设备集成化与小型化的关键工艺

通常的牵引变电工程施工工艺流程如图5.5所示。

图5.5　牵引变电工程施工工艺流程

为保证技术方案的可行性，保障施工质量和施工进度的顺利进行，常规设备工程的施工方法，选择已成熟的施工工艺组织施工；新技术、新工艺、新设备部分的施工，参照新设备提供商、技术支持方提供的安装规范，制定全线统一的施工作业指导书，满足工程的施工需要。对其中变电设备集成化、小型化方案密切相关的新工艺方法介绍如下。

5.2.2.1　220kV六氟化硫断路器安装工艺

作为新工艺应用，必须严格工艺并规范管理。具体要求如下。

1）施工流程

施工准备→机构箱安装→本体安装→控制箱和机构箱安装→管路连接→SF6充气、检漏→二次电缆连接→操作机构试动作→电气特性及闭锁检查→清理收尾

2）施工工艺

分10个部分说明。

（1）施工准备。开箱检查核对所需部件、配件及专用工具应齐备、完好，合格证及技术文件齐全；检查安装位置孔尺寸正确，固定校正支架，达到平整、垂直和牢固。将三个极柱分开并整齐放置在平整坚固的地面上。端部底座下垫木枕。

（2）本体安装。本体安装之前，按照说明书检查每个极柱气体预充情况；用吊车吊起极柱，平稳安装到支架上。

（3）控制箱和机构箱安装。将控制箱吊起，使用随机的螺栓将其固定在中间b相设备支架上，并按规定力矩紧固，安装过程如图5.6示意。将a、b、c三相的机构箱分别放在各自极柱支架旁，用吊车吊起，将基座与支架法兰盘孔对齐，传入随机的螺栓，并按规定力矩紧固。

（4）管路连接安装。在管路的连接过程中，注意密封面的清洁和密封圈的完好状态。为了将气管连接到极柱的法兰上，将带有密封帽的连接螺母从法兰上拆除，然后进行气管连接。首先将三个气管焊接头和传动单元上的法兰两面平行对准，然后旋入锁紧螺母，并用力矩扳手拧紧。

图5.6　六氟化硫断路器控制箱吊装固定方式

1.中心柱；2.机构箱

（5）SF6气体检漏、检水及充气，断路器出厂时已充有大约0.03MPa的SF6气体，安装补气前先对原有气体及罐体进行检水测量［标准为20℃时，小于（150～200）×10-6（体积分数）］。如合格，再接入充气装置，首先确认体内气体压力，初步掌握漏气情况，然后再充入合格的气体至额定气压；如检水测量不合格，则应将体内SF6气体抽出，并抽真空，再注入高纯氮清洗，直至合格，最后充入合格的SF6气体。

（6）水分检测方法。用水分仪测量，选择晴好天气，充气24h后进行，为保证测量的真实性，测量系统（管路阀门）在取样前应用高纯氮预先干燥。

（7）抽真空及清洗方法。用工厂专配的真空泵和麦氏真空计，时间至少在2h以上，真空度133.3Pa以上。空后充0.2MPa高纯氮，停留12h以上，再抽一次真空，直至符合要求。

（8）充气。用厂家专配的充气装置进行充气，宜缓充，使液化气体充分汽化进入气隔。

（9）检漏（密封性试验）。定性检漏→采用检漏仪检测各部位，包括本体、法兰连接处、连接座内拉杆、气管焊口、密度继电器、气压表接头、连接密封处，先将以上部位用干布擦去表面油脂，再吹去残留气体，稍后用检漏仪探枪距被测点1～2mm缓缓移动，合格时在原稳定状态下基本不变。定量检漏（常用挂瓶法）→定性检漏发现问题后应进行定量检漏，方法是将标准的1000mL检漏瓶用氮气吹洗干净，并用检漏仪确认瓶内无SF6气体，将瓶子挂在有问题试品的检漏孔上，拧紧螺栓，2000s后取下瓶子摇动使其收集的SF6气体均匀，将检漏仪伸进瓶内读出仪表格数，再根据仪器提供的曲线查出SF6气体浓度。

（10）操作结构试动作。按说明书要求调整弹簧操作机构，启动、停止、分合闸闭锁。拧紧三级压阀观察满合情况；打压、合闸、再打压至额定气压，松开高压放油阀放气至压力为零，确认防慢分性能；在额定操作电压下，进行快分、快合，观察机构运行是否平稳，并确认同期合闸时间符合产品要求。

3）施工质量控制要求

（1）基础的中心距离及高度误差不应大于10mm，安装底架顶面水平误差不大于2mm，相间中间距离误差不大于5mm。

（2）断路器本体应垂直、牢固、接地良好。

（3）SF6气体及使用的氮气其特性应符合GB12022技术要求。

（4）断路器的同期和速度及其他各项动作参数符合产品要求及有关规定。

（5）密封槽面应清洗、无划伤。涂密封脂时，不得使其流入密封圈内侧与SF6气体接触。

（6）设备接线端子应平整、清洁，载流部分不得有缺损及锈蚀。

（7）油漆完整，相色标志正确。

4）注意事项

（1）开箱及搬运时应注意保护瓷件，吊装时应用不小于φ20的白棕绳穿入下法兰吊环内，再用φ16绳将上部瓷套与主绳作一绑扎，以防翻倾，起吊时，注意防止下部油管和部件受较大外力。

（2）应选择无风沙、无雨雪天气进行作业。

（3）使用的充气及抽真空、检水分等仪器，严格按说明书进行，抽真空时应防止真空泵突然停止或因误操作引起倒罐事故。

（4）使用的仪器、工具、管路、阀门，密封垫必须清洁、干燥。

（5）操动机构控制箱配线后，应对操动机构控制箱的电缆进出口进行密封处理。

5.2.2.2　27.5kV GIS开关柜安装工艺

1）施工程序

安装前准备→底座安装→柜体连接→附件安装→一、二次电缆连接→SF6检漏、检水及充气→整体检查→各种电气特性闭锁试验→清理收尾

2）施工工艺

分为以下七个部分。(www.xing528.com)

（1）柜体基础框架的安装。

A.开关柜的现场安装应在27.5kV高压开关室的土建工程彻底完工，电缆夹层施工完毕，且具备照明及现场安装电源之后进行，27.5kV高压开关室应保持干燥，配备通风装置，温度湿度满足设备安装要求。

B.GIS开关柜安装在室内基础框架上，为了使GIS开关柜能顺利安装，基础框架的埋设应在电气技术人员的配合下进行安装和调整检查，并严格遵照设计图纸及产品技术要求有关说明，整体框架预埋位置符合设计图纸要求。使用水平仪，调整整个基础框架，使其保持水平，并处于正确高度。基础框架上表面应高出27.5kV高压开关室地坪5～8mm。平面度允许公差±1mm/m，框架全长不超过2mm。直线度允许公差1mm/m，框架全长不超过5mm。

C.根据GIS开关柜的安装尺寸，在槽钢上定出第一面开关柜安装孔位置，然后用钢卷尺定出所有开关柜的安装孔位置，并复核安装孔对角线应相等。

D.基础框架与框架两端均应可靠接地。

（2）整体组装的准备工作。GIS开关柜运到施工现场后，及时进行开箱检查，检查开关柜外壳是否有碰撞痕迹，各部位螺栓应紧固，油漆完整无锈蚀现象。检查开关柜铭牌是否与设计相符，产品说明书、合格证、备品备件等技术资料是否齐全，并做好收集工作。在基础框架的上表面涂润滑脂，有利于开关柜的安装与对齐。

（3）GIS开关柜就位。用液压叉车或辊垫将开关柜运到基础槽钢附近后，按设计图纸要求利用门型吊二面开关柜运至第一面柜附近0.5～1m远（以能容一人宽的距离为限）的位置，大致调直并调整使两柜盘面保持在同一水平面上。其他开关柜照此依次放置好。

（4）GIS开关柜拼接，分5步完成。

A.先用吸尘器将开关柜外表面清扫干净，然后拿掉母线套管防护罩并拆除套管外侧法兰挡板。检查套筒内母线固定螺栓是否缺失，松开母线双层铜排间的连接螺栓并取出套筒内的干燥剂。

B.用不起绒的洁净无纺布或脱脂棉蘸无水酒精将套筒内表面、法兰连接面及母线铜排清理干净。将随机附带的润滑脂均匀涂抹至法兰连接面及法兰密封圈上，将密封圈压到法兰连接面处。

C.用跨顶平行移动第二面柜缓慢接近第一面柜，柜移动过程中，在柜顶母线套筒操作法兰孔及两柜连接处观察母线搭接情况，如出现母线连接错误及相邻柜不在同一水平面等情况，应及时调整。两柜母线及套筒法兰完全接触后，检查接触面吻合情况，如有错位应及时调整。

D.在柜顶母线套筒操作法兰孔处用力矩扳手将两面柜的母线铜排连接螺栓拧紧，对操作孔再次清洁后，放入干燥剂，安装套筒操作法兰盘。

E.按照前面步骤，将剩余的开关柜连接完毕，然后将每面柜固定，固定点不少于两处。

（5）接地线安装。将柜间的接地铜排连接完成，用万用表测量确定所有接地铜排已贯通，用50mm2接地电缆将柜接地铜排与变电所电缆夹层内等电位母排连接起来，接地电缆数量应不少于两处。

（6）GIS开关柜气室充气，分5步完成。

A.开关柜安装完毕后，应及时进行充气。如开关柜安装后不能及时充气且空气湿度较大时，则首先应将边柜处及开关柜上套筒法兰盘打开，更换安装时放入的干燥剂。

B.松开气室维护阀的锁紧帽，将充气管连接到开关柜面板上的气孔上，对母线气室、母线PT气室及断路器气室进行抽真空处理，直至开关柜面板的气压表显示母线气室内压力降至2kPa以下，用锁紧的真空泵测量压力，根据真空泵接管不同的内径和长度，让真空泵再工作5～15min不等。拆去真空泵接管，维护阀便自动关闭。

C.用微水仪检测气瓶内的SF6气体微水含量，应小于150×10-6。

D.将SF6气瓶接到充气小车的气阀上，通过小车上与开关柜气孔连接的充气管按照开关柜说明书要求进行充气。第一次充气的充气量不宜太多，控制在气压表充气气压上下限刻度范围的中间值即可，以免由于温度升高气体膨胀而造成气室气压错过规定的上限值。

E.重新装上维护阀的锁紧帽。

（7）GIS开关柜的现场试验。

A.开关柜气室充气后24h，检查现场安装的全部法兰接头和全部SF6气管是否有泄漏。检测泄漏时使用SF6泄漏检测仪。若发现气体泄漏，必须把泄漏点拆开，再重新密封。

B.在调试或工频电压试验之前，必须检查所有气室的气体压力。现场充气的所有气室在给气室充气后，等待24h的温度补偿时间，然后检查气体压力。如果超过了压力表的极限值或者压力不足，需校正气体压力。

C.按照电路图检查实际接线的一致性，用继电保护测试装置检查所有保护设备的功能。

D.试验应像正常使用时一样，在装配好的设备上进行，非充气室的绝缘件表面应擦拭干净。试验应在绝缘气体的额定运行密度下进行。试验时应依次将每一相的主回路导体与试验电源的高压连接，同时其他各相回路的导体应接地，并保证主回路的连通。

3）施工质量控制

（1）螺栓紧固力矩严格按照设备说明书要求执行，应符合下列要求：母线及法兰连接按20N·m；机架连接螺栓按40N·m；接地母线连接螺栓按70N·m。

（2）用微水检测仪测试微量水时，应在GIS开关柜充气24h后进行。测试数据应符合下列规定：与灭弧室相通的气室，应小于150×10-6；不与灭弧室相通的气室，应小于500×10-6。

4）注意事项

（1）GIS开关柜搬运时，需绑扎牢固，轻抬轻放，防止碰撞和挤压开关柜、砸伤人员。

（2）开关柜在室内的移动应采用辊垫，若采用千斤顶或起重器应加保护措施，并要均匀受力，以免将开关柜损坏。

（3）干燥剂暴露在大气中很快就失去效用，应注意减少干燥剂在大气中暴露的时间，不宜超过半小时。

（4）工作场地电压不稳时，应配接稳压设备。

（5）操作时SF6气体压力不正确将会毁坏开关柜的零件，因此，SF6气体压力过高或过低时都不要将开关柜投入运行。

（6）对开关柜进行通电试验时，必须先检查开关柜各保护装置是否接好，各开关柜位置是否正确，检测时应严格按照各设备的操作程序进行。必须严格遵守安全用电规程，并安装相应容量的控制器及熔丝。

（7）应进行GIS气体绝缘组合电器的高压电气设备单体试验。试验内容主要包括高压电器设备的绝缘电阻和主变吸收比测试，介损测试，直流耐压和泄漏电流试验，变压器和电压互感器直流电阻测试，接地电阻测试，流互变流比测试，断路器参数试验，隔离开关、负荷开关和断路器主回路导电电阻试验的相关试验，现场有条件的工频交流耐压试验等。

对新型的GIS气体绝缘组合电器的高压电气设备单体试验，应按照以下工艺流程进行高压电气设备单体试验：电气连接检查→电气控制回路绝缘电阻测试→SF6气体密度检查→电气和机械闭锁检查→当地/远方操作→保护、控制回路检查。

（8）凡是根据现场需要重新制定工艺标准时，都要制定相应的安全技术措施。