特高压GIS现场安装用小型化移动式防尘室设计优化和推广应用研究

刘波

摘要：本文基于特高压扩建工程1000kV GIS 现场安装的特点，借鉴以往实践经验，开展特高压扩建工程GIS安装用移动式防尘室设计优化与推广应用研究，以适应不同平面布置的扩建工程不同厂家生产的GIS 安装工作，确保特高压变电站扩建工程GIS安装防尘效果，使安装洁净等级达到百万级，并实现全天候安装，达到新建工程应用移动车间的效果，为扩建工程安全优质按期完成施工任务提供有力保障。

关键词：1000kV GIS;移动式防尘室;设计优化和推广应用

Abstract： Based on the characteristics of field installation of 1000kV GIS in uhv expansion project， the research on design optimization， popularization and application of mobile dust-proof room for GIS installation in uhv expansion project is carried out， in order to adapt to the installation work of GIS produced by different manufacturers in the expansion projects with different layout， to ensure the dust-proof effect of the installation of GIS in the expansion projects of UHV substations， to make the installation clean level reach one million level， and to realize all-weather installation， to achieve the effect of the new project application of mobile workshop， for the safety and quality of the expansion project on schedule to complete the construction task to provide a strong guarantee.

Key words： 1000kV GIS;portable dustproof room;design optimization and application

0  引言

特高压扩建/改建工程不同于新建工程，施工区域较小，而且在施工过程中要充分考虑到不对任何运行设备造成影响。因此，大型移动厂房[1]难以在扩建工程中继续使用，传统的简易式防尘棚也完全无法满足现场安装条件。

本文依托于不同特高压变电站扩建工程和不同厂家的设备特点，对现场实际情况、设备安装特点等进行了详细调研，并充分参考了“移动厂房”的研究经验以及成果，针对1000kV特高压扩建工程的特点，研究一种新型的“GIS用移动式防尘室”，用来解决扩建工程中GIS设备安装难点，并希望将来向后续类似特高压工程进行推广。

1  设计思路

借鉴A站1000kV GIS（A厂家）现场安装防尘经验[2]，结合B站1000kV GIS（B厂家）实际，设计制造一种适用于不同特高压扩建工程不同设备厂家1000kV GIS安装的移动式防尘室，该防尘室能够满足GIS安装时的环境控制条件以及串内设备的安装要求。

2  设备参数及特点

经现场勘测，A站和B站扩建位置均无滑行轨道。

A站GIS区域的现场实际勘察测量分析：①如果考虑整体制作防尘室来满足三相的安装，防尘室宽度至少大于17m，结构上复杂笨重，且内部需设置较多的承重支架，妨碍了后期的GIS安装空间。②若增加滑行轨道，无法固定，给大体积结构防尘室的应用带来困难。因此最终决定移动式防尘室按每次安装一相断路器一端对接面的原则进行设计。

B站GIS区域的现场实际勘察测量分析：根据B厂家GIS产品结构特点和B站实际情况，采用三相同时在防尘室内对接安装，因为B站相间距为2500mm，设备是断路器三相同时就位，没有空间采用单相防尘室进行安装。

经设计优化，B站和A站共同之处：防尘室均为内部桁架结构，外部集装箱侧板;工作环境均为20±8℃;室内洁净度均为不低于百万级;粉尘监测均为测量0.5μm、1.0μm、5.0μm粉尘;照明系统均为LED照明系统。设备不同参数比较如表1。

3  移动式防尘室系统功能

3.1 电动吊装系统

B站和A站防尘室共同之处：移动方向均为六向移动;行车梁防滑措施均为表面抛丸，漆膜厚度不小于50μm;行车梁材质均为Q235B。不同参数比较如表2。

3.2 环境控制系统

B站和A站防尘室共同之处：温度控制范围均为20℃±8℃;相对湿度均为≤70%;粉尘颗粒直径均为≥0.5μm;室内空气洁净度均为9级;风淋室均为单人双吹风淋室;风淋時间均为0～99s可调。不同参数比较如表3。

3.3 电源系统尺寸

B站用防尘室采内部配备电源（AC380V，AC220V），满足所有附属设施的正常使用，具体为：总电源200A，配置空开;主设备侧一个配电盘，配电盘内设置两孔插座2个（30A，220V），三孔电源2个（50A，220V），吊车电源分别控制（50A单独空开），和备用空开1组。

3.4 接地系统

B站用防尘室接地系统采用“一点接入，集中布置”方式，总接地点设在室外，一点接于变电站的主接地网，室内接地点集中布置，按功能分配，且预留备用接地端子，供相关设备使用。

3.5 照明系统

B站用洁净室照度值按照规定，无采光窗洁净区混合照明中的一般照明，不低于200Lx。整个无尘室面积分别为37.5m2和13.5m2，都可采用250W的LED照明，使用照度设计专用软件计算得知，需要分别安装4只和2只LED灯具，光照度达到300Lx。

4  移动式防尘室设计方案

B站用移动式防尘室采用外建全罩式钢结构如图1。立柱顶部设有角件，便于吊装、移动到不同位置完成各种施工作业。防尘室内部配置1台悬挂单梁行车（体积较小，最大限度提升使用空间），并设有空调、除湿、除尘、照明、灭火器、干湿温度计、洁净度测量仪各种环境控制的装置，能使防尘室在短时间内控制温度在20℃±8℃、相对湿度在70%以下、大气压差不小于5Pa的正压差、洁净度达到百万级水平的基本要求;更可在大风、雨雪、夜间等恶劣天气条件下的连续施工作业，使特高压GIS安装工作可顺利的进行，圆满的完成现场对接工作。

B站用移动防尘室整体采用钢构框架分2层，主要是分别用于高低位使用，B站高位设备中心距底面2950mm，低位设备中心距底面1350mm，相间距为2500mm。上下分两层是为了便于运输和现场安装，连接方式采用法兰连接，法兰位置全部采用10.9级高强度螺栓连接，外墙采用1.0mm厚的压型钢板，安装位置采用软门帘封闭。上面一层四个角位置预留有抗风绳位置。吊装孔位置：一边在风淋室侧上面位置距离最边缘大约130cm左右，对面大约距离里最边缘位置280cm左右，整个顶部四个吊装孔。经风压稳定性计算，防尘室稳定性满足要求。

5  移动式防尘室的应用

5.1 B站应用概况

B站整个GIS工程共6串，18个间隔，共4回主变、8回出线。供货范围为F10、F11、F13、F14间隔，其中包含：断路器4台;隔离/接地开关10台，快速接地开关2台、电流互感器8台及临沂一线、临沂二线，无主母线。 扩建F10-F15间隔，本体对接安装共需移动22次。

5.2 移动式防尘室的具体使用流程

5.3 几种典型工况使用说明

①隔离接地开关与断路器左侧连接管对接安装。将移动防尘室吊装就位至对接面处，隔离接地开关用汽车吊在防尘室外吊起，利用防尘室侧面防尘帘的袖口将隔离接地开关向防尘室内慢慢移动。里外工作人员用对讲机沟通确认对接情况，慢慢将隔离接地开关与断路器左侧连接管对接安装。②断路器与隔离接地开关连接收口。将移动防尘室吊装就位至对接面处，压缩伸缩节，利用移动防尘室内行车（2.8t）将连接管和伸缩节吊起来，先与隔离接地开关对接，然后松开伸缩节与CT对接。③串内母线对接安装。将移动防尘室吊装就位至对接面处，防尘室外用汽车吊辅助吊装，防尘室内用行车吊装串内母线，里外工作人员用对讲机沟通确认对接情况，慢慢向隔离接地开关移动对接。④分支母线三相对接面。分支母线三相对接面在同一直线上的，可以通过更换移动防尘室侧面防尘帘，继续采用防尘室进行安装，三相分支母线相间距为1.5m，中心距底面高度2.7m。防尘室外用汽车吊辅助吊装，防尘室内用行车吊装，里外工作人员用对讲机沟通确认对接情况，缓慢移动进行对接安装。⑤转角处分支母线对接安装。分支母线对接安装可采用单相防尘室，通过更换防尘帘使用防尘室进行对接安装，在转角位置由于空间限制无法使用防尘室，我们在做好防尘处理后采用防尘棚进行安装。⑥扩建接口处对接安装。与前期设备（C厂家）对接接口，由于有前期设备已上，空间狭小无法使用防尘室，只能采用防尘棚进行对接安装。⑦跨主母线的分支母线对接安装。跨主母线处分支母线的对接安装，由于下方是已上主母线本体设备，没有空间放置防尘室，只能采用防尘棚进行对接安装。

6  结语

经过设计优化并推广应用的移动防尘室实现了整体结构优化，电动吊装系统移动范围扩大，增加了电能加热系统，改进地梁连接方式，采用螺栓拉固或侧面夹固的方式。依托B站研究的防尘室实物在1000kV GIS安装过程中发挥巨大作用，确保了现场GIS安裝的本质安全水平和质量控制水平，有效提升了设备安装效率。

参考文献：

[1]刘建楠，等.特高压GIS现场安装用全封闭移动式厂房研制与应用[J].中国电力，2017（6）.

[2]刘振，谌柳明，江海涛.特高压变电站扩建工程管理[J].山东电力技术，2019（5）.

[3]冯业华.基于GIS和景观格局分析方法的巴南区土地利用分析[J].价值工程，2019，38（31）：180-181.