拉西瓦水电站封闭母线安装工艺分析

'拉西瓦水电站封闭母线安装技术分析关键词：电厂；大电流离相封闭母线；技术特点；安装；试验；新方法；新工艺；摘要：拉西瓦18kV、26000A离相封闭母线，布置在发电机层母线洞，封闭母线一侧与700MW发电机连接，一侧与750kV主变压器连接，封闭母线具有电流大、容量大、直径大，跨距长，安装焊接标准高等特点。本文以电厂离相封闭母线的安装试验结果为例，简单介绍离相封闭母线的技术特点，着重分析大电流离相封闭母线施工的新工艺及新方法。41概况拉西瓦水电站24kV/26kA封闭母线是国内目前容量和体积最大的母线，母线系统安装工程具有母线容量大，跨距长，安装空间小，施工困难的特点。离相封闭母线的结构特点为园截面、自然冷却、外壳全连式，导体同一断面采用三个支柱绝缘子支撑，施工场地狭窄，主要采用卷扬机、门型吊、8t吊车和导链配合调节，多工种立体交叉作业。母线由工业纯铝板卷制而成，三相母线导体分别密封于各自的铝制外壳内。母线与各设备连接处，设置外壳接地短路板，通过外壳短路板短路并接地，可减小短路电动力，并改善附近钢构发热。母线外壳多点接地，同时提高人体接触安全性。封闭母线主要参数见表1.1－1。表1.1－1封闭母线主要参数技术参数QLFM-24/26000主回路主变△回路分支回路额定电压（kV）24额定电流（A）26000150004000正常运行时导体/外壳最高允许温度（℃）≤90/70≤90/70≤90/70母线导体尺寸：外径×壁厚（mm）Φ980×15Φ600×15Φ200×10外壳尺寸：外径×壁厚（mm）Φ1530×11Φ1150×8Φ750×5母线标称长度（mm）450040003340母线标称重量（kg）1857889467冷却方式自冷图1.1-1封闭母线剖面图拉西瓦电站封闭母线全长360m，主母线三相长度为270m，主变三角形母线长度为60m，分支母线长度为34m。2封闭母线安装工艺封闭母线安装程序图见图表2.1-1。设备运输及开箱检查清点母线清扫、调整耐压母线挂装、断口调整设备吊装、就位设备安装、调试母线焊接、清扫附件安装接地、清扫、刷漆绝缘检查、交流耐压试验母线与设备连接检查、验收埋件检查、测量放点施工准备试运行图2.1－1封闭母线安装程序图2．1测量放点4 发电机定子就位后，基础沉降相对趋于稳定后，即可进行母线中心和标高的测量。测量母线构架基础的距离和标高，特别注意发电机引出线的出口与母线连接的标高、中心以及主变低压侧与母线连接的高程、中心尺寸的偏差应在设计范围内。母线安装基准点、线，应尽可能一次完成，母线中心应先确定B相，再向两侧平移得到A、C相中心。测量标出的中心线和标高要用记号笔或油漆笔做在地面上或基础上做好明显的记号(以备安装时使用)。2．2母线支吊架安装为了给下步工序封母安装调整打好基础，需要将所有基础构架都准确无误安装到位。支吊架安装，按画出的中心坐标定位点焊，经复测确认误差在允许范围内，才能牢固焊接。安装后的基础构架误差≯5mm，才符合安装要求。2．3CT的安装与调试2．3．1CT的技术参数CT的技术参数见表2.3-1。表2.3-1CT的技术参数型号电流比（A）级次组合额定输出宽度质量（kg）LMZ(BT)24-2030000/1TPY10VA260500LMZ(BT)24-2030000/15P3020VA260400LMZ(BT)24-2030000/10.2S/TPY20/10VA290650LMZ(BT)24-2030000/15P30/TPY20/10VA290650LMZ(BT)24-2030000/10.5/0.520/20VA2905002．3．2CT的保管CT应架空存放，应搭设棚屋，防止阳光对CT直接照射，避免昼夜温差过大。不应在零下环境存放，注意防雨防潮。2．3．3CT的安装与调试CT试验合格后，先在需要安装CT的母线筒口的地面垫上长方木并在方木上铺薄铁皮，将小车放在铁皮上，用吊车把CT缓缓吊至小车上后，一人用撬棍拨小车，另外两人用方木撬CT，将CT缓缓推入母线筒内，然后用螺栓将CT紧固在母线筒内。CT快到达安装位置时，打开CT接线盒的盖子，插入薄木板预防CT被推过安装位置。CT到位后，撬动CT下部使其上下转动，直到CT上的螺孔和母线外壳上的孔对正，穿拆螺栓灵活，螺栓的紧固应采用力拒扳手，紧固力拒为90N．m。特别注意，按要求位置固定好支撑块，否则CT震动易使CT螺栓处的环氧树脂受力开裂。螺栓紧固后，CT不得受到额外应力，底部的支撑块与母线内壁紧密接触。安装后的效果图见图1.1－1。2．4封闭母线的检验和调整单节封闭母线到现地，用压缩空气吹扫母线筒内部的灰尘及杂物，用酒精白布擦拭绝缘子。进行耐压试验，完后在母线筒两端封上塑料布。母线的调整主要是同心度的调整。先使用导体支撑架调整在±5mm范围内。然后检查绝缘子的冠状金具头与导体是否接触良好，如果有间隙，应根据间隙大小取出绝缘子在基座上加垫，使之与导体接触良好。2．5封闭母线吊装就位封闭母线的吊装顺序应按出厂编号从发电机开始逐段向主变压器、高厂变压器、励磁变压器的方向吊装，每段的头尾不能颠倒，同时还要按先内后外、先下后上的顺序依次就位。水平段支承式母线吊装，采用龙门架吊装。在龙门架上设置了3个吊点，可以用导链由外向里空中接运母线。使用龙门架时应做好安全防护，为防止其翻到应将两副龙门架用钢管连接起来。跨主变洞的悬挂母线，使用汽车吊和环链葫芦安装。由于母线顶部空间不够，吊车无法直接将母线送入部位，须用顶部导链接力提升母线到位，用横梁支撑母线调整固定，祥见图2.7-2。图2.7-1封闭母线跨主变洞就位图2．6封闭母线的调整每节封闭母线就位后，先对其进行粗略的调整，但不急于螺接和焊接，要将所有的母线全部就位完毕，且经过细调确信母线各断口，以及母线与主变压器、断路器、发电机出口等，断口距离均符合要求后，才进行母线的焊接和螺接工作。调整母线应按以下的顺序和原则进行：在母线首、尾外壳的顶端各悬吊一个线锤,调整母线,使首、尾的线锤都通过构架上的中心线。相同位置的三相母线的中心调整好后,通过、两相母线外壳的横截面中心紧拉一根钢琴线,测量并调整相邻两相母线间外壳的距离,使之相间距一致,其上下、左右的偏差不大于5mm。调整母线与主变压器低压端子、发电机出口以及断路器两端端口的距离,使之偏差在规定范围内。4 调整母线自身各断口的间距,使之偏差在规定范围内。调整母线时,在保证各接口的距离偏差符合要求的前提下,不应使其中一个或几个接口的相对距离偏差过大,要将偏差均匀分配在各个断口上。2.7封闭母线的焊接及探伤封闭母线连接，采用铝抱瓦氩弧焊焊接形式，焊接工作应由经过考试合格的焊工来承担。母线焊接，先焊接导体，且PT探伤结果和外观检查符合要求，再进行外壳焊接，最后进行短路板焊接。2.7.1焊接工序焊接工序如下：焊接准备→焊缝间隙及焊口尺寸检查→焊接处清洁及除氧化物→电流、丝速、氩气流量调整→施焊→焊缝清洁及外表检查→渗透探伤及验收。2.7.2焊接工艺焊机与氩气选用，采用北京时代PC60-500焊机、FP60-100e送丝机，采用氩气保护焊，氩气纯度为99.99%。焊接材料的选用，母材为纯铝，采用意大利ER4043φ1.6mm焊丝。焊接工艺参数见表2.10.2-1。表2.10.2-1MIG机焊接参数焊件厚度焊丝直径（mm）电流（A）电压（V）送丝速度（m/min）氩气流量（l/min）焊接层数12mmφ1.6230～25024～264.5～6.225～28215mmφ1.6190～23025～274.8～6.527～303注：仰焊位置焊接时电流应降低10～20A。2.7.3焊接质量控制纯铝焊丝的氩弧焊接极易产生焊接缺陷。例如：焊机的焊接速度过慢容易使焊缝表面呈现“鸡皮疙瘩”状的过烧现象，表面多气孔；焊机速度过快容易产生未焊满、未熔合情况。为解决焊接电流电压的稳定性，制造厂在焊接设备上增加了稳压电源。氩气纯度不够和焊缝的坡口未清理干净，容易产生焊缝表面发黑。焊缝及焊口尺寸严格按厂家图纸规定尺寸进行拼装，施焊前应经质检要员检查合格方可施焊；在施焊过程中应依据工件的连接形式进行。为防止焊接变形及消除内应力，焊接时采用两人对称焊接并随时用小锤击焊接处（同时清理层间杂质）。焊接人员应对焊接过程质量进行监控，焊接完毕施焊人员应当将焊渣，飞溅等清理干净，并进行自检，超标缺陷应及时处理合格。外观质量检查合格，进行探伤检验。对于外观缺陷，一般采用打磨处理，当出现缩小导电面积的情况应及时补焊。对于裂纹或内部等缺陷，采取挖补的方式进行返修，同一位置的返修次数不超过3次。焊缝外形尺寸和焊缝表面质量应分别符合DL/T754标准的规定。2.7.4焊接要求母线外壳（板厚δ=11mm），搭接长度L≥50mm、焊角尺寸K≥22mm、焊缝余高H=3±0.5mm。母线导体（板厚δ=15mm），搭接长度L≥50mm、焊角尺寸K≥30mm、焊缝余高H=3±0.5mm。2.8母线与设备连接封闭母线与发电机、厂用变压器、PT柜、励磁变、主变压器及断路器均采用铜辫子或薄铜片压成的伸缩节螺接而成，连接应在各连接设备经耐压试验合格后进行。2.8.1伸缩节连接按安装位置选择型号规格。导体接触面为镀银层，运输应轻搬轻放，防止损伤接触面。外壳为橡胶套结构，应先将橡胶套套好再安装伸缩节。无镀层伸缩节，焊接时应用钢丝去氧化膜。伸缩节安装时，要使各层伸缩节的弯曲度一致，两接触面平整对齐，母线接触面应紧密。螺栓紧固力矩符合规定值。祥见表2.11-1。设备端子不得受额外应力，伸缩节距接地部分的距离应符合安全净距要求。表2.11-1钢制螺栓的紧固力矩螺栓规格（mm）紧固力矩值（N.m）M1231.4～39.2M1451.0～60.8M1678.15～98.11M1898.10～127.42.8.2密封套安装软连接工作完毕后,应再次检查连接的正确性并清洁安装部位内部，即可进行外壳软连接。外壳软连接前应检查橡胶密封套的外观应完好无损、无裂纹等异常情况，有纵向接地的伸缩套应将其转向要求侧。外壳软连接时首先在外壳表面均匀涂上一层搭接宽度封胶，使密封套平整一致，然后用专用扎带重叠两圈，将密封套与外壳收紧，用卡子固定牢固，应注意，钢带卡下部收紧前应垫好一个梯形橡胶垫，防止钢带卡处压力不均匀造成密封不良。2.9封闭母线喷漆封闭母线安装完进行整体喷漆，涂漆前外壳应干净。用角磨机除去表面毛刺、焊瘤、飞溅，并用汽油或丙酮清洗表面油污。干燥后，涂一层锌黄环氧底漆，以增加抗腐蚀能力，增加铝表面与面漆的结合力。待底漆干后再喷涂面漆两遍。漆面应均匀整齐、色泽鲜亮。4 3现场试验3．1母线分段耐压试验由于母线经过长途运输、颠簸、风吹雨淋，安装前每段母线应进行全面检查，其中试验是最重要的一环。试验包括，用2500V兆欧表测量绝缘电阻，工频耐压相对地59kV/1分钟，通过了试验的母线才能够进行安装。3．2母线整体耐压试验整体耐压试验是对封闭母线设计、施工、整体的稳定性及安全运行状态下所承受的电压能力进行验证，并能及时发现施工、设计中出现的相关问题并允以处理。（１）发电机出口－出口断路器主母线（包括CT、GCB端口、励磁分支母线、PT分支）试验数据见表3.2-1。表3．2－1发电机出口－断路器主母线试验数据项目相位UVW耐压前绝缘/MΩ720006000027000工频耐压试验52kV/1分钟52kV/1分钟52kV/1分钟耐压后绝缘/MΩ600006000024000（２）断路器－主变侧母线（包括CT、GCB端口、厂高变高压侧分支）试验数据见表3.2-2。表3．2－2断路器－主变侧母线试验数据项目相位UVW耐压前绝缘/MΩ650005800057000工频耐压试验52kV/1分钟52kV/1分钟52kV/1分钟耐压后绝缘/MΩ5800055000540004　结束语由于拉西瓦电站离相封闭母线安装空间小，母线与主变连接采用三角形接线法，使得安装起来增加了难度，同时许多母线上的部件，在母线出厂前未安装到位，这也给施工带来了不少困难。在首台机组封闭母线的施工过程中,我们针对各方面的不利因素,采取相对应的有效措施,在设备缺陷多、施工难度大、安装工期紧的情况下,保质保量地完成了安装任务,母线的各项检测试验结果均远远优于厂家要求,为拉西瓦电站首台机组发送电莫定了坚实基础。该文总结的施工方案可供大家参考。参考文献[1]《电气装置安装工程母线施工及验收规范》GBJ149-90；[2]《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006；[3]《铝母线焊接技术规程》DL/T754－2001。作者简介：4'