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(guó)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(guó)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(guó)網(wǎng)山西送變電工程公司通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)螺栓墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)微調(diào)定位；通過(guò)橡膠減震條杜絕在接地塊表面鉆孔過(guò)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(lái)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(guò)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?？烧{(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(guò)接地模塊與角鋼連接的螺栓來(lái)調(diào)節(jié)，根據(jù)誤差值，用增加相應(yīng)的墊片來(lái)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(guò)接地塊與角鋼連接螺栓來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)M10×20 mm的螺栓緊固連接。通過(guò)在螺栓上增加墊片來(lái)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(guò)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(lái)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(guó)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(wàn)。

〔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

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.154

2095－6835（2017）19－0154－02