寶珠寺水電站G13 隔離開關(guān)吊裝設(shè)計(jì)及施工分析

陳亮宇

（華電四川發(fā)電有限責(zé)任公司寶珠寺水力發(fā)電廠，四川 廣元 628003）

引言

寶珠寺水電站位于四川省廣元市境內(nèi)，電站裝有4 臺(tái)單機(jī)容量175MW 水輪發(fā)電機(jī)組。13F 機(jī)組自1997 年投產(chǎn)發(fā)電以來，是G13 隔離開關(guān)第一次進(jìn)行檢修整體更換，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間狹小，起重設(shè)備無法到場(chǎng)，預(yù)埋吊點(diǎn)與設(shè)備位置偏移較多，用傳統(tǒng)方式、方法無法做到正常起吊，起吊工作難度大。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)量，對(duì)G13 隔離開關(guān)施工吊裝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

一、方案制定

2020 年5 月寶珠寺電站13F 機(jī)組A 修期間，檢查發(fā)現(xiàn)G13 隔離開關(guān)設(shè)備嚴(yán)重老化，存在重大安全隱患，不能滿足發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行①，須對(duì)其進(jìn)行整體更換，根據(jù)廠家提供的設(shè)備尺寸，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定施工吊裝方案，決定對(duì)運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行“先分解，后組合”。將新設(shè)備GN-24(A)隔離開關(guān)成套設(shè)備拆分為A、B、C 相單個(gè)隔離開關(guān)和一個(gè)公用底架以及隔離開關(guān)三相連動(dòng)裝置(如圖1)。

圖1 整體裝置拆分部分

（一）設(shè)備尺寸

原設(shè)備尺寸為直徑1400mm 的圓柱體金屬外殼。新設(shè)備GN-24(A)隔離刀閘成套裝置，每臺(tái)產(chǎn)品由三個(gè)單極組成（每個(gè)單極最寬處為1618mm），其安裝在同一底架上，并封裝在金屬外殼內(nèi)；隔離開關(guān)配用電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)方式為三相機(jī)械連動(dòng)，GN-24(A)隔離刀閘成套裝置的三個(gè)單極均獨(dú)自包含一個(gè)底架，其中A 相為近機(jī)構(gòu)側(cè)，BC相結(jié)構(gòu)完全相同，三相再固定在一個(gè)共用底架上。隔離刀閘成套裝置采用整體運(yùn)輸，隔離開關(guān)及相應(yīng)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)在廠內(nèi)已安裝、調(diào)試完畢，完成二次配線并試驗(yàn)合格。運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)后需對(duì)A、B、C 相隔離開關(guān)、整體安裝底架以及隔離開關(guān)三相連動(dòng)裝置進(jìn)行拆卸，各個(gè)部位再依次運(yùn)輸?shù)桨惭b位置。

（二）現(xiàn)場(chǎng)情況

寶珠寺電站13F 機(jī)組G13 隔離開關(guān)位于水輪機(jī)層10KV 室側(cè)鋼構(gòu)架上，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量離地面約4 米，起吊工作難度大，空間狹小，起重設(shè)備無法到場(chǎng)，除A、B、C 三相上、下游側(cè)斜方向有預(yù)埋吊點(diǎn)，正上方無其他吊點(diǎn)。

二、“吊點(diǎn)設(shè)計(jì)”

單相設(shè)備吊點(diǎn)選取是將鋼絲繩通過底角四個(gè)吊環(huán)連接，為防止起吊時(shí)側(cè)翻，在設(shè)備頂部加裝四個(gè)吊耳(如圖2)。在中控樓二樓左岸吊點(diǎn)處懸掛一根4 米的單股鋼絲繩，再掛接一個(gè)型號(hào)承重2T 鏈長(zhǎng)10 米的手拉葫蘆，用于倒運(yùn)新設(shè)備。

G13 上方吊點(diǎn)當(dāng)采用單吊點(diǎn)起吊時(shí)，假設(shè)單吊點(diǎn)起吊高度為h1（如圖3）,會(huì)有以下缺點(diǎn)：

a、起升高度低于支撐橋架的高度，不能將設(shè)備吊裝到支撐架平臺(tái)。

b、單吊點(diǎn)起吊手拉葫蘆拉鏈懸于空中，不便于操作。

c、單個(gè)手拉葫蘆不便于設(shè)備吊裝到平臺(tái)后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

當(dāng)采用雙吊點(diǎn)起吊（如圖4），圖中菱形為G13 上、下游預(yù)埋吊點(diǎn)。在兩吊點(diǎn)之間加裝一根Φ60 的無縫鋼管，將吊點(diǎn)空間平移到設(shè)備的正上方。雙吊點(diǎn)的起升高度h2，經(jīng)過測(cè)量能夠滿足吊裝要求將新設(shè)備吊裝到支撐架平臺(tái)。

三、正式吊裝

現(xiàn)場(chǎng)檢查支撐橋架與墻面空間狹窄，且有伸出支撐橋架的底座及角鐵。因G13隔離開關(guān)單相尺寸較大，無法正常安裝。需切除伸出G13 隔離開關(guān)支撐橋架以外的底座及角鐵。切割過程中，動(dòng)火作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)防火石棉毯；配備一瓶消防滅火器；設(shè)置專人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

新設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后，在安裝間進(jìn)行拆分，運(yùn)用液壓叉車、木方進(jìn)行倒運(yùn)，再?gòu)闹锌貥嵌亲蟀兜觞c(diǎn)處將設(shè)備吊至水輪機(jī)層10KV 室，公用底架重量較輕，從右岸將其用人力運(yùn)送到房屋頂部，原設(shè)備安裝如圖5 所示，安裝前，鋸掉圖示部分的三根X 向橫梁，保證鋸掉后的上表面距離母線外殼中心線距離高度大于819mm。

吊起三相共用底架(其底部支撐腿已拆除，拆除后約重230kg)，使其坐落于原安裝位置的Y 向橫梁上。注意按照?qǐng)D示位置保證共用底架的安裝方向。

采用點(diǎn)焊方式焊接三相共用底架，其下表面與圖5 中Y 向橫梁焊接時(shí)添加調(diào)整墊片，以保證每相隔離安裝表面到母線外殼中心的距離均為819mm；水平面內(nèi)，底架兩側(cè)端面距離母線外殼安裝表面距離均為258mm；端面距離C 相母線外殼中心距離為650mm，三個(gè)尺寸誤差均不超過±2mm。

圖5 原設(shè)備安裝實(shí)物圖

用C 相上方兩個(gè)手拉葫蘆起吊并調(diào)整A 相隔離開關(guān)，將其吊至底梁平臺(tái)高度，用B 相上方兩手拉葫蘆吊鉤掛在懸空的A 相隔離開關(guān)吊點(diǎn)上，拉動(dòng)B 相手拉葫蘆受力，同時(shí)松C 相手拉葫蘆，將A 相隔離開關(guān)倒運(yùn)至B 相位置，同理再次利用A 相與B相手拉葫蘆將其運(yùn)至A 相正下方。用同樣的方法將需更換的A、B、C 三相隔離開關(guān)調(diào)運(yùn)到位。保證每相中心線與母線外殼中心線重合，兩側(cè)箱體端面到母線外殼安裝面距離均為200mm，隔離開關(guān)相間距為1200mm，誤差均不超過±2mm。注意單相隔離開關(guān)在底架上的安裝方向。將A、B、C 三相隔離開關(guān)用手拉葫蘆吊起底梁，再把底梁挪動(dòng)到隔離開關(guān)下面。用手拉葫蘆調(diào)整隔離開關(guān)與底梁的相對(duì)位置。調(diào)整完畢后將隔離開關(guān)與底梁用螺栓進(jìn)行連接，底梁與橋架焊接牢固。

（一）安裝電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)及三相連動(dòng)連桿

安裝連桿，依次安裝連桿組件，通過銷將各個(gè)連桿與每相隔離開關(guān)的拐臂連接起來，各個(gè)銷都安裝開口銷，以保證不會(huì)竄動(dòng)，各接觸平面間添加一個(gè)銅墊片。

安裝電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，用M16x70 螺栓和M16x85 螺栓各兩個(gè)，將電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于A 相隔離開關(guān)橫梁上，螺栓安裝牢固后。再將組件連桿的另一端連接到電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的拐臂上。(注意：按照?qǐng)D示保證各連桿與拐臂的上下位置關(guān)系，連桿、銷均需在拆卸時(shí)做標(biāo)記，原位安裝。)

（二）內(nèi)部導(dǎo)體連接

通過軟連接1(零件圖號(hào)G19315-L1)將隔離靜側(cè)導(dǎo)體與母線導(dǎo)體連接起來，每個(gè)軟連接與靜側(cè)導(dǎo)體通過4 個(gè)M10x35 螺釘固定，與母線導(dǎo)體通過4 個(gè)M16x60 螺栓固定，依次固定八個(gè)軟連接，動(dòng)側(cè)除所用軟連接零件圖號(hào)為G19315-L2 外，其余與靜側(cè)安裝相同。

（三）橡膠隔震墊②安裝

安裝橡膠隔震墊，將母線外殼與箱體之間通過橡膠隔震墊連接起來，通過24 個(gè)M12x50 螺栓將隔震墊壓環(huán)(G19315-L4)、隔震墊和箱體表面壓緊，通過24 個(gè)M12x55螺栓將隔振墊壓環(huán)(G19315-L4)、隔震墊和母線外殼表面壓緊，隔離刀閘動(dòng)靜兩側(cè)安裝方式完全相同。

（四）外殼與箱體連接

箱體外殼和母線外殼的連接，通過軟連接(零件圖號(hào)G19315-L3)將隔離箱體與母線外殼連接起來。安裝過程中，將銅鋁過渡墊安裝在軟連接與母線外殼的兩個(gè)平面之間，如圖15 所示。每個(gè)軟連接與箱體表面通過4 個(gè)M16x35 螺釘固定，與母線外殼通過4 個(gè)M16x55 螺栓固定，依次固定八個(gè)軟連接，隔離刀閘動(dòng)靜兩側(cè)安裝方式完全相同。

（五）紅外測(cè)溫系統(tǒng)③安裝

在箱體頂端蓋板上開有φ37 的傳感器開孔，將紅外測(cè)溫傳感器安裝在設(shè)備頂端的蓋板上，正對(duì)著隔離開關(guān)觸頭連接處。安裝時(shí)先將傳感器座從蓋板上方插入孔中，然后在下方用螺母固定，并用頂絲鎖緊。

將封裝好的順時(shí)針傳感器旋進(jìn)螺紋孔，在安裝時(shí)應(yīng)注意傳感器突出部件對(duì)準(zhǔn)安裝底座上的孔，傳感器上的密封圈不被擠壓，螺紋完全旋進(jìn)去后用用扳手?jǐn)Q緊即可。在傳感器損壞和檢修需要拆解時(shí)，只需將傳感器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)即可拆下，傳感器另一端通過電線連接在控制柜的溫控儀上。

四、總結(jié)

吊裝設(shè)備前必須確認(rèn)起重設(shè)備。如：手拉葫蘆、吊環(huán)、吊繩等的起重能力及產(chǎn)品自重，吊具是否完好，禁止盲目作業(yè)；不要對(duì)設(shè)備施加外力或重?fù)艄苈贰⑾潴w等部位；解體設(shè)備箱蓋后，要用塑料布包覆被解開的面，防止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部；進(jìn)行高空作業(yè)必須使用安全帶，且必須有專人監(jiān)護(hù)。在調(diào)整三相隔離開關(guān)與底梁的相對(duì)位置時(shí)，為了保證底梁、隔離開關(guān)和上下游間隙保持一致，采用螺旋千斤頂或者液壓千斤頂進(jìn)行精調(diào)節(jié)。本次G13 隔離開關(guān)吊裝，解決了吊點(diǎn)位置不正、起升高度不夠、空間狹小等問題。降低了起重作業(yè)過程中的安全隱患，保證了本次起吊作業(yè)省時(shí)、省力、安全地完成。為寶珠寺電站其他機(jī)組隔離開關(guān)的更換留下了可行的、合理的施工吊裝方案。