1 000 kV GIS設(shè)備地模塊的研制與應(yīng)用

王粵術(shù)，張曉龍，李強(qiáng)

（國網(wǎng)山西送變電工程有限公司，山西太原030006）

1 000 kV GIS設(shè)備地模塊的研制與應(yīng)用

王粵術(shù)，張曉龍，李強(qiáng)

（國網(wǎng)山西送變電工程有限公司，山西太原030006）

特高壓是目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)，具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、少占地的綜合優(yōu)勢(shì)，可以更安全、更高效、更環(huán)保地配置能源，是實(shí)現(xiàn)能源資源集約開發(fā)、促進(jìn)清潔能源發(fā)展、有效解決霧霾問題的重要載體，更是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式、保障能源安全、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必由之路。

特高壓；1 000 kV；GIS設(shè)備；可調(diào)式接地模塊

1 000 kV GIS設(shè)備是特高壓變電站的重要組成部分，其設(shè)備體積大、單元重、工藝要求高，設(shè)備接地質(zhì)量和要求遠(yuǎn)高于500 kV GIS設(shè)備接地的施工工藝要求。針對(duì)1 000 kV GIS設(shè)備接地模塊安裝方法，國網(wǎng)山西送變電工程公司通過對(duì)1 000 kV晉東南變電站擴(kuò)建工程、晉北1 000 kV變電站新建工程的安裝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，公司通過深入創(chuàng)新研究，自制研發(fā)了1 000 kV GIS設(shè)備可調(diào)式預(yù)埋接地模塊并成功應(yīng)用。本成果可操作性強(qiáng)、推廣應(yīng)用前景好、節(jié)能減排功效顯著，在規(guī)范1 000 kV GIS設(shè)備接地模塊安裝流程、提高安裝工藝質(zhì)量、控制施工成本等方面有充分的指導(dǎo)意義。

1 主要用途

1 000 kV GIS設(shè)備安裝工作對(duì)施工環(huán)境要求高，施工精度要求嚴(yán)，其安裝難度大，為保證GIS設(shè)備安裝時(shí)的設(shè)備安全及質(zhì)量，通過設(shè)計(jì)一種通用的1 000 kV GIS設(shè)備的可調(diào)節(jié)接地模塊，實(shí)現(xiàn)固定、連接的優(yōu)化。

2 技術(shù)原理

1 000 kV GIS可調(diào)式預(yù)埋接地模塊包括調(diào)節(jié)部分和減震部分，通過螺栓墊片來實(shí)現(xiàn)微調(diào)定位；通過橡膠減震條杜絕在接地塊表面鉆孔過程中混凝土熱脹冷縮造成四周混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，來保證1 000 kV GIS設(shè)備接地連接時(shí)的安全與質(zhì)量，進(jìn)一步優(yōu)化1 000 kV GIS接地標(biāo)準(zhǔn)工藝流程和施工方法，實(shí)現(xiàn)特高壓設(shè)備安裝的高質(zhì)量要求。

2.1 制作安裝

制作安裝步驟為：①按圖紙?jiān)诠S加工制造接地模塊，接地模塊采用全銅材質(zhì)，接地模塊上表面打磨光滑，在接地模塊下表面鉆2個(gè)直徑10 mm、間距40 mm的孔；②將∠50×50×5角鋼加工成200 mm的支架，并用直尺復(fù)核，同時(shí)在角鋼的一面鉆2個(gè)直徑為10 mm的孔，間距40 mm；③將角鋼與制作好的接地模塊，通過M10×20 mm的螺栓緊固連接；④將橡膠條的長(zhǎng)度加工成120 mm和80 mm，粘貼在接地模塊四周，防止在接地塊表面鉆孔時(shí)混凝土熱脹冷縮，造成開裂問題。可調(diào)式接地模塊模型見圖1和圖2.

2.2 現(xiàn)場(chǎng)固定

接地塊表面平整度控制按照規(guī)范要求小于等于1 mm，為了控制誤差，通過接地模塊與角鋼連接的螺栓來調(diào)節(jié)，根據(jù)誤差值，用增加相應(yīng)的墊片來控制接地模塊的定位精度，調(diào)整完成后緊固螺栓，并將角鋼與預(yù)埋件的鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊固定，同時(shí)將接地模塊下表面的銅棒與接地引線進(jìn)行放熱焊。

2.3 標(biāo)高微調(diào)

接地塊固定角鋼與基礎(chǔ)預(yù)埋件固定件固定后，接地塊上表面與基礎(chǔ)預(yù)埋件上表面標(biāo)高誤差在0～10 mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)要求接地塊上表面標(biāo)高與預(yù)埋件上表面標(biāo)高一致。為了控制0～10 mm誤差，可以通過接地塊與角鋼連接螺栓來調(diào)節(jié)，根據(jù)誤差值，依次將固定螺栓進(jìn)行微調(diào)整，使得螺栓扣頂部至套扣深度間隙在相應(yīng)誤差范圍，螺栓絲扣底部與接地塊下表面間隙距離高差在0～10 mm范圍，用相應(yīng)誤差的墊片進(jìn)行填充，保證角鋼與接地塊固定可靠，即完成調(diào)節(jié)精度。

2.4 接地連接

接地連接步驟如下：①1 000 kV GIS設(shè)備安裝就位后，將設(shè)備接地排連接到接地埋件上。根據(jù)接地排螺孔位置，在接地埋件上定位螺孔位置，采用電鉆對(duì)接地模塊進(jìn)行鉆孔。②鉆孔完成后，用對(duì)應(yīng)規(guī)格的絲錐進(jìn)行攻絲。絲錐配合攻絲專用工具使用。攻絲時(shí)，要均勻用力，順、逆時(shí)針反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免絲錐受力過大，造成斷裂。③安裝不銹鋼螺紋護(hù)套時(shí)，螺紋護(hù)套應(yīng)涂潤(rùn)滑油，便于安裝。④連接接地引排，對(duì)螺栓進(jìn)行緊固，再用力矩扳手復(fù)緊，滿足規(guī)定力矩值。⑤安裝完成后，對(duì)接地排進(jìn)行刷漆（黃綠漆），并做好標(biāo)識(shí)。

3 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)如下：①使用預(yù)制接地模塊，代替預(yù)埋銅排，整體成型，提高安裝精度；②可調(diào)式預(yù)埋接地模塊具有微調(diào)功能，確保安裝后與設(shè)備預(yù)埋的標(biāo)高度誤差滿足規(guī)范要求；③通過對(duì)接地塊四周粘貼橡膠減震條，防止在接地塊表面鉆孔過程中混凝土熱脹冷縮造成四周混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

圖3 傳統(tǒng)的接地模塊安裝圖

圖4 可調(diào)式預(yù)埋接地模塊安裝圖

4 與同類先進(jìn)成果主要技術(shù)指標(biāo)比對(duì)

傳統(tǒng)的接地模塊安裝方法為：采用固定支架支撐方式，固定支架由槽鋼托板、鋼管立柱、鋼地板3部分組成，鋼管立柱用于控制接地模塊的標(biāo)高，固定支架長(zhǎng)度的確定需考慮因素較多，制作程序煩瑣，時(shí)間長(zhǎng)，施工效率低；同時(shí)在混凝土澆筑后，在接地模塊表面鉆孔過程中，四周混凝土易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。圖3所示為傳統(tǒng)的接地模塊安裝圖。

可調(diào)式預(yù)埋接地模塊：接地模塊采用全銅材質(zhì)，在其下表面鉆2個(gè)直徑為10 mm的孔，間距40 mm，與50×50×5 mm的角鋼通過M10×20 mm的螺栓緊固連接。通過在螺栓上增加墊片來實(shí)現(xiàn)預(yù)埋接地模塊定位調(diào)節(jié)，并在接地塊四周粘貼橡膠減震條，防止在接地塊表面鉆孔過程中混凝土熱脹冷縮造成四周混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。圖4所示為可調(diào)式預(yù)埋接地模塊安裝圖。

5 推廣應(yīng)用情況及前景

隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，特高壓建設(shè)發(fā)展迅速，1 000 kV GIS設(shè)備是特高壓變電站的重要組成部分，其設(shè)備體積大、單元重、工藝要求高，設(shè)備接地質(zhì)量和要求遠(yuǎn)高于500 kV GIS設(shè)備接地的施工工藝要求。對(duì)于特高壓變電站1 000 kV GIS設(shè)備的安裝，可調(diào)式預(yù)埋接地模塊安裝簡(jiǎn)單，利用其微調(diào)功能，成功實(shí)現(xiàn)特高壓GIS設(shè)備固定、連接的優(yōu)化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，特高壓變電站的建設(shè)越來越多，該技術(shù)方案具有很大的推廣前景與價(jià)值。目前，本單位已安裝流程編入了作業(yè)指導(dǎo)書，并納入公司相關(guān)規(guī)程規(guī)范，同時(shí)成功申請(qǐng)了國家專利。

6 節(jié)能減排及經(jīng)濟(jì)效益

1 000 kV GIS設(shè)備可調(diào)式預(yù)埋接地模塊的研制與應(yīng)用，從組織、規(guī)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)和人員安全與健康各個(gè)方面，最大限度地節(jié)約了資源和減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，并且滿足特高壓變電站電力安全可靠的輸送，同時(shí)促進(jìn)清潔能源發(fā)展、有效解決霧霾問題，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。以晉北1 000 kV變電站新建工程為例（本工程共安裝894個(gè)接地模塊），提前完成施工20 d，為后續(xù)試驗(yàn)調(diào)試保證了施工工期，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益36.94萬。

〔編輯：劉曉芳〕

圖1 可調(diào)式接地模塊模型圖（一）

圖2 可調(diào)式接地模塊模型圖（二）

TM564

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.154

2095－6835（2017）19－0154－02