離相封閉母線在熱帶沿海環(huán)境下的安裝方法

雷振 常鵬 李星亮

摘 ?要：離封閉母線在熱帶臨海的環(huán)境下，容易造成母線接口的腐蝕，而高溫多暴雨的天氣對母線的密封性又提出了更高的要求。在這里通過增加支撐螺栓的密封圈、密封墊片，采用了350℃ 耐高溫硅酮密封膠環(huán)形封堵螺栓間隙和采樣引出口間隙，并使用了耐候、耐高溫灰白漆涂刷封閉，起到了增加母線密封性，降低母線內(nèi)部結(jié)露的風(fēng)險，尤其在室外的部分，面對高溫高鹽度條件下，可以降低太陽光的照射，形成光的反射作用，也降低母線內(nèi)外溫差，在母線內(nèi)部微正壓保壓方面帶來良好的效果，為封閉母線提供一個良好的密閉環(huán)境。

關(guān)鍵詞：封閉母線;密封性;耐高溫;微正壓

引言：現(xiàn)在針對國內(nèi)環(huán)境下，目前市場上常使用微正壓裝置來降低離相封閉母線內(nèi)外溫差，這樣比之前使用的熱風(fēng)吹掃、硅膠呼吸器、熱風(fēng)保養(yǎng)裝置已經(jīng)起到一定的效果，但是在微正壓裝置充入微壓氣體后，有時候受制于難以保壓，或者氣源不夠純凈，還是達(dá)不到很好的封閉效果，尤其在在一些熱帶氣候地區(qū)，高溫高鹽度并時常連續(xù)暴雨的臨海環(huán)境下，效果更是大打折扣，所以在現(xiàn)場實際安裝過程，如何保證母線的密封就顯得更為重要了，為此需要制定科學(xué)合理且可行的安裝方法，在安裝過程中要嚴(yán)格執(zhí)行。

1、安裝前準(zhǔn)備工作

（1）準(zhǔn)備并熟知離相母線安裝所需的技術(shù)圖紙和資料，例如：離相封閉母線安裝布置圖、離相封閉母線部件詳圖、母線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、母線技術(shù)規(guī)范書、母線安裝說明書及安裝規(guī)程、鋁母線焊接規(guī)范等等。

（2）安裝工具準(zhǔn)備：離相母線安裝所需的工具主要有：吊車、電動/手動葫蘆、軟質(zhì);繩具或套有橡膠管的鋼絲繩、力矩扳手、普通扳手、內(nèi)六角扳手、螺絲刀、木錘、鐵錘、卷尺、水平儀、線墜、紗布、噴漆用的噴槍、鋼絲刷吸塵器、清洗劑（酒精）、干凈的白軟布、耐火石棉布、氬弧焊機、各種焊條（鋁焊絲、電焊條）、防水布、銼刀、扁鏟、安全帶、安全帽、角形磨光機、彈絲、氬氣、電源等。

（3）各接口、設(shè)備尺寸和高程校核：檢查土建及主要接口設(shè)備（發(fā)電機、變壓器）基礎(chǔ)中心標(biāo)高、測定發(fā)電機、主變壓器、廠高變、PT 柜、中性點柜的縱向和橫向的中心線、測定封閉母線基礎(chǔ)構(gòu)架的基礎(chǔ)及標(biāo)高。確定以上各高程標(biāo)高、中心線準(zhǔn)確無誤后，作出母線B 相中心線并彈上墨線，并由地面反饋到母線支撐架上，確保主變低壓側(cè)B相套管中心線、廠高變高壓側(cè)B相套管中心線與封閉母線B 相中心線一致，修正誤差不大于± 3mm/m，整體誤差不大于±5mm。

（4）設(shè)備的檢查：主要檢查和試驗項目：設(shè)備尺寸核對、外觀質(zhì)量檢查、母線絕緣件檢查、母線相間和相對地安全距離檢查;產(chǎn)品在就位前是否有需現(xiàn)場裝配的部件（如電流互感器等）;對每段母線進(jìn)行絕緣電阻試驗和干式工頻耐壓試驗。

2、離相母線的過程安裝

（1）按照先室內(nèi)后室外的順序進(jìn)行安裝，即按照母線總裝配圖先將發(fā)電機出線箱、發(fā)電機中性點柜、PT 柜、封閉母線的分段安裝。

（2）離相母線吊裝和搬運：在這里離相母線是由純鋁板制成，該材料具有很好的電氣性能，但機械性能較軟，因此母線在搬運時應(yīng)避免由于吊車動作過快而引起振動，使絕緣子破裂或外殼變形，另外選擇吊掛點時為防止彎曲過大損壞絕緣子，必須用軟質(zhì)繩具，避免碰壞封閉母線表面油漆或擦劃傷母線外殼表面影響密封性和防水性。

（3）電流互感器安裝：電流互感器在安裝進(jìn)母線前需要重新進(jìn)行試驗，以驗證高溫高鹽度環(huán)境下與出廠時的試驗結(jié)果。在熱帶沿海地區(qū)的環(huán)境下，電流互感器支撐螺栓采用了密封圈和密封墊片，并采用350℃ 耐高溫硅酮密封膠環(huán)形封堵螺栓間隙和引出口間隙，以增加其密封性。電流互感器配裝完畢后，將裝有電流互感器的母線段吊裝就位，再將電流互感器端子箱與電流互感器就近布置。

（4）離相母線就位：為了讓母線支架準(zhǔn)確地安裝與就位，打上墨線來表示母線B相的中心線，并根據(jù)該線確定支撐架焊接位置，然后焊接支撐架及工字鋼橫梁，并調(diào)整及確保其標(biāo)高與設(shè)計誤差不超過±5mm，再根據(jù)母線支撐架安裝圖，焊接母線抱箍支架（先點焊，以便母線就位后的尺寸調(diào)整）、安裝母線支撐外殼下抱箍。待以上工作結(jié)束后，將母線各段按次序吊裝到支撐抱箍上，仔細(xì)測量各段母線的尺寸，沿著發(fā)電機向主變壓器側(cè)開始進(jìn)行尺寸方向調(diào)整，并保證母線絕緣子布置方向與設(shè)計相符。再就是測量每相鄰兩段斷口的尺寸，如果出現(xiàn)誤差，按比例均勻地分配在各斷口上，其誤差不超過±10mm;測量母線端部與設(shè)備接口間距，其誤差不超過±5mm，并確保此處軟連接長度滿足要求;調(diào)整母線同心度，其誤差上下/左右不超過5mm。母線在就位后，在尺寸調(diào)整過程中，同時進(jìn)行母線清掃工作，用酒精、棉布、干燥的壓縮空氣將母線外殼內(nèi)表面、絕緣子表面清掃干凈后封口，以減少母線開焊前的工作量和保護母線導(dǎo)體及絕緣子的腐化。

（5）母線內(nèi)部清理：在封閉母線焊接前對母線內(nèi)部進(jìn)行清掃，并將各母線段外殼兩端臨時封閉，等待焊接。封閉母線外殼內(nèi)壁、絕緣子表面、內(nèi)部導(dǎo)體均用干凈的棉布擦除油污和雜物，并用干燥的壓縮空氣吹掃封閉母線內(nèi)部，確保內(nèi)部清潔無塵。人員進(jìn)入封閉母線內(nèi)部進(jìn)行清掃時，穿無扣工作服，戴防止頭發(fā)落下的工作帽，穿軟底鞋，所帶清掃工具做好記錄，進(jìn)出相符。斷口封堵打開后保護母線導(dǎo)體和絕緣子，防止雨水、灰塵及其他雜物進(jìn)入母線內(nèi)。

（6）母線段間焊接：該步是母線安裝中的關(guān)鍵步驟，焊接要保證電氣和機械性能是高質(zhì)量的，而且，母線外殼的焊縫必須達(dá)到耐高溫、防雨、防塵、防腐蝕等要求。選用具有一定經(jīng)驗的焊工，并均通過焊接培訓(xùn)、考試合格，且先用試塊進(jìn)行試焊，完成現(xiàn)場焊接工藝評定程序，以確保母線焊接一次性完成。根據(jù)焊接計劃，打開即將實施焊接斷口的臨時封口，再次檢查母線內(nèi)部是否有積水、灰塵等雜質(zhì)，確保清潔后選擇在無風(fēng)的天氣下進(jìn)行焊接作業(yè)，并在焊接場地周圍搭設(shè)防風(fēng)棚、防雨罩，檢查外殼與導(dǎo)體之間的安全距離。

①導(dǎo)體抱瓦焊接：在焊接導(dǎo)體雙抱瓦時，用耐火石棉布遮住導(dǎo)體焊接區(qū)兩側(cè)以防止焊渣飛濺進(jìn)入母線內(nèi)部和損傷絕緣子。焊接區(qū)表面用砂紙或不銹鋼絲刷將漆層、氧化層刷除，并用酒精擦凈后再進(jìn)行焊接。根據(jù)焊接規(guī)范和要求進(jìn)行導(dǎo)體抱瓦焊接，在導(dǎo)體抱瓦焊接完后，再用不銹鋼刷刷去焊縫氧化膜?，F(xiàn)場采用超聲波探傷或滲透探傷的方法檢驗焊縫質(zhì)量，焊縫檢驗合格后，現(xiàn)場在焊接區(qū)域涂上相應(yīng)的無光黑漆。清理母線內(nèi)部和絕緣子表面在焊接過程中產(chǎn)生的焊渣等雜質(zhì)，待所有檢查完畢后進(jìn)行母線外殼抱瓦焊接，焊接方法和工序跟導(dǎo)體抱瓦焊接一樣。

②母線伸縮節(jié)焊接：封閉母線配套的伸縮節(jié)一般都設(shè)在土建基礎(chǔ)有差異、沉降處，主要用于現(xiàn)場土建調(diào)節(jié)。在這里母線伸縮節(jié)導(dǎo)體采用多層薄鋁皮軟連接，外殼采用鋁波紋管。多層薄鋁皮軟連接的一端已經(jīng)在生產(chǎn)工廠內(nèi)部與導(dǎo)體焊好，另一端在現(xiàn)場與相鄰段導(dǎo)體搭接焊接;外殼鋁波紋管已在生產(chǎn)工廠與母線外殼焊接，在這里采用外殼抱瓦與相鄰段焊接。這里的焊接方法和工序與母線導(dǎo)體、外殼抱瓦焊接方法一致。

（7）外殼接地與外殼支撐抱箍固定：母線在靠近發(fā)電機、主變、電壓互感器柜等接口設(shè)備連接處，均設(shè)外殼短路板并裝有可靠的接地裝置，且與接地網(wǎng)相連接，而短路板與母線外殼進(jìn)行滿焊，在這里離相母線采用多點接地，每處短路板都進(jìn)行了可靠接地。在母線導(dǎo)體和外殼焊接完成后，采用槽型抱箍的結(jié)構(gòu)對外殼支撐抱箍進(jìn)行最終的固定，將支腳與支撐橫梁進(jìn)行滿焊處理，安裝并緊固上抱箍。

（8）母線外殼整體刷漆與密封處理：在所有焊接工作完成后，對整個母線外殼進(jìn)行清理，查看焊接口是否完整，焊紋飽滿等，然后對母線外殼進(jìn)行整體涂刷灰白色耐候、耐高溫油漆。根據(jù)高溫高鹽度地區(qū)的環(huán)境要求，需要參照海洋環(huán)境下M級要求，整個結(jié)構(gòu)外層油漆厚度不小于3mm，這樣處理的涂層一方面可以降低40%～70%太陽光照射，有效形成陽光反射，從而降低母線內(nèi)外溫差防止內(nèi)部結(jié)露;另一方面可以起到防水、防油滲、耐化學(xué)品腐蝕、絕緣的效果，最重要的是對母線內(nèi)部形成一道保護膜、密封膜，尤其是對接口焊接處起到良好的密封性，這兩方面的顯著效果在高溫高鹽度環(huán)境下尤為重要。

（9）整體清理和檢查與淋雨試驗：①母線內(nèi)部的焊渣、灰塵、積水等雜物清理干凈;支撐絕緣子、盤式絕緣子表面是否有裂紋、缺口等缺陷。②母線外殼和導(dǎo)體表面是否有錘痕、劃傷、凹坑、裂紋或由于焊接變形而產(chǎn)生的影響母線正常運行的缺陷。③母線導(dǎo)體對地空氣間距符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。④母線外殼涂漆層密封性和厚度檢查。⑤支撐鋼構(gòu)件表面防腐層是否有脫落，鋼構(gòu)件現(xiàn)場焊接部位進(jìn)行防腐處理。⑥母線外殼接地線與現(xiàn)場接地網(wǎng)可靠連接。⑦淋水試驗：根據(jù)GB/T8349-2000《金屬封閉母線》第6.3.3 條要求對室外部分封閉母線的外殼進(jìn)行淋水試驗，試驗時從兩個側(cè)面和上面淋水24 小時，流水量不小于3mm/min，降水角度與水平面成45 度。在熱帶多雨地區(qū)，可借助下雨進(jìn)行淋雨試驗，外殼內(nèi)部沒有進(jìn)水痕跡為合格。

（10）密封試驗與微正壓試運：在微正壓裝置充氣、取樣管路與封閉母線外殼相連處，加裝一手動閥門，并采用橡膠軟管連接，橡膠軟管兩端采用喉箍雙道緊固，以保證氣密性，這樣起到隔振和方便檢查單相母線密封試驗的效果。氣密封試驗：進(jìn)行外殼氣密性試驗時，用微正壓對每相母線內(nèi)充以壓力為1500Pa的壓縮空氣，同時用肥皂水檢查外殼焊縫及外殼上的其他裝配連接密封面，試驗中所有排水口和間隙都密封好，母線漏氣點極易出現(xiàn)在外殼焊縫、盤式絕緣子密封結(jié)構(gòu)、絕緣子支撐結(jié)構(gòu)、電流互感器支撐螺栓孔和電流互感器出線口等處。持續(xù)保壓24小時且沒有明顯的氣泡出現(xiàn)，試驗結(jié)果判定為密封合格，母線通過氣密封試驗后，即可投運母線微正壓裝置。

（11）電氣試驗與連接各接口設(shè)備：絕緣電阻試驗，采用5000V 兆歐表，母線整體絕緣電阻測試值不低于200 MΩ（相對地）。工頻耐壓試驗，根據(jù)GB/T8349-2000《金屬封閉母線》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，現(xiàn)場試驗的工頻耐壓值為出廠設(shè)備試驗值的78%左右，現(xiàn)場實際工頻耐壓試驗值見表-1。在離相母線通過現(xiàn)場絕緣電阻試驗、工頻耐壓試驗和氣密封試驗后才進(jìn)行母線與接口設(shè)備的連接，而母線導(dǎo)體與接口設(shè)備端采用的是銅編織線軟連接，外殼是通過橡膠波紋管與接口設(shè)備升高座連接。導(dǎo)體軟連接在這里是采用螺栓連接結(jié)構(gòu)，并采用力矩扳手緊固，螺栓緊固后進(jìn)行標(biāo)識確認(rèn)。

以上就是整個離相封閉母線在高溫高鹽度環(huán)境下的安裝方法，從安裝前的準(zhǔn)備、安裝具體過程到檢查與試驗，每一步都詳細(xì)闡述了如何在高溫高鹽度環(huán)境下避免對母線導(dǎo)體和絕緣子的損害和影響，在現(xiàn)場實際中取得了良好的密封性，提高了抗腐蝕性、防水性、耐高溫性等。

結(jié)束語：根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗和實例來看，離相封閉母線密封效果不佳，主要出現(xiàn)在外殼焊縫、盤式絕緣子密封結(jié)構(gòu)、絕緣子支撐結(jié)構(gòu)、電流互感器支撐螺栓孔和電流互感器出線口等處，一旦這些地方處理不佳，造成母線內(nèi)部絕緣子的絕緣效果降低，極易造成單相接地事故，給發(fā)電機組安全可靠運行帶來隱患;另外一方面，如果密封不嚴(yán)，發(fā)電機出線套管漏氫，氫氣就會進(jìn)入母線內(nèi)部，當(dāng)氫氣濃度達(dá)到一定比例，在母線內(nèi)部高溫環(huán)境下，容易發(fā)生“自鳴”反應(yīng)，引發(fā)母線的爆炸。從這幾方面來看，母線密封不嚴(yán)，都可以給發(fā)電企業(yè)帶來安全運行隱患，并造成重大的經(jīng)濟損失，甚至直接影響整個機組的運行，因此，母線的安全可靠性是需要著重考慮和關(guān)注的地方，未來隨著技術(shù)的發(fā)展，母線的安裝技術(shù)和密封技術(shù)將會更加完善和成熟。

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