三峽左岸電廠２０ｋＶ封閉母線安裝工藝綜述

李　林　汪　浩

摘要：三峽左岸站廠20kV封閉母線是國內目前容量最大的母線，母線系統安裝工程具有母線容量大，跨距長，安裝空間小，施工困難的特點。施工場地狹窄，主要采用卷揚機吊裝，導鏈配合調節，多工種立體交叉作業；封閉母線導體與外殼接頭連接方式多重性，分別采用焊接接頭及螺栓連接方式；并對外殼絕緣和共振等問題提

出了改進措施和建議。

關鍵詞：20kV封閉母線；安裝；工藝；三峽電廠

三峽水利樞紐左岸電廠安裝有單機容量70MVA的水輪發電機組14臺，發電機發出的電流經20kV封閉母線至主變壓器，升壓后由550 kVGIS配電裝置，向國內主要電網供電。三峽左岸電廠20kV封閉母線采用的是QZFM一24／2600一 Z一1全連式離相封閉母線，是國內目前容量最大的母線，母線外殼直徑1 510mm，壁厚12mm，導體直徑950mm，壁厚 l7mm，每相分別由6組組成，采用現場裝配安裝方式。三峽左岸電廠20kV封閉母線具有以下特點：①占據空間小，支撐結構簡單，跨距較大；②采用微正壓運行方式，絕緣子不受環境潮濕和灰塵影響，安全可靠性能好。

施工過程中，產品的特點和施工區域的特殊性對安裝工作帶來了一定的難度，提出了更高的技術要求，表現為：①施工場地狹窄，主要采用卷揚機吊裝，導鏈配合調節，多工種立體交叉作業，施工作業安全問題突出；②封閉母線導體與外殼接頭連接方式多重性，分別采用焊接接頭及螺栓連接方式，施工難度大，技術要求高。

1 20kV封閉母線安裝工藝流程

單機20kV封閉母線安裝工藝流程見圖1。

2 母線結構安裝

2.1 施工準備

首先將施工區域清理干凈，由專業測量人員復測發電機主升壓變壓器的實際座標和高程。根據測量結果對偏差給予適當的修正，修正誤差為±3mm/m，整體不大于±10mm，放出封閉母線安裝樣線。

對到貨設備進行開箱清點，檢查母線外殼是否變形、劃傷，母線導體是否串位，絕緣子是否損壞，母線實際尺寸是否與圖紙相符。對母線外殼和導體焊接端子進行打磨清理，清除防腐油漆及氧化物，為下一道工序焊接作好準備。

清掃完畢后，將母線端門封閉，以防塵、防潮。根據施工現場實際情況，合理布置卷揚機，清理一期預埋吊點。

2.2 鋼結構屏蔽板安裝

由于大電流母線的周圍空間存在著強大的交變磁場，位于其中的鋼構件，如導體和絕緣子的金具、母線結構的承重鋼梁等，會由于渦流和磁滯損耗而發熱，并可能因感應產生環流而發熱，從而增加母線系統的損耗，因此三峽左岸電廠20kV封閉母線分別在發電機出口處、主變接口及3、4段母線處采用高導電率材料——純鋁，制作安裝屏蔽板，利用封閉母線導體感應電流的去磁作用，削弱附近的磁場。在發電機出口處，為了便于發電機組散熱，發電機出口母線三相之間采用了屏蔽柵，而主變處則采用屏蔽板進行封閉。

在施工過程中，由于受現場施工條件的限制，屏蔽板安裝一般先根據土建工程的實際情況，對發電機出口處及主變處墻體屏蔽板先行放樣、下料安裝，然后在母線安裝完畢后再進行封閉，母線中部屏蔽板自下而上依次安裝。

20kV封閉母線構架共設有水平吊架、水平支架、垂直穿樓支架各兩組，1組垂直母線三角支撐架，在具體施工中，根據母線吊裝的順序跟進安裝。

2.3 母線吊裝、調整

針對施工場地狹小和具體施工部位的特殊性，在20kV母線安裝過程中，首先吊裝調整第6段、5段。用卷揚機將第 6段母線吊到高程67m，利用預埋的吊點將第6段通過母線洞平移至發電機風洞內，然后將試驗合格的3相4組CT通過臨時小平臺送進母線洞內指定位置裝好，并套上密封法蘭、密封波紋管，然后吊裝第5段，將6段插入5段快拆箱中少許點焊固定，調整第6段與發電機出口線斷口尺寸，使各項尺寸滿足要求，再調整母線水平X軸和垂直Y軸線中心。A相調整完畢后，B、C兩相利用焊接斷口，以A相為基礎，調節各相關尺寸，調整合格后，把基礎構架焊接固定并焊接母線鞍形支撐。根據第5段母線偏差，在高程75.3m、82.0m鋼構架上修正X、Y軸線，焊接鋼構架，利用高程83.7m吊點分別吊裝母線第4段、第3段，利用可調節螺栓或木楔子調整、固定，使各斷門相間距離、垂直度滿足設計要求，然后將第1段吊起，平移至主變室，一端固定，另一端放在帶有鞍形支撐的橫梁上，利用高程88.70m吊點，吊起第2段，調整第l段與主變斷口。第2段與第3段斷口尺寸，第1段與第2段斷口尺寸，使之滿足設計要求，固定。在焊接前，采用增減薄鐵片等方法，對母線斷口尺寸進行檢查和細調，滿足焊接要求。

3 母線焊接、探傷

3.1 設備選型

母線導體及外殼采用實芯焊絲富氬保護焊(焊絲由廠家提供)。在母線焊接前，根據業主和監理工程師提出的具體焊接質量要求，進行現場對比焊接試驗來選擇焊機。通過試驗，選中了價格較昂貴但可保證母線安裝質量的芬蘭肯比焊機。

肯比焊機采用脈沖電源，在焊接過程中，可以控制焊絲的熔滴量，焊接電流的輸出電源以一定的頻率和幅度變化來控制熔滴有節奏地過渡到熔池，飛濺很小；同時焊縫成型美觀，氣體使用量為對比焊機的三分之一。

3.2 焊接、探傷技術要求

母線導體及外殼焊接質量的好壞直接影響今后機組能否安全町靠地運行。在焊接前用鋼絲刷刷掉外殼和導體兩端的氧化物，清理范圍為以焊縫為中心，兩側各50mm，再用白布蘸酒精清洗導體和抱瓦，要求抱瓦與導體的搭接長度大于2倍的板材厚度，且上下均勻，用導鏈調整抱瓦，到位后進行焊

接。焊接過程和焊縫滿足表l、表2要求。

焊接完成后，清理焊縫，打磨飛濺，根據業主、監理工程師的要求，現場對導體、外殼焊接質量及短路板焊接質量進行超聲波探傷檢查，Ⅱ級驗收，100％合格。

4 母線耐壓試驗

通過母線耐壓試驗對20kV封閉母線的設計、施工、整體穩定性及其安全運行所必須承受的電壓能力進行驗證，對發現的問題予以處理。整體耐壓試驗證明，20kV封閉母線施工質量達到了設計要求，完全可以滿足機組安全運行的要求。

試驗采用的設備為：兆歐表KYORl3121DC2500V，試驗變YD一50／100，分壓器SGB一100A。在此以三峽左岸電廠 5#機為例，試驗結果如下。

5 問題及改進意見

(1)外殼絕緣。20kV封閉母線第6段A、B、C三相分別安裝了4組CT，其二次回路接線通過母線外殼開口處引出，空間狹小，施工部位隱蔽，其二次接線裸頭極易碰到母線外殼，造成母線外殼多點不可靠接地，發生這種情況后，查找十分困難，建議廠家在設計上加以改進。

(2)共振。在目前三峽工程已安裝的機組中，6#機在作升流、升壓試驗中，6#封閉母線系統在發電機輸出電流逐步增加到60％時，產生共振現象，發生在主升壓變電器短路板處。停機后，對整個封閉母線系統進行排查分析，排除了絕緣子、支撐構架發生共振的可能性。分析認為整個母線系統在輸出電流增大的過程中，短路板處磁場逐漸增強，溫度升高，而箱式結構的短路板的8塊鋁板中有2塊(下游側)未進行焊接。在查明原因后，我們向設計、監理工程師申報，建議加焊。后通過對短路板進行補焊、加固，消除了共振現象，消滅了安全隱患。