管型母線的施工工藝及質量控制

王召千 杜創舟

【摘要】管型母線在變電站中的應用越來越多,本文提出了鋁合金管型母線施工安裝的質量控制點,并介紹了鋁合金焊接方面應注意的問題、管型母線的施工工藝以及質量控制,并進行了分析和研究,給出了出現問題的原因及處理辦法。

【關鍵詞】管型母線 施工工藝 焊接

管型母線具有占地空間小、節省用地、布置簡潔、維護方便、電氣性能好、投資少等優點。在我公司承接的以下工程中母線均為管型母線,依次分別是:國電云南小龍潭500kV升壓站、大唐寶雞熱電330kV升壓站、神華國華寧東矸石電廠330kV升壓站。如何提高管型母線的安裝質量及保證管母以后的安全可靠運行,是我們建設施工單位首先必須考慮的重點,總結以往工程建設經驗,認為設計方案、管材的質量、管母的擾度、管母的焊接質量、吊裝方法、施工工藝流程的合理性是管型母線施工質量的關鍵所在。

一、管型母線的施工工藝

管型母線材質的檢驗。目前變電站工程上使用的管型母線,大多為6063型鋁錳合金管型母線,也有采用LDRE型稀土系列導電管型母線,此母線在神華國華寧東矸石電廠330kV升壓站得到了應用。一般采用外觀檢查,查驗母線生產制造廠家的母線質保書。

二、質量控制方法

控制管母安裝質量有以下幾個方面。

1.土建構架水平垂直中心的位置。在管母合金管加工處理前,必須對構件垂直中心做全方位的測量檢驗,得到準確的數值,作為配管的數值依據。

2.單根合金管焊接前的平直度。這是整個管母安裝施工的基礎。一般制造廠供應的管母長度6～13m,由于運輸中搬運、起吊等原因,運抵施工現場的管母都有不同程度的變形,故一定要對管母進行校直處理。

3.補強襯管的制作。采用補強襯管(長度按設計要求),管母接頭必須避開管母固定金具和隔離開關靜觸頭固定金具,現在設計均采用管母線內接頭MJ-170N系列,管母接頭加工必須按照規范要求加工法坡口,將內接頭打磨拋光好插入管母線鋁管內,插入的尺寸要控制好,即管母的焊口正對襯管的中間,這樣補強襯管有膨脹性管型母線內壁接觸緊密,對于接頭強度有一定的好處(如圖1:加工管母坡口、圖2鉆補強固定孔、圖3打磨補強襯管、圖4管母對接)。

圖1 加工管母坡口

圖2 鉆補強固定孔

圖3 打磨補強襯管

圖4 管母對接

4.合金管母焊接口的處理和組裝。這是管母焊接質量控制的關鍵。合金管母對口焊接應有30°～40°坡口,1.5～2mm鈍邊,機械加工、表面無毛刺和飛邊,接口兩邊必須盡量靠攏,避免將焊縫與補強管焊接在一起,以便提高焊接強度(如圖1所示)。焊縫上部應有2～4mm的加強高度,焊縫應呈圓弧形,所有焊縫、焊點應平整、光滑,不應有毛刺、凹凸不平之處(見圖5)

圖5 焊接成品

5.母線的吊裝。鋁合金管母線整段吊裝,采用2臺25t吊車或4臺1t的卷揚機同時起吊。不論是絕緣子懸掛式或是瓷柱支撐式管母的安裝,都要求必須將管母線中心與金具中心相吻合。絕緣子懸掛式管型母線應根據實際測量的懸掛點距離、絕緣子串長度和設備要求尺寸、計算出懸掛母線線夾與管母連接時,應注意管母的彎曲方向。在管母線上安裝金具及隔離開關靜觸頭時,必須避免利用已裝好的管母線作為攀登及懸掛的依托,應選用高架作業車或搭設臨時腳手架等進行作業,以免造成管母彎曲。懸掛管母吊裝前先將絕緣子串進行組裝時。先在地面安裝好金具、封端求,注意封端球的滴水孔應向下。起吊時必須時刻注意管母水平,管母起吊時上下高差不宜大于500mm。平穩吊到安裝位置,懸掛管母應按照設計圖紙安裝跳線(圖6)并進行軸線和標高的調整。

圖6 管母跳線安裝

三、以往工程中存在的問題匯總

管母吊裝偏低的原因。

1.設計在計算絕緣子串時未考慮絕緣子與絕緣子間的間隙,直接以單片絕緣子的高度乘以單串絕緣子的個數,而實際上的長度肯定大于計算值,例如計算如下:

絕緣子串:28×(XWP3—120)

每片絕緣子高度(H)= 146mm

即設計計算絕緣子串28×(XWP3—120)值為:

28×(XWP3—120)=28×146=4088mm

絕緣子串組裝起來時片與片間存在間隙,W型鎖緊銷的高度為7.0mm

實際長度計算應為:28×(XWP3—120)=28×146+28×7.0=4284mm

故設計計算值本身小于實際長度,理論計算導致實際安裝時母線偏低的原因之一。

2.懸吊點的位置也是影響其高度的因素。

3.建筑標高誤差。連接金具無法組裝的原因是:設計時僅考慮到其連接的方式,未充分考慮到各自連結金具的具體參數,導致金具連接件相互碰殼。

四、連接金具無法組裝的在以下工程中均出現不同的問題

1.大唐韓城第二發電有限公司二期工程330kV升壓站架空導線耐張絕緣子串組裝圖中所給聯板LBD-3040與其均壓環FJV-1060×660無法連接,原因主要是設計的聯板LBD-3040上預留給組裝均壓環FJV-1060×660的孔間距為80mm,孔大小為Φ14,均壓環FJV-1060×660上與聯板LBD-3040組裝孔的間距為100mm,螺栓規格為M12,二者間距相差20mm。

2.大唐寶雞熱電廠新建2×330MW機組工程330kV升壓站,V型傾斜懸吊絕緣子串2×27((XWP2-100)組裝圖中,延長環PH-20與直角掛板Z-10無法連接,延長環PH-20的直徑24mm,而直角掛板Z-10的開口值為20mm,二者相差4mm。

3.寧東矸石電廠一期工程330kV屋外配電裝置。

(1)斜懸吊絕緣子串組裝圖中,懸吊線夾MGC-170C與平行掛板PD-12C無法連接,懸吊線夾MGC-170C的開口值為20mm,平行掛板PD-12C的厚度為20mm,平行掛板PD-12C無法插入懸吊線夾MGC-170C。

(2)聯板LBD-1240與屏蔽均壓環FJP-1300*1200無法連接,聯板LBD-1240上固定均壓環FJP-1300*1200螺栓孔間距為80mm,孔大小為Ф14,均壓屏蔽環FJP-1300*1200上的螺栓為M16,二者無法連接。

(3) U型掛環U-10與鋼構架無法連接,U型掛環U-10的開口為22mm,深度為70mm,而鋼構架上懸掛點的厚度為24mm,深度為65mm,二者無法連接。

五、結語

隨著電力的快速發展,高電壓等級中配電裝置的間隔寬度增大,管母的安裝質量將越來越受到重視。通過總結我們公司所接觸到的幾個變電站的管母安裝施工實踐,只要在施工前,經過現場精確的施工測量、制定合理的施工工藝流程、控制好容易造成施工缺陷的控制點,避免人為造成的誤差,管母的施工質量是可以得到很有效的控制的,可以很全面的滿足規范的要求。

參考文獻:

[1]電氣裝置安裝母線裝置施工及驗收規范.GBJ147-1990.

[2]電氣裝置安裝電氣設備交接試驗標準.GB50150-2006.

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[4]鋁母線焊接技術規程.DL/T754-2001.