一种地下管廊内GIL安装方案设计

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年7期   作者:许罗生,孙琼,王振,金光耀、包联霜,马源,何春天
[导读] 为了提高刚型气体绝缘输电线路(以下简称GIL)在管廊内的安装质量和安装效率,本文结合地下管廊特点和GIL运输、
        许罗生,孙琼,王振,金光耀、包联霜,马源,何春天
        平高集团有限公司,河南平顶山,467001
        【摘要】为了提高刚型气体绝缘输电线路(以下简称GIL)在管廊内的安装质量和安装效率,本文结合地下管廊特点和GIL运输、安装、运维相关要求,开展管廊环境下GIL运输、安装方案研究,成功设计适合地下综合管廊GIL安装方案,有效解决了管廊内GIL安装难题,提高的安装效率、质量和大电网安全。
        【关键词】管廊;GIL母线;安装方案
        0引言
        2015年下发的《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》指出“推进城市地下综合管廊建设”,25个城市被纳入了地下综合管廊试点,综合管廊建设在国内建设拉开序幕。GIL作为新型电力传输设备,具有传输能力强、无火灾隐患、环境友好等优势,在综合管廊中有着广阔的前景。管廊具有基础沉降量大、环境密闭、空间小、空气流动性差等难点,本课题对管廊内GIL安装进行了深入分析研究,有效解决了管廊内GIL安装的难题。
1管廊内GIL安装方案设计目的及意义
        管廊具有环境密闭、空间狭小、通风较差等特点,在管廊内进行GIL母线安装时,需要充分考虑管廊环境、设备运输安装、工装器具、检测及验收等因素,需要对GIL安装方案进行研究和设计,确保GIL一次安装到位,长期安全可靠运行。
2管廊内GIL安装方案设计
2.1GIL基础复测定位及验收方案
        管廊内GIL支架安装固定于管廊上腔找平层,管廊隧道存在坡度和转弯,不同于普通电力设备平板基础,在安装固定前需对安装位置精确定位。为确保管廊内GIL支架定位精度,结合工程三维设计精确定位。GIL支架采用绝对坐标的形式进行定位,每处支架至少提供2个绝对坐标点,其它的点的定位按相对尺寸放样定位。根据定位点与理论高程差作为GIL母线安装垂直调节的依据。为满足GIL母线对接精度要求,根据GIL母线投影坐标,在地面上标出母线中心线。
2.2管廊内GIL母线支架安装方案
        (1)管廊内GIL母线支架组装及运输
        在管廊外地面完成GIL母线支架的组装工作,其中滑动支架除抱箍外在地面直接组装成整体;固定支架除竖梁和竖梁侧斜拉支撑外其余在地面组装成整体。利用投料口顶部的吊车将GIL母线支架落在管廊内的运输机具上,运输机具将GIL母线支架运至管廊内预定的安装位置,使用叉车将GIL母线支架从运输机具移至安装位置附近。
        (2)管廊内GIL母线支架区域钢筋探测
        GIL母线支架采用后锚固化学螺栓固定于管廊上腔找平层之上,根据隧道设计要求,后锚固化学螺栓钻孔安装时不得破坏结构层内钢筋,因此在后锚固化学螺栓施工前需要对锚固区域进行钢筋探测,规避结构层内钢筋。
        根据支架底座锚固区域范围确定探测区域,探测区域应大于锚固范围;确定探测区域后,采用IDS手持式混凝土雷达在探测区域进行网格扫锚,确定探测区域内找平层钢筋位置和结构层钢筋位置;采用MIRA超声波断层成像检测仪对结构层钢筋位置进行精确定位;根据探测结果,在探测区域表面绘制找平层钢筋网及结构层钢筋网。
        (3)管廊内GIL母线支架划线定位
        使用全站仪按给定的三维坐标数据准确定位坐标点,并做标识,用墨斗将两坐标点练成一条直线,并分别在两条坐标点处做垂线作为支架就位的基准。根据做出的地面基准线标识与支架底板标识进行精确就位。进行支架就位前检查地面做的x轴、y轴定位基准线,支架按标识就位完成。


        (4)管廊内GIL母线支架就位及调整
        将支架按支架底板位置标识线重新就位,检查化学锚栓螺杆是否可顺利植入,若无法顺利植入重新进行地面钻孔,然后进行化学锚栓安装工作。然后进行滑动支架和固定支架的精确就位及调整。
2.3管廊内GIL母线安装方案
        (1)GIL母线运输
        地面堆场至吊装口的GIL运输,采用汽运或电动平车的方式进行运输;安装在吊装口的行车和电动平车配合将GIL母线落放至吊装口底部的GIL运输车上;使用运输机具将GIL母线从管廊底部运输到预就位位置。
        (2)GIL母线对接
        GIL母线安装机具就位;安装机具放置于伸缩节与滑动支架之间,利用安装机具将待对接GIL母线沿轴线缓慢移动,根据需要进行左右、前后、垂直、旋转调节,实施母线的精确对接;GIL母线两筒体法兰对接面相距合适距离时,取下防尘罩和导体支撑工装,使用强光手电确认筒体内无异物残留,将内窥镜插入GIL母线内部,观察屏蔽罩安装基准线,屏蔽罩不应有脱落现象;在GIL母线筒体法兰水平位置安装定位销,使用定位销辅助定位;对接完成后清点防异物泡沫环数量并确认编号,防止遗漏在GIL母线筒体内部;GIL母线对接完成后,在已对接单元处安装临时支撑工装已防止已安装单元因悬臂结构下垂引起下一对接单元对中不良。
        (3)GIL母线复测与调整
        根据高层差预先调GIL母线整垫片;GIL母线在地面运输前在包装盖板圆心位置用记号笔做标记,同时调整水平仪,使其投影出来的射线与连续的两个支架母线中心投影坐标点重合,同时其射线能够扫到三相母线的包装盖板上,对接每一相单元时,调整盖板中心与这条射线重合;GIL母线安装完成后,安装机具脱离筒体,用数显水平尺测量母线多个位置的坡度是否满足理论坡度,如果不满足,通过加减垫片的方式来调节GIL母线的坡度;按力矩要求紧固GIL母线滑动支架横梁上端托板螺栓;按力矩要求紧固GIL母线筒体支腿与支架连接螺栓。
        (4)GIL母线支撑安装
        GIL母线对接完成后,在已对接单元处安装临时支撑工装已防止已安装单元因悬臂结构下垂引起下一对接单元对中不良。按要求安装GIL母线滑动支架上半圈抱箍,完成支架与筒体的固定,并拆除临时支撑。
        (5)GIL母线气室处理
        管廊内GIL母线对接完成后,将气室抽真空至50Pa,充0.03~0.05MPa干燥空气保管。
        当一个GIL气室的安装工作已完成,螺栓已紧固,则可以开始该气室的气体作业;将专用的抽真空气管先连接至真空泵上,气管的真空抽到80 Pa或以下时将气管与GIL气室连接,开始对气室抽真空,当气室静态真空值达到50pa或以下时停泵,静止5小时测量真空度,若真空B-A小于50Pa无明显反弹则可开始SF6注气作业,若真空度明显反弹则需继续抽真空,直至真空度满足要求;由于绝缘盆子两侧有压差,为保证安装过程安全,每个气室正常需要分2次才能注满到额定压力,其中第一次先注至半压,待相邻气室都为半压时再补气至额定压力。
3结论
本文通过对地下管廊GIL运输安装方案技术的分析研究,解决了制约地下管廊GIL运输安装的以下技术难题:
1)有效解决了狭小封闭空间GIL运输及安装的技术难题。
2)有效提高了GIL产品在地下管廊运输安装的效率、质量和长期运行安全性可靠性。
        
参考文献:
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[2]阮全荣,谢小平. 气体绝缘金属封闭输电线路工程设计研究与实践[M]. 北京:中国水利水电出版社,2011.
[3]刘兆林.500 kV气体绝缘金属封闭输电线路在华东电网的应用[J].华东电力,2005.
[4]马仲鸣,李六零.800 kV气体绝缘金属封闭输电线路及坚井安装[J].中国电力,2008.

作者简介:许罗生(1980—),男,大学本科,工程师,研究方向为从事高压电器开发设计工作.
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