封闭式组合电器(HGIS、GIS)设备常见问题分析及管控

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:林志敏
[导读] 摘要:电网建设活动大范围推进,同时封闭式组合电器(HGIS、GIS)设备大量投用。
        (中国能源建设集团广东火电工程有限公司  广东韶关  512000)
        摘要:电网建设活动大范围推进,同时封闭式组合电器(HGIS、GIS)设备大量投用。从组合电器设备质量维护角度来看,应全面总结组合电器设备常见问题,并针对性制定问题管控策略,确保设备稳定、安全运行。本文围绕设备安装问题、管控策略制定这一主线进行论题探究,希望能为同行提供参考。
        关键词:封闭式组合电器设备;问题;管控策略
        引言
        从1982年日本第一套封闭式组合电器诞生至今,经过这几十年的发展、改良,目前已发展成了体积小,配置灵活、更适合环境需要等特点的理想产品。组合电器在电网建设中的应用只会越来越多,那么面对这种趋势,在组合电气施工过程中,就必须越来越精细化,施工水平才能达到行业领先的地步。
        一、现场环境管理
        众所周知,组合电器的施工环境要求非常高。那么作为现场施工管理,必须非常清楚施工环境要求是什么,环境达到什么标准才满足施工条件。
        (一)装配作业注意事项
        根据南方电网公司反事故措施要求,主要几个关键点是:装配作业必须采取必要的防尘措施、空气洁净度达到9级及以上、湿度小于80%而且不能在阴雨天气装配,这里要注意是的湿度和天气是并列的关系,常常有些一线施工人员认为只要湿度满足就可以施工,有点毛毛雨也不怕,其实是错误的,两者缺一不可。还有周边不得产生粉尘及金属微粒工作,我们常常碰到的就是土建交叉施工,往往是因为对土建班组交底不足、工人意识不足而造成。所以对土建队伍的施工环境重要性交底显得尤为必要[1]。
        (二)良性塑造施工环境
        那么对施工环境的塑造主要有三大块,周边的措施、拼装区的措施、人员的措施。周边措施主要跟土建进度、施工条件有关,有的工程项目在工期充裕、进度规划执行比较好的情况下,可以在交安就做到这么几点。但是往往在进度条件未满足的情况下,赶工的情况下项目管理就更应该合理优化工序,创造条件去满足,比如铺碎石、门窗还没装的用木板临时封闭好。
        1.周边措施及拼装措施
        周边室外拼装区域四周搭设临时围栏,对周边路面进行定时洒水、清扫,抑制扬尘;户外GIS室地面,作业通道及拼装区域,首选铺设地板革,设专人每天保洁及记录[2]。对于室内GIS,采用铺地板革达到地面防尘效果,个人认为是最有效果的,人员走动方便,而且便于清洁。
        2.作业人员防尘措施
        除了以上两大方面的措施以外,作业人员自身的防尘更加重要。硬件防尘设施相信很多项目都可以做到,人员自身的防尘措施就很难保证,特别像在工程普遍班组包干的态势下,很多力工、借工往往因为意识不足,“嫌麻烦”而不愿意、应付检查“走形式”而为之,而且项目管理不严,这种想法对于最终的安装质量来说就是自己埋下地雷自己踩,等到耐压的时候才爆炸。500kV新建变电站项目HGIS的户外防尘棚(如图1),它顶部设计成拉链方式开合,中间开的圆孔用透明胶将薄膜和设备之间的缝隙粘死。每次对接都要摆好防尘棚,我认为只要坚决做到这一步,才能满足防尘要求,才能排出来合理的工期。
       
        图 1 施工项目户外防尘棚
        设置GIS室防尘过渡室,用于人员的进入施工区域前的自我清洁检查、服装更换(如图2),直接采用集装箱,我觉得非常大方得体啊。采用用薄膜纸隔离开拼装区,形成相对的隔离的导体清洁区,并配备干燥暖气装置(如图3).
         
        图 2 防尘过渡室                    图 3 导体清洁区
        二、现场设备检查及存放
        (一)运输包装
        大件设备运输至现场,除常规检查设备外观外,还需注意设备包装是否符合技术协议中的运输包装要求,例如对于容易受潮的机构箱是否有防雨防潮措施,若不满足要求,应在到货验收单上注明,拍照留底并及时反馈相关建设单位。
        (二)气室压力
        设备到货之后,对于长途运输的GIS,各GIS气室必须预充有微正压氮气保持气室干燥,卸车前应检查压力表是否为正压,若出厂未装压力表,需顶开充气接头顶针,观察是否有气体压力释放,从而判断气室是否正压运输,同时做好记录。[4]。
        (三)冲击记录
        提前组织业主、监理、厂家见证拆除冲击记录符合出厂要求,一般<3g。需注意的是,冲击记录应在运输车辆到达现场后,卸车前拆除,避免卸车过程出现记录超标而责任难分的情况。
        (四)临时存放箱
        设备接收后,若长时间未能开展就位安装的,针对户外GIS,应按厂家要对易潮及不能雨淋的部件放置室内(尤其放有干燥剂的附件箱),或增加防雨防潮遮封措施。此外,安装前每天检查气室压力情况,并记录留底,遇到压力下降的气室应及时补充氮气。
        三、预留点控制及设备定位
        (一)封板
        标高与尺寸,应注意土建与电气图纸之间的对比,核实无误;角钢包边禁止闭环,且必须留有切断口。这么做就是为了避免产生涡流而导致设备发热的情况。关于封板的问题,包括10kV的穿墙套管的封板也一样,个别设计单位的施工图纸,特别是封板的安装要求是很模糊的。一般的设计要求采用热镀锌钢板封堵,中间缝隙采用铜焊填满。这么做对于施工工艺和施工材料及工机具来说,现场其实很难做到而且做好,可建议设计把热镀锌钢板换成不导磁的不锈钢板材料,中间缝隙用不锈钢焊条填满,这样对施工是相对便捷的。
        (二)基础预埋槽钢
        基础预埋槽钢设备安装的前提,有些厂家对预埋件的轴线、标高误差范围的要求更高,所以按验收规范标准之外,施工前还应提前咨询厂家。电气及土建管理人员应共同核实预埋件位置正确、电气土建专业图纸一致,轴线标高符合误差范围,并组织验收签证.
        (三)预留接地点
        部分小的设计院图纸只标注大致位置,应与厂家核实接地点数量及准确位置,以免出现预留偏差造成预留点被压在GIS底座槽钢下的情况.
        (四)预留地脚螺栓
        针对HGIS、GIS停电安装的情况,大修技改会与到的比较多。若前期预留有地脚螺栓,在征得业主同意前提下,建议就位前切除螺栓并磨平,就位后重新开孔上螺栓,从而节省就位时间和避免出现就位后中线偏差返工的情况[5]。
        (五)设备的定位
        若间隔数较多,应注意提前规划好设备堆放区、拼装区,转运路线,吊车进退路线及摆位,合理规划使安装效率最大化。GIS间隔安装定位顺序,若间隔数较多,为减少误差累计效应,应选择处于中间位置间隔为第一安装间隔,向两侧延伸,第一间隔就位后使间隔中心线与基础中心线应保持一致。HGIS间隔安装定位顺序,针对3/2接线特点,结合安装效率,应先就位中开关间隔单元,后对接两边开关间隔,逐相、串以此完成。总体要注意的是,安装的间隔数越多,误差累计效应就越大,所以必须做好每个母线筒对接,每个间隔安装后的中心线复测,才继续下一个对接安装施工。
        四、连接密封面的处理
        连接密封面的处理,这是组合电气施工过程中的重要的关键点,做不好只有一个结果,那就是漏气。漏气原因总结为:密封圈处理不当、对接法兰不正和螺栓紧固不当,而往往最常见的就是螺栓紧固顺序方法不当,力矩不达要求,有得情况还是弹垫都还没有压平的都有。其次,密封圈未更换的情况也偶尔会发生,往往因为施工现场材料乱放,旧密封圈拆出来乱扔,新密封圈清洁完没有及时安装,跟旧的摆在一起用错造成,所以现场施工必须做好安装材料同一摆放,专用工作台,专用废料桶,整齐有序。这三个常见的原因还是人的原因,项目管理如何做好管控,建议采取以下三个措施:
        首先,安装前项目管理人员应主动组织厂家对关键工序进行培训交底,站班会强调工艺要求,明确关键点,不应流于形式。其次,每个密封面处理完毕后,对接前协同厂家复检,做到万无一失。最后,以每个密封面为单位,记录密封面处理情况,由执行人及厂家签字确认,保管于现场备查。厂家自带的工艺记录本应每天同步填写、签证,并交项目备案。
        五、气室微水含量控制
        这里以一个案例的形式来跟大家分享下关于气室微水处理的步骤和方法,某500kV变电站HGIS到货存放长达5个月,安装前经测量,部分气室微水含量超标规范值2~3倍,常规抽真空多次,微水值仍不达标。那么,问题来了,微水反复超标,如何处理?
        可采用氮洗法的抽真空注气处理措施,流程详见图4。
       
        图4 氮洗法流程图
        气室在更换后吸附剂之后,抽真空到40P以下,保持4小时,检查压力回升不超过133,如果超了,再做重做一遍,合格的话,继续抽真空到40P及以下再氮气到半压,保持干燥4小时,测氮气微水,不合格的话再来一遍,记得更换干燥剂。崇文当时大部分微水超标的气室都直接经过两遍氮洗才正式抽真空注SF6,因为开始时候拿第一个气室试验过,一遍效果有了,但不够,两遍达标。后面的就直接两遍氮洗了。整个作业流程中,氮气充多少,真空抽多少,我认为除了按照标准的133P以下以外,还要严格按照厂家要求标准来操作,毕竟每个厂不一样,每个设备不一样。
        结束语
        组合电气安装的管控要点如下:第一,洁净度。环境洁净度是安装过程中最重要的质量控制要点,此过程的质量关系到组合电器设备能否试验合格、顺利投产,应当树立一种意识即必须采取各种措施保证洁净度符合要求。第二,密封性。注重工艺要求,严把接口处理关,连界面密封处理后必须达到规定的要求,做到专人处理、专人检查、专人记录、厂家确认,上接口不遗留隐患,本接口不产生隐患,为下接口作好准备。第三,真空度。作为组合电器安装的第三个控制要素,真空度控制是保证SF6含水量的主要措施,应严格按流程作业,做到漏项、不跳项。此外,微水超标的气室内可采用真空注氮清洗的方法处理。
        综上所述,我认为理论向工程转化,是一个难度非常大的过程。工程化实现的过程,有很多的细节必须予以解决,系统实现必须有通盘的考虑,周全而详细的计划有助于提高效率。本次主题是对施工过程中出现的问题以及解决办法提出一些心得体会,希望能够为以后施工安装提供一些借鉴。
        参考文献:
        [1]岑均发.封闭式组合电器设备在运行中漏气问题分析及处理[J].化学工程与装备,2018,263(12):244-246.
        [2]崔连波,孙金奇,陈会龙.封闭式组合电器SF6设备漏气问题处理[J].商品与质量,2019,(9):112.
        [3]马亚飞.试论封闭式组合电器(GIS)安装的质量控制[J].科学与信息化,2019,(10):103-104.
        [4]刘铁根.变电站GIS设备的安装质量控制[J].数字通信世界,2019,170(2):264.
        [5]李运涛.浅谈GIS故障分析及检测技术[J].石油石化物资采购,2019(3):49-49.
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