(gè)/m3；≥5 μm顆粒，≤2.5×105個(gè)/m3；濕度＜80%，溫度-10～40 ℃。

4.2.4 戶外GIS分支母線安裝準(zhǔn)備與檢查

戶外GIS分支母線安裝分為技術(shù)準(zhǔn)備、人員組織、機(jī)具準(zhǔn)備和基礎(chǔ)劃線準(zhǔn)備。在技術(shù)準(zhǔn)備方面，準(zhǔn)備項(xiàng)目廠家資料、施工圖紙和施工技術(shù)指導(dǎo)書、技術(shù)交底資料，要求技術(shù)準(zhǔn)備工作充足；在機(jī)具準(zhǔn)備方面，要求吊車、吊具、試驗(yàn)設(shè)備等專用安裝機(jī)具準(zhǔn)備齊全；在基礎(chǔ)劃線方面，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诨A(chǔ)平面上劃好GIS分支母線的中心線，進(jìn)行基礎(chǔ)定位。同時(shí)，GIS分支母線在安裝前進(jìn)行檢查，按照安裝間隔的順序開箱，依據(jù)先后次序進(jìn)行擺放，在開箱檢查時(shí)注意小心謹(jǐn)慎，不得損壞設(shè)備。在分支母線開箱后，認(rèn)真核對分支母線以及相關(guān)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(shè)計(jì)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(yùn)輸保護(hù)端蓋，進(jìn)行全面檢查和清掃，使其保持清潔干凈。在進(jìn)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(guān)設(shè)備對接。

1）母線導(dǎo)體插入尺寸（超行程）測量：（1）測量導(dǎo)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(dǎo)體的插入尺寸。

圖1 波紋管在左側(cè)時(shí)

圖2 波紋管在右側(cè)時(shí)

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(dāng)前裝配的要求；（2）檢查密封圈外觀質(zhì)量應(yīng)完好，無劃傷、凸起、起泡等質(zhì)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(dǎo)體部位涂抹導(dǎo)電潤滑脂（少許）；（5）將“O”形密封圈嵌入密封槽內(nèi)。

3）母線的連接：（1）使用導(dǎo)正工裝連接母線；（2）將導(dǎo)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(dǎo)正工裝導(dǎo)正方位合并到母線對接口；（5）按對角方向預(yù)緊固法蘭螺栓；（6）確認(rèn)無誤后拆卸導(dǎo)正工裝；（7）用水平尺確認(rèn)該間隔水平位置，用調(diào)整墊找平（注意：每個(gè)支撐點(diǎn)所使用調(diào)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(shè)備與材料

惡劣環(huán)境下戶外GIS分支母線安裝工法主要設(shè)備與材料如表1所示。

6 質(zhì)量控制

1）由于GIS為分件運(yùn)輸、現(xiàn)場組裝，安裝前必須詳細(xì)測量和核對整個(gè)基礎(chǔ)面的標(biāo)高、軸線，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程，并滿足廠家的公差要求。

2）嚴(yán)格按照編號進(jìn)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(rèn)無誤后才能進(jìn)行安裝。

3）母線對接時(shí)導(dǎo)正工裝應(yīng)順利進(jìn)入，不得有卡澀現(xiàn)象，否則需要調(diào)整間隔的水平位置，不允許強(qiáng)行安裝。

4）母線對接時(shí)如現(xiàn)場無吊裝工具，間隔平移時(shí)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(bǔ)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(yīng)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(xì)砂紙油石研磨修光，研磨時(shí)應(yīng)沿圓周方向移動(dòng)，以防研磨不當(dāng)而形成徑向貫穿性的泄漏通道。

7）充氣設(shè)備滲漏主要發(fā)生在法蘭連接處。安裝時(shí)應(yīng)詳細(xì)檢查密封圈材質(zhì)及法蘭面平整度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，螺栓緊固力矩應(yīng)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(gè)GIS法蘭面封閉前，工作人員須認(rèn)真檢查裝配情況，并填寫作業(yè)檢查卡，經(jīng)廠家確認(rèn)無誤后（關(guān)鍵部分必須經(jīng)廠家簽字認(rèn)可）再進(jìn)行封閉，以確保安裝質(zhì)量。

9）檢查、試驗(yàn)與安裝進(jìn)度一致，為確保試驗(yàn)的有效性，所有試驗(yàn)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(yàn)。

7 安全措施

1）所有施工人員必須在進(jìn)行三級安全教育，經(jīng)考試合格后方可進(jìn)行施工；無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)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(wù)、交技術(shù)、交安全、交環(huán)境，并簽字確認(rèn)。

3）設(shè)備吊裝用索具應(yīng)校驗(yàn)合格，且在有效期內(nèi)使用。

4）打開GIS氣室前必須確認(rèn)氣室內(nèi)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(nèi)部氣體壓力快速釋放而造成人身傷害事故。

5）進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)部作業(yè)前，應(yīng)檢測設(shè)備內(nèi)部氧氣含量不小于18%方可進(jìn)入；作業(yè)人員進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部后應(yīng)向設(shè)備內(nèi)部連續(xù)充入干燥空氣保持通風(fēng)；人孔處應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護(hù)并及時(shí)與內(nèi)部人員聯(lián)絡(luò)。

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(yīng)有防墜落措施，上下傳遞物料時(shí)必須使用上料繩，嚴(yán)禁拋擲。

7）進(jìn)行老變電站擴(kuò)建施工時(shí)，靠近帶電區(qū)域的設(shè)備及吊車機(jī)械都應(yīng)掛設(shè)接地線，做好防靜電措施。

8）充SF6氣體時(shí)，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(dòng)工具及安裝機(jī)械等用電設(shè)備使用時(shí)必須裝設(shè)漏電保護(hù)器，且使用完畢后及時(shí)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(jī)作業(yè)時(shí)應(yīng)戴好防護(hù)眼鏡，防止鐵屑傷眼。

10）安裝現(xiàn)場設(shè)置專人保持現(xiàn)場清潔，對溫濕度等環(huán)境指標(biāo)加強(qiáng)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(yán)禁遺留施工垃圾。

2）安裝過程中應(yīng)對SF6氣體進(jìn)行嚴(yán)格控制管理，做到隨用隨領(lǐng)取，用畢及時(shí)關(guān)閉氣瓶閥門，杜絕“跑”“漏”氣現(xiàn)象，空瓶及時(shí)歸還；當(dāng)已充氣的設(shè)備需要釋放SF6氣體時(shí)，應(yīng)做好SF6氣體的回收工作，嚴(yán)禁直接將SF6氣體排入大氣中。

3）作業(yè)區(qū)域應(yīng)保持干凈、清潔，及時(shí)清理設(shè)備開箱板并運(yùn)出施工場地。

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

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

6）嚴(yán)格執(zhí)行SF6氣室的密封及檢漏程序，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)應(yīng)及時(shí)處理，確保泄漏率控制在國家允許的范圍內(nèi)。

7）安裝過程符合所有安全文明施工的要求。現(xiàn)場布置適當(dāng)?shù)木緲?biāo)志牌，以確保工作人員在安裝過程中不進(jìn)入危險(xiǎn)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(yīng)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(jì)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(jì)效益對比如表2所示。

表2 不同安裝工藝經(jīng)濟(jì)效益對比表

10 結(jié)束語

在戶外GIS分支母線安裝過程中，本工法適用性強(qiáng)，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(shè)備安裝風(fēng)險(xiǎn)，加快了安裝效率，有效提高了GIS設(shè)備的安裝質(zhì)量，對于同類工程的施工探索有著借鑒意義。