管型母线的施工工艺及质量控制

王召千 杜创舟

【摘要】管型母线在变电站中的应用越来越多,本文提出了铝合金管型母线施工安装的质量控制点,并介绍了铝合金焊接方面应注意的问题、管型母线的施工工艺以及质量控制,并进行了分析和研究,给出了出现问题的原因及处理办法。

【关键词】管型母线 施工工艺 焊接

管型母线具有占地空间小、节省用地、布置简洁、维护方便、电气性能好、投资少等优点。在我公司承接的以下工程中母线均为管型母线,依次分别是:国电云南小龙潭500kV升压站、大唐宝鸡热电330kV升压站、神华国华宁东矸石电厂330kV升压站。如何提高管型母线的安装质量及保证管母以后的安全可靠运行,是我们建设施工单位首先必须考虑的重点,总结以往工程建设经验,认为设计方案、管材的质量、管母的扰度、管母的焊接质量、吊装方法、施工工艺流程的合理性是管型母线施工质量的关键所在。

一、管型母线的施工工艺

管型母线材质的检验。目前变电站工程上使用的管型母线,大多为6063型铝锰合金管型母线,也有采用LDRE型稀土系列导电管型母线,此母线在神华国华宁东矸石电厂330kV升压站得到了应用。一般采用外观检查,查验母线生产制造厂家的母线质保书。

二、质量控制方法

控制管母安装质量有以下几个方面。

1.土建构架水平垂直中心的位置。在管母合金管加工处理前,必须对构件垂直中心做全方位的测量检验,得到准确的数值,作为配管的数值依据。

2.单根合金管焊接前的平直度。这是整个管母安装施工的基础。一般制造厂供应的管母长度6～13m,由于运输中搬运、起吊等原因,运抵施工现场的管母都有不同程度的变形,故一定要对管母进行校直处理。

3.补强衬管的制作。采用补强衬管(长度按设计要求),管母接头必须避开管母固定金具和隔离开关静触头固定金具,现在设计均采用管母线内接头MJ-170N系列,管母接头加工必须按照规范要求加工法坡口,将内接头打磨抛光好插入管母线铝管内,插入的尺寸要控制好,即管母的焊口正对衬管的中间,这样补强衬管有膨胀性管型母线内壁接触紧密,对于接头强度有一定的好处(如图1:加工管母坡口、图2钻补强固定孔、图3打磨补强衬管、图4管母对接)。

图1 加工管母坡口

图2 钻补强固定孔

图3 打磨补强衬管

图4 管母对接

4.合金管母焊接口的处理和组装。这是管母焊接质量控制的关键。合金管母对口焊接应有30°～40°坡口,1.5～2mm钝边,机械加工、表面无毛刺和飞边,接口两边必须尽量靠拢,避免将焊缝与补强管焊接在一起,以便提高焊接强度(如图1所示)。焊缝上部应有2～4mm的加强高度,焊缝应呈圆弧形,所有焊缝、焊点应平整、光滑,不应有毛刺、凹凸不平之处(见图5)

图5 焊接成品

5.母线的吊装。铝合金管母线整段吊装,采用2台25t吊车或4台1t的卷扬机同时起吊。不论是绝缘子悬挂式或是瓷柱支撑式管母的安装,都要求必须将管母线中心与金具中心相吻合。绝缘子悬挂式管型母线应根据实际测量的悬挂点距离、绝缘子串长度和设备要求尺寸、计算出悬挂母线线夹与管母连接时,应注意管母的弯曲方向。在管母线上安装金具及隔离开关静触头时,必须避免利用已装好的管母线作为攀登及悬挂的依托,应选用高架作业车或搭设临时脚手架等进行作业,以免造成管母弯曲。悬挂管母吊装前先将绝缘子串进行组装时。先在地面安装好金具、封端求,注意封端球的滴水孔应向下。起吊时必须时刻注意管母水平,管母起吊时上下高差不宜大于500mm。平稳吊到安装位置,悬挂管母应按照设计图纸安装跳线(图6)并进行轴线和标高的调整。

图6 管母跳线安装

三、以往工程中存在的问题汇总

管母吊装偏低的原因。

1.设计在计算绝缘子串时未考虑绝缘子与绝缘子间的间隙,直接以单片绝缘子的高度乘以单串绝缘子的个数,而实际上的长度肯定大于计算值,例如计算如下:

绝缘子串:28×(XWP3—120)

每片绝缘子高度(H)= 146mm

即设计计算绝缘子串28×(XWP3—120)值为:

28×(XWP3—120)=28×146=4088mm

绝缘子串组装起来时片与片间存在间隙,W型锁紧销的高度为7.0mm

实际长度计算应为:28×(XWP3—120)=28×146+28×7.0=4284mm

故设计计算值本身小于实际长度,理论计算导致实际安装时母线偏低的原因之一。

2.悬吊点的位置也是影响其高度的因素。

3.建筑标高误差。连接金具无法组装的原因是:设计时仅考虑到其连接的方式,未充分考虑到各自连结金具的具体参数,导致金具连接件相互碰壳。

四、连接金具无法组装的在以下工程中均出现不同的问题

1.大唐韩城第二发电有限公司二期工程330kV升压站架空导线耐张绝缘子串组装图中所给联板LBD-3040与其均压环FJV-1060×660无法连接,原因主要是设计的联板LBD-3040上预留给组装均压环FJV-1060×660的孔间距为80mm,孔大小为Φ14,均压环FJV-1060×660上与联板LBD-3040组装孔的间距为100mm,螺栓规格为M12,二者间距相差20mm。

2.大唐宝鸡热电厂新建2×330MW机组工程330kV升压站,V型倾斜悬吊绝缘子串2×27((XWP2-100)组装图中,延长环PH-20与直角挂板Z-10无法连接,延长环PH-20的直径24mm,而直角挂板Z-10的开口值为20mm,二者相差4mm。

3.宁东矸石电厂一期工程330kV屋外配电装置。

(1)斜悬吊绝缘子串组装图中,悬吊线夹MGC-170C与平行挂板PD-12C无法连接,悬吊线夹MGC-170C的开口值为20mm,平行挂板PD-12C的厚度为20mm,平行挂板PD-12C无法插入悬吊线夹MGC-170C。

(2)联板LBD-1240与屏蔽均压环FJP-1300*1200无法连接,联板LBD-1240上固定均压环FJP-1300*1200螺栓孔间距为80mm,孔大小为Ф14,均压屏蔽环FJP-1300*1200上的螺栓为M16,二者无法连接。

(3) U型挂环U-10与钢构架无法连接,U型挂环U-10的开口为22mm,深度为70mm,而钢构架上悬挂点的厚度为24mm,深度为65mm,二者无法连接。

五、结语

随着电力的快速发展,高电压等级中配电装置的间隔宽度增大,管母的安装质量将越来越受到重视。通过总结我们公司所接触到的几个变电站的管母安装施工实践,只要在施工前,经过现场精确的施工测量、制定合理的施工工艺流程、控制好容易造成施工缺陷的控制点,避免人为造成的误差,管母的施工质量是可以得到很有效的控制的,可以很全面的满足规范的要求。

参考文献:

[1]电气装置安装母线装置施工及验收规范.GBJ147-1990.

[2]电气装置安装电气设备交接试验标准.GB50150-2006.

[3]电气装置安装工程质量检验及评定规程.DL/T5161.1～5161.17-2002.

[4]铝母线焊接技术规程.DL/T754-2001.