500kV HGIS 擴建施工縮短停電時間探討

田小文 王 凱 趙建平

（山西省送變電工程公司，太原 030006）

隨著我國電力需求的增長，變電站建設呈現增長的趨勢，常規AIS設備敞開式變電站受占地面積的影響，在用地緊張的地區受到制約，而 HGIS組合電器變電站由于具有占地面積小、建設周期短、運行維護工作量小等優點，得到越來越廣泛的應用。但是在 HIGS設備擴建施工過程中，由于上方母線帶電，設備運輸、就位、組裝均需在母線停電狀態下進行，造成母線停電時間較長，影響電網正常運行。在 1000kV晉東南（長治）站擴建工程 500kV擴建間隔施工時，為縮短母線停電時間，進行了多次討論，確定采用“停電前場外分單元拼裝，停電后場內整體對接”方案，即在停電前場外提前組裝部分對接面，停電后小運至安裝地點后再整體組裝，大大縮短了母線停電時間。

1 1000kV晉東南（長治）站擴建工程500kV部分簡介

1000kV晉東南（長治）站 500kV配電區主接線采用 3/2接線方式，采用 HGIS設備。本期擴建2#主變壓器，配套擴建第四串備用—2#主變間隔不完整串，安裝5042、5043斷路器。

2 HGIS設備擴建施工技術特點

由于擴建設備均位于運行母線下方，而且經校驗，吊車起吊設備時，吊鉤距離上方運行母線約為5m，不滿足《安規》要求（安規要求 8.5m），所以在HIGS設備吊裝時，必須在母線停電狀態下進行。尺寸校驗如圖1所示。

500kV HGIS本次擴建共48個單元，現場對接面45個，而且由于為運行站，設備單元無法提前運至現場，停電后方可小運，正常工期約需14天，廠家提供的安裝計劃見表1。

圖1 安全尺寸校驗圖

表1 廠家提供的安裝計劃

如采取上述常規安裝方法，停電時間較長，存在極大的電網運行安全隱患，為調度部門所不能容忍。

3 HGIS安裝縮短停電時間方法的論證與選擇

如采取晚上加班的方式縮短停電時間，由于HGIS安裝對周圍環境要求較高，當地晚上空氣濕度超過85%，容易引起HGIS氣室受潮，安裝不合格，甚至需返廠處理；而且 HGIS對接面處理、內部清理、對接均為精細作業，夜間作業可能造成設備損壞、清理不到位等，對特高壓試驗示范工程擴建工程整體進度造成重大影響，存在極大風險。

經與建設單位、廠家人員多次協商，確定采用場外提前組裝部分單元，停電后小運至安裝現場再整體組裝的方式，并對場外組裝后存放期間和停電后運輸過程中的安全風險進行了詳細討論，明確了風險予控措施。根據小運要求，可提前組裝15個對接面，清理12個對接面單元，基本完成整體安裝工作的60%工程量，大大縮短了500kV母線停電時間。

3.1 場外提前組裝單元

在場外平坦地點進行 HGIS場外組裝，根據HGIS特點及運輸要求，每相可提前進行三種氣室段組裝。單相HGIS示意圖如圖2所示。

圖2 HGIS單相整體示意圖

CB：斷路器單元；CT：電流互感器單元；DS：隔離開關單元。

1）A型：斷路器間過橋（圖2兩CB單元間）

在場外可提前進行兩個 DS單元對接，然后分別與兩端下方CT單元對接，并將CT單元下端對接面清潔。每相可場外提前對接3個面，清潔2個面。

2）B型：斷路器至出線套管過橋（圖2左側）

在場外可提前進行一個 DS單元與 CT單元對接，并將 CT單元下端對接面清潔。每相可場外提前對接1個面，清潔1個面。

3）C型：斷路器至出線套管過橋（圖2右側）

在場外可提前進行一個 DS單元與 CT單元對接，并將 CT單元下端對接面清潔。每相可場外提前對接1個面，清潔1個面。

由圖2所示知，每相可提前組裝5個對接面，清理4個對接面，三相共可提前組裝15個對接面，清理12個對接面。

為防止氣室受潮，對接后氣室應密封良好，并充以0.01MPa的干燥空氣。同時為防止HGIS對接后單元存放期間發生傾倒損壞，提前預制了支撐架，對對接后單元進行了可靠支撐。

3.2 HGIS場內運輸

HGIS場內運輸需著重考慮運輸路線、吊裝和在運輸車輛上固定措施。

1）運輸路線選擇

場內運輸路線需平坦，無明顯凹凸不平路段，轉彎半徑需滿足運輸車輛要求。

經過現場勘查，確定使用圖3中青色虛線為行車路線：自北圍墻安裝區域的站內環形道路向南—沿2#主變區域的西側道路—1#主變區域的西側道路—1#主變區域的南側環形道路向左拐彎—500kV HGIS南側環形道路向東側環形道路拐彎—沿其500kV HGIS東墻環形道路，到500kV的第四串間隔（本次擴建地點）。

圖3 場內運輸路線示意圖

2）吊裝方式選擇

根據 HGIS設備外形、重量等特點，三類氣室分別采取相應吊裝方式裝卸車。

（1）A型組裝單元裝卸車時，使用兩臺16t以上吊車進行吊裝，4點吊。為避免對設備造成損壞，兩臺吊車應分別吊裝CT單元正上方。

（2）B、C型組裝單元裝卸車時，使用單臺16t以上吊車進行吊裝，2點吊。為避免設備單元吊起后傾斜嚴重，兩個吊點應分別位于 CT單元上方靠DS單元側和DS單元母線筒，并在DS單元母線筒側吊索上采用5t倒鏈進行調整，基本保證組裝單元水平。

3）運輸車輛上固定措施

根據 HGIS設備長度、高度和場內運輸路線特點，采用13m半掛車進行場內運輸，需采取相應的固定措施。

（1）A型組裝單元在運輸時在其下方墊3處道木臺，兩端 CT下放支撐焊接工裝，焊接工裝寬度與運輸車輛等寬，采用10#槽鋼制作，CT存放支撐架與工裝可靠焊接。道木長度為2m，整個道木臺還應使用 10#鐵線整體捆綁，防止松散。道木臺上鋪設紅地毯，避免污染倉體。同時使用不少于4道剎車帶對倉體進行綁固，避免運輸過程中倉體晃動。

（2）B、C型組裝單元在運輸時在其下方墊 1處道木臺，CT存放支撐架與工裝可靠焊接。同時使用不少于2道剎車帶對倉體進行綁固，避免運輸過程中倉體晃動。

4 結論

采用場外提前組裝、停電小運后再整體組裝的方法進行500kV HGIS設備安裝，為HGIS擴建工程施工創造了新思路、新方法，并在本次擴建工程施工中得到了實踐，按照調度要求在七天內完成了HGIS設備整體組裝工作。其特點是：①大大縮短了母線停電時間，減少了電網運行的安全風險；②運輸過程對設備對接面造成損壞是首先防范的問題，通過運輸過程中加固措施，滿足了要求；而且通過其后運行觀察，現場對接面無漏氣現象。

[1]國家電網公司.《國家電網公司電力建設安全工作規程（變電站部分）》（Q/GDW 665-2011）.

[2]中國人民共和國住房和城鄉建設部、中國人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗收規范（GB50147-2010）.

[3]新東北電氣集團有限公司. 1000kV晉東南（長治）站500kV HGIS安裝施工方案.