關于離相封閉母線的施工技術

　　山東某熱電一期工程包括1臺410T/H高溫高壓煤粉鍋爐和1臺155MW雙抽式汽輪發(fā)電機組，電廠設計總裝機容量為310MW，配套工程為一套110KVGIS室內(nèi)變電站和一套220KVGIS室外變電站。設計發(fā)電機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)導體直徑為Ф400mm，厚度為δ=12mm，長度為162m；分支母線為從發(fā)電機主母線引至#1廠變和#2廠變，其外殼直徑為Ф600mm，厚度為δ=5mm；導體直徑為Ф150mm，厚度為δ=10mm，長度為72m.設計先進、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、施工工藝及檢測質(zhì)量要求：

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

　　1.1對現(xiàn)場要求首先把準備焊接的導體或外殼及抱瓦用鋼刷或拋光機刷去除氧化膜，再用酒精（丙酮）清洗干凈。

　　1.2采用半自動氬氣保護焊接，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對每層焊縫都必須除污、清洗后方可焊接。

　　1.4角縫焊應是所焊板材厚度的1.5倍以上。

　　1.5目測角縫焊焊縫表面應無氣孔和裂紋。

　　1.6角縫焊焊縫咬邊長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%，長度應小于20%。

　　1.8角縫焊焊縫未焊透長度要小于整體焊縫10%。

　　1.9角縫焊為搭接焊無須X探傷。

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

　　1.11在攝氏20℃用直流電阻測試儀（雙臂電橋）進行檢測并計算，公式如下：（所測出的電阻值×所測截面積/所測導體長度）÷1000

　　所測換算出的數(shù)據(jù)要小于0.0290，檢測標準為DL/T754-2001數(shù)據(jù)。

　　2、封閉母線的檢查：

　　封閉母線到現(xiàn)場后，對母線應進行檢驗測量：

　　2.1母線槽應無彎曲、扭曲，表面無凹坑及嚴重腐蝕等缺陷，并及時對變形和有缺陷的母材在對焊前應進行修復、矯正。保證母線尺寸符合設計圖紙要求。

　　2.2用高壓搖表檢查各個支撐絕緣子的絕緣。

　　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檢查各個軟連接的固定孔和螺栓是否一致。

　　2.5檢查各個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），清潔完畢后進行母線端口的封閉，防止二次污染。

　　3、施工前的準備：

　　3.1封閉母線安裝前應準備以下主要機具：8噸吊車、吊裝帶、半自動氬弧焊機、焊絲、卷尺、焊縫檢測儀、角形磨光機、氬氣、麻繩、水平儀、力矩扳手、交直流耐壓試驗設備、雙臂電橋、2500V搖表等。

　　3.2施工前先在發(fā)電機出口至主變的工字鋼梁基礎構架上用木板搭設操作平臺，以便于施工，并在平臺兩側要加設護欄。

　　3.3依照設計圖紙復查發(fā)電機出線端子中心點和變壓器中相的尺寸和標高和發(fā)電機出線端子、主變壓器低壓套管和墻預留孔洞的尺寸。其誤差應在±3mm/m內(nèi)，整體不大于±5mm。

　　3.3.1測定并標出發(fā)電機縱向、橫向以及發(fā)電機組的中心線；

　　3.3.2測定并標出主變壓器橫向、縱向的中心線；

　　3.3.3測定并標出高廠變縱向、橫向的中心線；

　　3.3.4測定并標出封閉母線基礎構架、PT柜、CT柜的基礎及標高。

　　3.3.5在確認上述標高、中心線準確無誤后，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構架上，確保主變低壓側B相套管中心線與2#高廠變高壓側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±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；或者在標出各種中心線和標高后可以從發(fā)電機和主變兩側開始施工。

　　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)整其標高和設計一樣，誤差不超過±5mm.根據(jù)設計圖紙焊接母線抱箍支架（先點焊，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±10mm；并進行母線同心度的調(diào)整，誤差不超過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焊在基礎預埋件上，并將其進行接地。

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

　　4.7母線的焊接：

　　焊接是母線安裝的一個重要環(huán)節(jié)。由于鋁母線本身的物理和化學性質(zhì)及其所處的施工環(huán)境，焊接時極易氧化，產(chǎn)生氣孔和裂紋，鋁的焊接性相對來說是比較差的，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氬弧焊，電流極性為直流正接。

　　4.7.2焊接前準備：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)表面用角磨機和砂紙除去氧化層。焊接導體雙抱瓦時，應用耐火石棉布遮住導體焊接區(qū)兩側，防止焊接飛濺，損傷絕緣子。

　　4.7.2.1打坡口

　　用電動工具及板銼打磨坡口，尺寸要求見下圖，并用電動拋光機將母線坡口兩側表面各50mm范圍內(nèi)清刷干凈，不得有氧化膜、水分和油污，坡口加工面應無毛刺和飛邊。

　　4.7.2.2對口

　　焊接前對口應平直，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。母線導體采用多層薄鋁片做成的伸縮節(jié)與另一端母線導體搭接焊連接，外殼則用外殼抱瓦與兩端外殼搭接焊。

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

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

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

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

　　4.7.3.5焊接結束后，應清理焊縫表面的飛濺物等，并仔細檢查焊縫表面的成形質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)有超標缺陷，應及時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，達到規(guī)范及制造廠要求，在實際操作過程中，用彩條布在焊口周圍搭棚防風來確保焊接質(zhì)量。為避免焊縫產(chǎn)生氣泡、夾渣和裂紋，焊接時不得停焊，每個焊口應一次焊完，母線焊完冷卻前，不得移動或受力，并使用石棉進行保溫。焊縫與母材圓滑過渡，局部咬邊深度不得超過母線厚度的10%，且其總長度不得超過焊縫總長度的20%。焊縫加強高度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

　　5.1、絕緣電阻測試：用2500V兆歐表進行測試，每相絕緣電阻達到5000MΩ以上。

　　5.2、直流電阻測試：檢查母線的導電性能，用直流電阻測試儀，檢查導體電阻不大于同等材質(zhì)、同樣長度的規(guī)定電阻和設備廠家的設計要求。

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

　　試驗電壓38KV

　　電抗器選50KV/170H1節(jié)

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

　　假設母線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、結束語：

　　母線運行是全封閉微正壓的狀態(tài)運行。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。施工時注意各個管路、閥門、母線端頭、支撐絕緣子等部位的密封程度。母線施工工藝較復雜，焊接質(zhì)量要求高，電氣試驗尤其是直阻測量誤差較大。施工完畢后運行良好，各項試驗均一次成功，保證了電廠順利發(fā)電。