關(guān)于淋水試驗(yàn)在核電中壓澆注母線現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)中的應(yīng)用

摘 要：近年來(lái)中壓全封閉澆注母線開(kāi)始在核電項(xiàng)目大量創(chuàng)新使用，淋水試驗(yàn)作為現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)的主要試驗(yàn)之一，在試驗(yàn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方面目前尚無(wú)確定的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。該文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)核電項(xiàng)目中采用的6.6 kV澆注母線制定淋水試驗(yàn)方案，極大解決了澆注母線現(xiàn)場(chǎng)裂縫故障點(diǎn)排查的問(wèn)題，有效提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、用電安全。

關(guān)鍵詞：澆注母線 淋水試驗(yàn) 核電 絕緣

中圖分類號(hào)：TM623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（b）-0059-02

The Application of Water spray testonthe NPP mid-voltage Fully-poured Busbar site handover tests

ZHANG Jun，HE Biao

（China Nuclear Power Engineering Co.，Ltd.，Shenzhen 518124，China）

Abstract：In recent years，a number of innovative applications of the mid-voltage fully-poured busbaroccur on nuclear power projects，but there is no specific standard or guidance for the water spray test，while the water spray test is one of the main site handover tests.Here，one water spray test program of NPP 6.6kV fully-poured busbaris given，to guide the crack point investigation，to improve the stabilityof on-site equipment andthe operation safety，based on practical engineering experience and reference of the related standards on busbar.

Key words：fully-pouredbusbar water spray test NPP insulation

全封閉澆注母線在常規(guī)電廠已有較為成熟的應(yīng)用，隨著核電項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展，近年來(lái)全封閉澆注母線開(kāi)始在核電項(xiàng)目大量創(chuàng)新使用。核電工程建設(shè)中，全封閉澆注母線安裝完成后，會(huì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)對(duì)母線性能進(jìn)行檢驗(yàn)，主要包括外觀檢查和尺寸校核、絕緣電阻測(cè)量、工頻耐壓試驗(yàn)（1 min/干試）、淋水試驗(yàn)、主回路電阻測(cè)量。其中淋水試驗(yàn)是檢驗(yàn)?zāi)妇€濕絕緣水平排查母線細(xì)小裂縫裂紋最有效的方式，但在試驗(yàn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方面目前尚無(wú)確定的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。本文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)核電項(xiàng)目中采用的6.6 kV澆注母線制定淋水試驗(yàn)方案，極大解決了澆注母線現(xiàn)場(chǎng)裂縫故障點(diǎn)排查的問(wèn)題，有效提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、用電安全，同時(shí)為其他規(guī)格同類母線現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)、運(yùn)行預(yù)防維護(hù)提供參考。

1 澆注母線介紹

三相一體全澆注式中壓母線其設(shè)計(jì)采用絕緣材料對(duì)銅導(dǎo)體直接進(jìn)行澆鑄密封，該絕緣材料為注塑混合劑（環(huán)氧樹(shù)脂、硬化劑等）及火山巖無(wú)機(jī)礦物質(zhì)，具有良好的絕緣特性及抗機(jī)械強(qiáng)度性能，具備防潮、防爆、不易燃燒與自熄性等特性，適用于發(fā)電廠、變電所及工礦企業(yè)的配電系統(tǒng)。

此外，全澆注母線既不需要加熱驅(qū)潮，也無(wú)須配套微正壓裝置來(lái)保證母線的絕緣水平，不但有節(jié)能作用也大大降低了日常消缺，維護(hù)工作。因?yàn)榫邆渖鲜鰞?yōu)點(diǎn)，全澆注母線無(wú)疑是一種較理想中低壓母線產(chǎn)品。

2 澆注母線裂縫產(chǎn)生原因分析

分析母線在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸搬運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)吊裝、現(xiàn)場(chǎng)安裝，各階段有可能發(fā)生裂縫裂紋的原因。

2.1 生產(chǎn)制造過(guò)程

母線生產(chǎn)制造過(guò)程中，由于澆注材料是由樹(shù)脂、硬化劑與火山巖無(wú)機(jī)礦物質(zhì)混合而成的，在樹(shù)脂與硬化劑化學(xué)反應(yīng)并完全硬化的階段，澆注料由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。此階段嚴(yán)格按照要求控制材料和工藝執(zhí)行，并經(jīng)各種試驗(yàn)（工頻耐壓試驗(yàn)、局部放電測(cè)試等）檢測(cè)保證，因此出廠合格產(chǎn)品存在裂縫的機(jī)率非常低，但如果工藝控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)氣泡摻入母線，并在后續(xù)環(huán)節(jié)出現(xiàn)貫穿性裂縫裂紋情況時(shí)，將可能導(dǎo)致母線受潮絕緣過(guò)低。

2.2 運(yùn)輸搬運(yùn)

母線在運(yùn)輸搬運(yùn)過(guò)程中，由于澆注母線每單位米的重量較重，因此在多層疊放母線時(shí)，必須在母線與母線之間增加墊木，且采用打包帶緊固母線，避免母線在搬運(yùn)中滑動(dòng)。此階段如母線未固定好，運(yùn)輸搬運(yùn)過(guò)程中遭受強(qiáng)力碰撞或應(yīng)力作用，母線局部表面會(huì)產(chǎn)生裂縫裂紋。由于表面損傷產(chǎn)生裂縫，此種情況通常可通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)，但對(duì)于細(xì)小裂紋則需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)檢測(cè)排除。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)吊裝

由于母線每單位米的重量較重，所以在吊裝時(shí)，必須依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)吊裝的方式來(lái)吊裝母線。吊裝標(biāo)準(zhǔn)的4 m母線必須將吊繩分別固定于母線兩端距離末端50 cm處，以使母線平均受力。且水平吊裝時(shí)吊裝繩捆綁必須繞過(guò)母線整個(gè)本體，不可單單繞過(guò)其中一相；垂直吊裝時(shí)吊裝繩捆綁必須確保兩個(gè)以上吊裝點(diǎn)，若是6 m元件，必須確保3個(gè)以上吊裝點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境復(fù)雜，部分母線安裝于廊道、廠房高處，在實(shí)際吊裝過(guò)程中很容易受到損傷，其中明顯損傷可通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)，但對(duì)于細(xì)小裂紋同樣需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)檢測(cè)排除。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)安裝

現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，須確保水平或垂直母線的支撐，須1.5 m一個(gè)支撐，且需注意母線在高空安裝時(shí)，吊裝要牢固以免發(fā)生母線從空中掉落，同時(shí)須避免受到其他設(shè)備搬運(yùn)時(shí)的碰撞。此階段發(fā)生裂縫，通常是被其他設(shè)備碰撞或是不小心從高空墜落，出現(xiàn)裂縫裂紋原因與吊裝相似。

2.5 裂縫裂紋排查總體分析

如上述環(huán)節(jié)所分析，裂縫裂紋主要產(chǎn)生在運(yùn)輸、吊裝、安裝環(huán)節(jié)，而且由于母線通過(guò)IK10測(cè)試，20J（焦耳）的能量撞擊母線1 mm2表面母線無(wú)損傷，一般情況由于強(qiáng)烈撞擊產(chǎn)生的明顯裂縫裂紋通常會(huì)存在表面損傷，均可通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)，目視檢查無(wú)法發(fā)現(xiàn)的在耐壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)亦可進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)（通過(guò)因裂縫產(chǎn)生明顯放電聲及火花，及泄漏電流明顯增大識(shí)別）。但對(duì)于極細(xì)小裂縫裂紋或隨時(shí)間后續(xù)產(chǎn)生極細(xì)小裂縫裂紋，受試驗(yàn)觀察、試驗(yàn)環(huán)境條件因素影響等，甚至耐壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)都可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)，并且此種情況在實(shí)際工程中確實(shí)存在，此種情況則需通過(guò)淋水試驗(yàn)排查。

3 澆注母線現(xiàn)場(chǎng)淋水試驗(yàn)

3.1 干絕緣水平檢查

（1）解開(kāi)澆注母線盤(pán)頭與其它設(shè)備連接處的過(guò)渡連接。

（2）用干布將澆注母線表面擦拭干凈，確保澆注母線表面干燥清潔。

（3）用2500 V兆歐表分別測(cè)量澆注母線U/V/W各相對(duì)地絕緣水平，包括吸收比并記錄數(shù)據(jù)（測(cè)單相時(shí)，其他兩相短接并接地）。

3.2 濕絕緣檢查

（1）從澆注母線首端（加壓點(diǎn)）開(kāi)始依次選擇200 m內(nèi)的母線段作為一段分段試驗(yàn)（具體長(zhǎng)度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況增減），先目視檢查確認(rèn)其表面無(wú)明顯缺陷。

（2）用噴霧裝置對(duì)分段母線表面進(jìn)行均勻噴水，噴水量約為1.5 L/min，并將段內(nèi)所有支架與支架處澆注母線表面之間設(shè)置泄漏通道（在支架處形成泄漏通道，可采用金屬箔或濕布包覆支架處母線表面與支架間）；伸縮元件及預(yù)留未澆注接頭不做噴淋；無(wú)淋水段支架不設(shè)泄漏通道。

（3）相隔15 min后再次噴淋一次，以確保濕氣充分浸入。

（4）使用2500 V兆歐表分別測(cè)量澆注母線U/V/W各相對(duì)地絕緣水平，方法同干絕緣測(cè)量，并記錄數(shù)據(jù)。

（5）干濕絕緣試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)對(duì)比，若絕緣電阻值下降70%以上或存在明顯差異時(shí)，即表示可能存在裂縫等故障點(diǎn)。

（6）故障點(diǎn)排查方法：

a）將淋水段母線表面擦拭干燥，使其絕緣值恢復(fù)正常。

b）戴上絕緣手套。

c）使用絕緣測(cè)試儀，將地線接于含水海綿（并以銅絲纏繞），火線接于澆注預(yù)留接頭位置母線銅排上。

d）將含水海綿于疑似故障段澆注母線外部來(lái)回擦拭，并加DC1kV以上的電壓，當(dāng)絕緣電阻值明顯下降時(shí)（降低約70%），表示海綿所在點(diǎn)為故障點(diǎn)。

e）烘干故障點(diǎn)處，測(cè)試母線絕緣，若絕緣水平恢復(fù)正常，則可確認(rèn)故障點(diǎn)，繼續(xù)用含水海綿檢查疑似故障段是否有其他故障點(diǎn)，直至排查完成。

7）對(duì)于發(fā)現(xiàn)的故障點(diǎn)，烘干處理，并測(cè)試絕緣，確保恢復(fù)正常；繼續(xù)往下重復(fù)（1）至（6）步驟對(duì)余下分段進(jìn)行排查。

8）整段澆注母線排查完后，統(tǒng)一對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，方法如下（詳見(jiàn)章節(jié)4澆注母線裂縫處理）：

a）如破損面積較小，將該外部破損部分進(jìn)行打磨，后進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)。

b）如破損點(diǎn)面積過(guò)大則需更換新組件，破損組件報(bào)廢處理。

（9）所有故障點(diǎn)修復(fù)完成后，連接預(yù)留的連接頭并澆注，通過(guò)（1）至（6）的步驟排除故障。

（10）母線淋水耐壓試驗(yàn)

a）全段澆注母線可分約3段（可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整）進(jìn)行淋水耐壓試驗(yàn)，用噴霧裝置對(duì)表面進(jìn)行均勻噴水，噴水量約為1.5 L/min，為在支架處形成泄漏通道，可采用金屬箔或濕布包覆支架處母線表面與支架間；伸縮元件及預(yù)留未澆注接頭不做噴淋。

b）采用交流耐壓裝置對(duì)每相進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，測(cè)量每相泄漏電流值，測(cè)試時(shí)升壓至AC12 kV（升壓速度控制參考《GBT 16927.1-2011高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分：一般定義及試驗(yàn)要求》），過(guò)程記錄AC6.6 kV和AC12 kV兩個(gè)電壓水平的泄漏電流值，升壓過(guò)程同時(shí)觀察母線表面放電情況及耐壓有無(wú)異狀，檢查有無(wú)明顯放電聲及火花，及泄漏電流明顯增大現(xiàn)象。

c）交流耐壓試驗(yàn)完成后用2500 V兆歐表復(fù)測(cè)絕緣水平。

注：1）施工過(guò)程中，建議每間隔約200 m留接頭不澆注，待整體就位并做完濕絕緣后再進(jìn)行澆注，以便于現(xiàn)場(chǎng)分段故障點(diǎn)排查。2）耐壓試驗(yàn)作為破壞性試驗(yàn)，建議在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)盡量控制數(shù)量。3）所有絕緣試驗(yàn)及耐壓試驗(yàn)結(jié)束后，被試母線均應(yīng)對(duì)地放電處理。

4 澆注母線裂縫處理

4.1 工器具及材料準(zhǔn)備

角磨機(jī)（配適量金屬切割片、打磨片、金剛石鋸片）、#80砂紙、平/尖型鋼鑿、鐵錘、6 mm扳手、M12扭力扳手、模具、脫模劑、真空攪拌桶、電動(dòng)攪拌器、熱風(fēng)槍、絕緣測(cè)試儀、橡膠槌、粘土（模具密封）、B.I.M（澆注料）、小鏟刀、排風(fēng)扇、照明燈、手持噴霧器（≥16 L）、干凈抹布、口罩、護(hù)目鏡等。

4.2 一般裂縫修復(fù)

（1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)澆注母線有一般裂縫時(shí)，可采用修補(bǔ)用模具，依接頭聯(lián)接作業(yè)模式，來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)即可。

（2）注意澆注修補(bǔ)前/后，需再次確認(rèn)各相絕緣值，檢查是否有異常或滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并記錄數(shù)據(jù)及對(duì)地作放電處理，之后方可繼續(xù)下一步驟。

4.3 母線更換

（1）特殊情況下，裂縫過(guò)大以致無(wú)法修補(bǔ)或多處裂縫時(shí)，可采取更換母線方式。

（2）先將異常母線兩端及另兩端母線固定吊掛住，采用合適的切割砂輪機(jī)或其他切割工具，將兩端接頭處先行切除，注意勿損傷需再次連接的母線，切斷后，將異常母線移出，騰出作業(yè)空間。

（3）將兩端接頭處之四周模鑄料，用切割砂輪機(jī)將各相逐一切隔成小方格子狀深度約至2 cm，然后使用鐵錘及平/尖型鋼鑿等工具，慢慢將四周模鑄料小心敲除掉，直到可用扳手或切割機(jī)將所有鎖固螺絲松開(kāi)或切斷為止。

（4）拆除該處銅連接片（*3組），之后將兩端裸銅表面（*6面）清潔干凈，再將合格新品移入，與原有回路母線進(jìn)行連接，組裝完成后，在澆鑄前/后，再次確認(rèn)各相絕緣值，是否有異常或合乎標(biāo)準(zhǔn)，并記錄數(shù)據(jù)及對(duì)地作放電處理，確認(rèn)合格后方可繼續(xù)下一步驟。（敲除模鑄料時(shí)，一般先從空間較大一相，開(kāi)始操作，先拆除一相連接板以換取作業(yè)空間，再逐一進(jìn)行另一相拆除工作。

5 結(jié)語(yǔ)

在缺乏具體試驗(yàn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)情況下，參考母線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，制定適用于核電項(xiàng)目6.6kV澆注母線淋水試驗(yàn)及修復(fù)方案，并據(jù)此對(duì)澆注母線現(xiàn)場(chǎng)裂縫故障點(diǎn)進(jìn)行排查修復(fù)，實(shí)際解決因現(xiàn)場(chǎng)裂縫導(dǎo)致母線受潮情況下絕緣過(guò)低問(wèn)題，有效提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、用電安全。

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