清蓄電站離相封閉母線安裝施工方法

呂騰瑞

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明650032）

1 概述

1.1 工程概況

離相封閉母線是廣泛應用于50 MW及以上發電機引出線回路及廠用分支回路的一種大電流傳輸裝置。清遠抽水蓄能電站離相封閉母線為自然冷卻、三相、全連式，主要由導體、外殼、伸縮節、波紋管、支持絕緣子、防火隔板以及離相封閉母線內部及與各設備之間的連接組成。離相封閉母線及配套設備包括4臺發電電動機至主變壓器低壓側的離相封閉母線（包括主回路離相封閉母線、分支回路離相封閉母線、起動回路離相封閉母線）、電流互感器、發電機出口電壓互感器柜、電壓互感器避雷器柜、電容器、接地開關等。

1.2 主要技術參數

離相封閉母線主要技術參數見表1。

表1 離相封閉母線主要技術參數

離相封閉母線（起動母線）主要技術參數見表2。

表2 離相封閉母線（起動母線）主要技術參數

2 施工流程

離相封閉母線安裝施工流程為：施工準備→安裝測量放點、基準定位→廠用起動母線安裝→公用起動母線安裝→機組自起動母線安裝→主母線、其他電壓設備安裝。

3 施工方法

3.1 施工準備

設備開箱檢查：設備到達現場后，進行開箱檢查，并作好設備開箱檢查記錄。

技術準備：按照離相封閉母線總布置圖清理所有預留孔洞的尺寸、標高及方位是否符合設計圖紙的要求。根據施工方案，組織作業人員進行技術交底，形成記錄。

機具材料準備：為保證安裝進度和施工質量，根據施工方案、施工圖紙配備離相封閉母線安裝的主要施工設備、工器具、材料。設備、工器具、材料由專人管理。

班前會：每天工作前召開班前會，對當日所有作業內容、重要施工要求，以及施工過程中危險源和安全措施進行詳細交底。

3.2 安裝測量放點、基準定位

（1）安裝場地清理，工具器準備就位。

（2）以廠房基準點為起始標準點，利用全站儀進行多次返點。

（3）根據返放的基準點，確定安裝離相封閉母線的B相中心及高程點，再根據圖紙的設計要求確定A、C相的中心高程點，并分別進行標注。

（4）測量完成，記錄相應的放點數據，提交相關數據并與質檢部門進行復查，確認符合要求。

3.3 廠用起動離相封閉母線安裝

廠用起動離相封閉母線位于主變室內，連接于單機組的主母線和電抗器。由于廠用離相封閉母線的安裝關系到整臺機組母線安裝和主變壓器的定位，因此廠用離相封閉母線的安裝必須在主母線安裝及主變壓器就位前完成。

（1）母線支持結構安裝

將立式槽鋼跟預埋的鋼板進行牢固焊接，將鋁抱箍牢固焊接在槽鋼上相應的部位，并進行焊縫處理；最后由A相至C相（即上而下）的順序進行安裝母線，在母線吊裝上支架后，用另一半抱箍夾緊母線，上好螺栓固定，以便調整母線。

（2）母線打磨、清掃

利用切割機將母線導體外殼與導體間的固定鋁板割除，并打磨干凈。用電動工具及板銼打磨坡口，尺寸按照圖紙要求，并用電動拋光機將封母坡口兩側表面各50 mm范圍內清刷干凈，不得有氧化膜、水分和油污，坡口加工面應無毛刺和飛邊。利用干凈的白布和酒精對已經打磨完成后的母線進行清洗，確保安裝母線內干凈、無雜物。

（3）母線對接、調整及焊接

1）母線對接、調整

用手動叉車將對接的母線調整到指定位置，用扳手和母線支撐調整母線外殼及導體的同心度，并用卷尺分上下、左右對比檢查，調整誤差在5 mm的規定范圍以內；用水平尺依靠母線側面與母線垂直相切，調整水平尺水泡水平，再用卷尺垂直依靠水平尺端部，測量出母線的半徑點，然后用錘線定兩點檢查母線中心在一直線上，確保誤差在5 mm的規定范圍以內；用水準儀和卷尺多點測量母線外殼頂端的高程，調整誤差在5 mm以內；用軟尺對已經調整好同心、水平及高程的母線進行整體長度的測量，符合設計圖紙要求，誤差在5 mm的規定范圍以內。

2）母線焊接

母線與設備之間連接采用軟連接，螺栓緊固力矩應符合國標要求。母線導體焊接分兩種形式：母線導體與導體焊接、伸縮節與另一端母線導體搭接焊接。外殼則用外殼抱瓦連接并焊接。

焊接結束后，應清理焊縫表面的飛濺物等，并仔細檢查焊縫表面的成形質量，一旦發現有超標缺陷，應及時清除重新焊接至外觀合格。對外觀缺陷，一般采取打磨方式修整；對出現縮小導電面積情況時予以補焊；對于裂紋或內部缺陷，采取挖補方式返修。徹底清除缺陷，并向缺陷兩端各延伸30～50 mm，確認缺陷消除后再進行補焊。返修中同一位置上的挖補次數一般不超過3次。焊接接頭不得以任何形式進行矯正。

由于焊接量大，為了確保焊接質量，避免焊縫產生氣泡、夾渣、裂紋、燒穿、焊坑、焊瘤，達到規范及制造廠要求，焊接時不得停焊，每個焊口應一次焊完，母線焊完冷卻前，不得移動或受力。焊縫與母材圓滑過渡，未焊透長度不得超過焊縫長度的10%，深度不得超過被焊金屬厚度的5%，局部咬邊深度不得超過母線厚度的10%，且其總長度不得超過焊縫總長度的20%。焊縫加強高度2～4 mm，焊縫寬度比坡口兩邊寬出0.5～1.5 mm。

（4）母線吊裝

根據母線的長度選擇要固定幾點綁扎吊帶。

用手動葫蘆水平、平緩的上拉母線，調整到固定抱箍位置，將抱箍夾住母線，上固定螺絲，再進行微調，用水平尺檢查母線，直至其吊裝位置的水平度、垂直度和高程等誤差在5 mm內。

（5）母線固定：對吊裝完成后的母線進行抱箍與母線外殼的固定焊接。

1）選定焊接要求規范，確定焊接所用氬氣的純凈，焊絲為符合要求的焊絲。

2）用抱瓦對已經對接好且清洗完成的母線進行抱瓦，并用拉緊帶進行緊固、調整抱瓦和母線外殼之間的接觸面要均等，復查正確后進行焊接。

3）用接好電源、調好電壓、電流的焊機點焊導體與抱瓦，并完成復查后進行全焊。

4）焊接完成后，檢查焊接表面要光滑，焊接不咬邊，焊接厚度符合要求，焊接焊縫均勻。

5）焊接后處理，用磨光機及毛刷充分處理焊接飛濺，保證導體外觀平整。

3.4 公用起動離相封閉母線安裝

每2臺機組共用1組公用起動離相封閉母線，且2組構成廠房的1套公用起動離相封閉母線，所以根據實際安裝情況，以2臺機的公用起動離相封閉母線組成此分段的安裝。

公用起動離相封閉母線位于廠房主變63.00 m高程，其結構組成類似于廠用起動離相封閉母線，也是分為A、B、C三相由上至下分層進行安裝。

3.5 機組自起動離相封閉母線安裝

自起動離相封閉母線是主母線及其他電壓設備安裝的基準連接母線，分為：母線洞頂水平段、主變低壓廊道段和換相起動段等。

（1）母線洞頂水平段根據現場土建施工情況，首先進行母線吊架的安裝焊接，其次段裝母線進行吊裝、調整焊接。

（2）主變低壓廊道段在公用起動母線安裝完成后，根據機組自用起動母線與公用起動母線的對應位置進行母線的單節吊裝、調整和焊接。

（3）換相起動段在發電機出口斷路器安裝就位完成后，根據母線洞頂水平段和斷路器進行母線的單節吊裝、調整和焊接。

（4）母線的單節吊裝、調整和焊接方法參照廠用起動離相封閉母線安裝。

3.6 主母線及其他電壓設備安裝

主母線及其他電壓設備按分段形式進行安裝。

4 安裝注意事項

（1）由于公用起動離相封閉母線安裝的母線廊道較為狹小，且安裝高度較低，所以在安裝中采用逐相進行，單相間單節組裝的方法。

（2）在各個階段安裝中，包括了PT/LA柜、勵磁變壓器、換相隔離開關、發電機出口斷路器及電壓互感器柜等大件設備安裝，為了確保安裝設備的安全及防止設備損傷，采用如下大型設備倒運的方案：

1）首先通過廠房橋機將大件設備吊裝，由廠房吊物孔吊裝至安裝樓層，并放置于擺設好的鋼制滾筒上的平板上，利用現場裝置好的手拉葫蘆進行第一次拖拉至母線洞口，然后調整手拉葫蘆拉動方向，將大件設備拖拉至安裝位置。

2）大件設備的微調：對于重量較大的設備，由母線洞頂預埋的吊鉤，用專用吊裝吊梁吊掛，通過手拉葫蘆將大件吊起進行微調；而相對較輕的大件則通過手動叉車進行微調，直至調整到要求位置。

（3）微正壓熱風循環安裝及檢漏：微正壓熱風循環裝置的安裝、檢漏方法根據廠家說明書進行。檢漏方法以微正壓熱風循環自帶空壓機壓縮空氣為氣源向母線內充入氣體，然后在母線接口位置涂肥皂水觀察是否漏氣，亦可根據母線外殼內壓力下降來檢漏。

（4）在進行短路試驗接地裝置安裝時，首先打開接地操作用窗口，然后將接地裝置動觸頭接地線線鼻子與焊接在蓋板上的小法蘭連接起來，再用接地裝置動觸頭對準固定在短路試驗裝置導體上的靜觸頭進行接地操作。拆去接地線后，將三相接地用窗口法蘭恢復密封狀態。

5 安裝效果

所有埋件安裝位置正確、焊接牢固；焊縫高度在2.5～3.5 mm范圍內；符合規范要求；母線外殼及導體的同心度、母線中心誤差、母線外殼頂端的高程誤差均≤3 mm，遠小于標準規范“誤差在5 mm的規定范圍以內”的要求；各項試驗按照GB/T8349-2000中的方法進行，均一次通過。

6 結語

清遠抽水蓄能電站離相封閉母線已安裝完并完成各項試驗，現已投入商業運行，運行情況良好。本文通過對清遠抽水蓄能電站離相封閉母線安裝工藝介紹，可以給同類型施工提供一定借鑒。