關(guān)于離相封閉母線的施工技術(shù)

　　山東某熱電一期工程包括1臺(tái)410T/H高溫高壓煤粉鍋爐和1臺(tái)155MW雙抽式汽輪發(fā)電機(jī)組，電廠設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量為310MW，配套工程為一套110KVGIS室內(nèi)變電站和一套220KVGIS室外變電站。設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)出口至主變之間連接采用離相封閉鋁母線，其主母線外殼直徑為Ф850，厚度為δ=7mm；內(nèi)導(dǎo)體直徑為Ф400mm，厚度為δ=12mm，長(zhǎng)度為162m；分支母線為從發(fā)電機(jī)主母線引至#1廠變和#2廠變，其外殼直徑為Ф600mm，厚度為δ=5mm；導(dǎo)體直徑為Ф150mm，厚度為δ=10mm，長(zhǎng)度為72m.設(shè)計(jì)先進(jìn)、安全、可靠。施工質(zhì)量要求高，工程量大，工期較緊，施工難度大。

　　1、施工工藝及檢測(cè)質(zhì)量要求：

　　離相式封閉母線電廠現(xiàn)場(chǎng)安裝的導(dǎo)體和外殼都為抱瓦搭接焊；稱為角縫焊。其工藝和檢測(cè)要求如下：

　　1.1對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要求首先把準(zhǔn)備焊接的導(dǎo)體或外殼及抱瓦用鋼刷或拋光機(jī)刷去除氧化膜，再用酒精（丙酮）清洗干凈。

　　1.2采用半自動(dòng)氬氣保護(hù)焊接，在焊前用試板調(diào)節(jié)好要焊的板材厚度所需電流量、焊絲出絲速度、氬氣所用度數(shù)后方可焊接。

　　1.3對(duì)每層焊縫都必須除污、清洗后方可焊接。

　　1.4角縫焊應(yīng)是所焊板材厚度的1.5倍以上。

　　1.5目測(cè)角縫焊焊縫表面應(yīng)無(wú)氣孔和裂紋。

　　1.6角縫焊焊縫咬邊長(zhǎng)度不小于整體焊縫的20%，深度不小于0.8%。

　　1.7角縫焊焊縫凹陷要小于整體焊縫的10%，長(zhǎng)度應(yīng)小于20%。

　　1.8角縫焊焊縫未焊透長(zhǎng)度要小于整體焊縫10%。

　　1.9角縫焊為搭接焊無(wú)須X探傷。

　　1.10焊縫采用目測(cè)和直流電阻測(cè)試或目測(cè)和100%超聲波探傷進(jìn)行檢測(cè)，若采用超聲波探傷需在封閉母線焊接完成后在進(jìn)行整段母線直流電阻測(cè)試合格后進(jìn)行檢測(cè)。

　　1.11在攝氏20℃用直流電阻測(cè)試儀（雙臂電橋）進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算，公式如下：（所測(cè)出的電阻值×所測(cè)截面積/所測(cè)導(dǎo)體長(zhǎng)度）÷1000

　　所測(cè)換算出的數(shù)據(jù)要小于0.0290，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為DL/T754-2001數(shù)據(jù)。

　　2、封閉母線的檢查：

　　封閉母線到現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)母線應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量：

　　2.1母線槽應(yīng)無(wú)彎曲、扭曲，表面無(wú)凹坑及嚴(yán)重腐蝕等缺陷，并及時(shí)對(duì)變形和有缺陷的母材在對(duì)焊前應(yīng)進(jìn)行修復(fù)、矯正。保證母線尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

　　2.2用高壓搖表檢查各個(gè)支撐絕緣子的絕緣。

　　2.3檢查所有支撐絕緣子處的密封程度，并全部重新緊固。

　　2.4檢查各個(gè)軟連接的固定孔和螺栓是否一致。

　　2.5檢查各個(gè)封閉母線的端頭的絕緣情況和密封情況。

　　2.6所有母線和焊條、焊絲必須有材質(zhì)合格證并材質(zhì)一致。

　　2.7檢查完畢后用丙酮（酒精）進(jìn)行母線內(nèi)部的徹底清理，尤其是支撐絕緣子的清潔（并檢查絕緣子是否有裂紋和表面有瓷鈾脫落的現(xiàn)象），清潔完畢后進(jìn)行母線端口的封閉，防止二次污染。

　　3、施工前的準(zhǔn)備：

　　3.1封閉母線安裝前應(yīng)準(zhǔn)備以下主要機(jī)具：8噸吊車、吊裝帶、半自動(dòng)氬弧焊機(jī)、焊絲、卷尺、焊縫檢測(cè)儀、角形磨光機(jī)、氬氣、麻繩、水平儀、力矩扳手、交直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備、雙臂電橋、2500V搖表等。

　　3.2施工前先在發(fā)電機(jī)出口至主變的工字鋼梁基礎(chǔ)構(gòu)架上用木板搭設(shè)操作平臺(tái)，以便于施工，并在平臺(tái)兩側(cè)要加設(shè)護(hù)欄。

　　3.3依照設(shè)計(jì)圖紙復(fù)查發(fā)電機(jī)出線端子中心點(diǎn)和變壓器中相的尺寸和標(biāo)高和發(fā)電機(jī)出線端子、主變壓器低壓套管和墻預(yù)留孔洞的尺寸。其誤差應(yīng)在±3mm/m內(nèi)，整體不大于±5mm。

　　3.3.1測(cè)定并標(biāo)出發(fā)電機(jī)縱向、橫向以及發(fā)電機(jī)組的中心線；

　　3.3.2測(cè)定并標(biāo)出主變壓器橫向、縱向的中心線；

　　3.3.3測(cè)定并標(biāo)出高廠變縱向、橫向的中心線；

　　3.3.4測(cè)定并標(biāo)出封閉母線基礎(chǔ)構(gòu)架、PT柜、CT柜的基礎(chǔ)及標(biāo)高。

　　3.3.5在確認(rèn)上述標(biāo)高、中心線準(zhǔn)確無(wú)誤后，在封閉母線B相中心線彈上墨線，再由地面反饋到母線支撐基礎(chǔ)構(gòu)架上，確保主變低壓側(cè)B相套管中心線與2#高廠變高壓側(cè)B相套管中心線、封閉母線B相中心線在一條直線上，左右誤差不超過(guò)±5mm.

　　4、母線安裝

　　4.1母線的安裝順序原則上為先戶內(nèi)后戶外，戶內(nèi)為先里后外；或者在標(biāo)出各種中心線和標(biāo)高后可以從發(fā)電機(jī)和主變兩側(cè)開始施工。

　　4.2根據(jù)B相的中心線確定支撐架焊接位置，然后焊接橫梁和支撐架，并調(diào)整其標(biāo)高和設(shè)計(jì)一樣，誤差不超過(guò)±5mm.根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙焊接母線抱箍支架（先點(diǎn)焊，以便母線就位后的尺寸調(diào)整）和母線外殼下抱箍。

　　4.3待以上工作結(jié)束后，將母線逐一吊裝（用吊裝帶吊裝）就位，然后調(diào)整母線間距尺寸，相互間距尺寸誤差不超過(guò)±10mm；并進(jìn)行母線同心度的調(diào)整，誤差不超過(guò)5mm。

　　4.4.母線吊裝就位至穿墻處套管前，將穿墻隔板下框架點(diǎn)焊在基礎(chǔ)預(yù)埋件上，并將其進(jìn)行接地。

　　4.5母線吊裝完畢后，調(diào)整母線下抱箍的高度保證母線的同心度，并及時(shí)固定焊接下抱箍，并安裝上抱箍，固定牢固封閉母線。

　　4.6打開臨時(shí)封閉的母線端口封閉材料，采用角磨機(jī)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼的焊口的清理。注意防止飛濺物落入導(dǎo)體內(nèi)部。

　　4.7母線的焊接：

　　焊接是母線安裝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于鋁母線本身的物理和化學(xué)性質(zhì)及其所處的施工環(huán)境，焊接時(shí)極易氧化，產(chǎn)生氣孔和裂紋，鋁的焊接性相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較差的，只有正確選用焊接材料和焊接工藝，解決鋁焊接的氧化問(wèn)題，才能獲得質(zhì)量好的焊接接頭。

　　4.7.1焊接方法：母線的焊接全部用手工鎢極氬弧焊和半自動(dòng)氬弧焊，電流極性為直流正接。

　　4.7.2焊接前準(zhǔn)備：封閉母線外殼、內(nèi)壁及絕緣子表面均用潔凈的棉布擦拭干凈。焊接區(qū)表面用角磨機(jī)和砂紙除去氧化層。焊接導(dǎo)體雙抱瓦時(shí)，應(yīng)用耐火石棉布遮住導(dǎo)體焊接區(qū)兩側(cè)，防止焊接飛濺，損傷絕緣子。

　　4.7.2.1打坡口

　　用電動(dòng)工具及板銼打磨坡口，尺寸要求見(jiàn)下圖，并用電動(dòng)拋光機(jī)將母線坡口兩側(cè)表面各50mm范圍內(nèi)清刷干凈，不得有氧化膜、水分和油污，坡口加工面應(yīng)無(wú)毛刺和飛邊。

　　4.7.2.2對(duì)口

　　焊接前對(duì)口應(yīng)平直，其彎折偏移不大于0.2%，中心線偏移不大于0.5mm，如圖示：

　　4.7.3焊接工藝：

　　4.7.3.1各段母線外殼采用雙半圓抱瓦搭接焊接。母線導(dǎo)體采用多層薄鋁片做成的伸縮節(jié)與另一端母線導(dǎo)體搭接焊連接，外殼則用外殼抱瓦與兩端外殼搭接焊。

　　4.7.3.2定位點(diǎn)焊使用與正常焊接相同的材料和工藝，其點(diǎn)焊長(zhǎng)度一般控制在30mm左右，且必須盡量分布均勻，防止母線變形。

　　4.7.3.3手動(dòng)焊機(jī)焊絲選用φ4.0或φ5.0，型號(hào)為S201，焊接電流為400～500A，焊前經(jīng)試驗(yàn)確定。氬氣流量為10～14L/min，鎢棒用φ4.0或φ5.0.

　　半自動(dòng)焊機(jī)焊絲選用φ1.6或φ2.0，屬于成盤焊絲，自動(dòng)送絲，送絲速度和焊接電流及氬氣流量均在正式焊接前進(jìn)行試驗(yàn)確定，保證焊接質(zhì)量。

　　4.7.3.4每次收弧時(shí)，不能立即關(guān)閉氬氣，必須在收弧處維持30秒鐘后才能關(guān)閉。

　　4.7.3.5焊接結(jié)束后，應(yīng)清理焊縫表面的飛濺物等，并仔細(xì)檢查焊縫表面的成形質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷，應(yīng)及時(shí)清除重新焊接至外觀合格。

　　由于焊接量大，為了確保焊接質(zhì)量，達(dá)到規(guī)范及制造廠要求，在實(shí)際操作過(guò)程中，用彩條布在焊口周圍搭棚防風(fēng)來(lái)確保焊接質(zhì)量。為避免焊縫產(chǎn)生氣泡、夾渣和裂紋，焊接時(shí)不得停焊，每個(gè)焊口應(yīng)一次焊完，母線焊完冷卻前，不得移動(dòng)或受力，并使用石棉進(jìn)行保溫。焊縫與母材圓滑過(guò)渡，局部咬邊深度不得超過(guò)母線厚度的10%，且其總長(zhǎng)度不得超過(guò)焊縫總長(zhǎng)度的20%。焊縫加強(qiáng)高度2～4mm，焊縫寬度比坡口兩邊寬出0.5-1.5mm。

　　5、離相封閉母線的電氣試驗(yàn)

　　5.1、絕緣電阻測(cè)試：用2500V兆歐表進(jìn)行測(cè)試，每相絕緣電阻達(dá)到5000MΩ以上。

　　5.2、直流電阻測(cè)試：檢查母線的導(dǎo)電性能，用直流電阻測(cè)試儀，檢查導(dǎo)體電阻不大于同等材質(zhì)、同樣長(zhǎng)度的規(guī)定電阻和設(shè)備廠家的設(shè)計(jì)要求。

　　5.3、交直流耐壓試驗(yàn)：檢查支持絕緣子、互感器、套管絕緣性能。交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備采用我公司新采購(gòu)的YD—2000型變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行。其參數(shù)及電抗器配備方法如下：

　　試驗(yàn)電壓38KV

　　電抗器選50KV/170H1節(jié)

　　分壓器選125KV/100V（上節(jié)），補(bǔ)償電容器選80KV/0.02μf

　　假設(shè)母線C=0.02μf

　　諧振頻率f=1/2Л√170×（0.02+0.02）=61HZ，

　　IC=2Лf？U試=2Л×61×0.04×38KV=0.582A

　　6、結(jié)束語(yǔ)：

　　母線運(yùn)行是全封閉微正壓的狀態(tài)運(yùn)行。管內(nèi)充入干燥的壓縮空氣，壓力為300Pa~2000Pa，防止受潮，提高絕緣性。施工時(shí)注意各個(gè)管路、閥門、母線端頭、支撐絕緣子等部位的密封程度。母線施工工藝較復(fù)雜，焊接質(zhì)量要求高，電氣試驗(yàn)尤其是直阻測(cè)量誤差較大。施工完畢后運(yùn)行良好，各項(xiàng)試驗(yàn)均一次成功，保證了電廠順利發(fā)電。