Technologie de construction pour l'extension et la rénovation de la zone d'exploitation GIS 500 kV
Le système GIS de 500 kV de la centrale hydroélectrique de Lianghekou est composé de disjoncteurs, d'interupteurs sectionneurs, d'interupteurs de mise à la terre, de bus-pipes, de transformateurs de courant (TC), de transformateurs de tension (TT), de parafoudres, etc. Il comprend au total 12 postes de disjoncteurs, adoptant une structure intérieure et un agencement en forme de "Z", avec 6 lignes d'entrée et 2 lignes de sortie, et utilise des schémas de câblage 4/3 et 3/2. Pour répondre à l'accès du projet photovoltaïque Kela dans le premier projet hydro-photovoltaïque complémentaire de la centrale hydroélectrique de Lianghekou, un nouveau poste de ligne de sortie (le troisième poste de ligne de sortie) a été ajouté à la centrale hydroélectrique de Lianghekou.
La chaîne 3/2 où se trouvent les lignes d'entrée n°1 et n°2 a été étendue à une chaîne 4/3. Le poste réservé à l'accès de la centrale hydroélectrique de Yagen-niveau-1 a été modifié en un poste d'accès éolien et photovoltaïque, et les équipements dans le parc de lignes de sortie ont été étendus en conséquence. L'interface entre les équipements GIS étendus et les équipements GIS déjà mis en service se situe aux interupteurs sectionneurs 50132 et 50122 et leurs compartiments de gaz associés. Avant le début des travaux d'extension du GIS, côté unité 1, la centrale est responsable des opérations de commutation de l'interupteur sectionneur 50122 et du disjoncteur 50122.
Après leur achèvement, elle informe le département du projet que l'opération de réduction de tension à moitié sur le compartiment de gaz où se trouve l'interupteur sectionneur 50122 peut commencer. Côté unité 2, la centrale de Lianghekou est responsable de l'opération de commutation de l'interupteur sectionneur 50132 et de l'arrêt de l'unité 2. Après leur achèvement, elle informe l'unité d'installation que l'opération de réduction de tension à moitié sur le compartiment de gaz où se trouve l'interupteur sectionneur 50132 peut commencer. Une fois l'extension terminée, l'unité d'installation est responsable de la restauration de la pression de gaz dans les interupteurs sectionneurs 50132 et 50122 et leurs compartiments de gaz associés.
La durée de construction pour le projet de modification et d'extension du troisième poste de ligne de sortie de la centrale hydroélectrique de Lianghekou est de seulement 30 jours. Au cours de ces 30 jours, il faut démonter les bus-pipes existants et installer et tester de nouveaux disjoncteurs, TC et TT dans la zone de fonctionnement. La durée de construction est serrée et les risques de sécurité sont élevés. De plus, pendant le processus d'installation des équipements, le levage est limité, et l'installation des équipements ne peut pas être réalisée par des méthodes de levage conventionnelles.
Analyse des difficultés de construction
Installation des nouveaux équipements GIS
L'interface entre les nouveaux équipements GIS installés et les équipements GIS déjà mis en service se situe aux interupteurs sectionneurs 50132 et 50122 et leurs compartiments de gaz associés. Lors de l'installation du nouveau disjoncteur, les bus-pipes de connexion et les supports entre 50132 et 50122 doivent être démontés, ce qui fait que les TC et TT au-dessus de l'interupteur sectionneur 50132 restent suspendus, et le soutien temporaire est plutôt difficile. De plus, lors de l'installation du TT de phase B du nouvel interupteur sectionneur 50131, il est bloqué par la barre de bus sous tension au-dessus, empêchant l'utilisation normale de la grue pont GIS pour le levage, ce qui rend l'installation relativement difficile.
Opérations dans la zone de fonctionnement
Lors de la réalisation des travaux de modification et d'extension du troisième poste de ligne de sortie, les équipements dans la salle GIS et le parc de lignes de sortie de la centrale hydroélectrique de Lianghekou ont été mis en service normalement et sont sous tension. Les travaux de modification et d'extension nécessitent le démontage de certains équipements sous tension et mis en service, ainsi que des opérations de levage dans les environs, posant des risques de sécurité importants.
Préparatifs de construction
Préparation d'une liste de gestion globale
Compte tenu du calendrier de construction serré et de la charge de travail importante du troisième poste de ligne de sortie, et considérant que la construction est réalisée dans la zone de fonctionnement de la centrale, afin de garantir le bon déroulement de la construction, le propriétaire, le superviseur, la centrale, le fabricant d'équipements et autres parties concernées discutent conjointement et préparent une liste de gestion globale, et exigent que toutes les parties remplissent leurs responsabilités respectives conformément aux exigences de la liste. La liste globale est divisée en six sections suivantes :
Plan de coupure de courant
Toutes les parties discutent et énumèrent les tâches nécessitant des demandes au réseau électrique et à la répartition, telles que les coupures de courant du réseau et les tests liés au réseau pendant le processus de construction. L'unité d'installation demande à la centrale une semaine à l'avance, et le service de production de la centrale demande à la répartition. Le plan de coupure de courant définit clairement le nom de l'équipement principal à couper, les dates de début et de fin de la coupure de courant, le contenu principal des travaux et l'état requis de l'équipement coupé.
Plan de construction et de mise en service
L'unité d'installation affine le plan de construction et de mise en service selon le plan de coupure de courant et la durée totale de construction, exigeant un raffinement jusqu'à chaque processus et clarifiant les dates de début et de fin de chaque processus. L'unité d'installation détermine les ressources humaines investies dans chaque processus selon le plan de construction et de mise en service, et coordonne de manière raisonnable les ressources humaines. Une réunion quotidienne en fin d'après-midi est tenue pour corriger les écarts dans la mise en œuvre du plan de construction, assurant que les tâches soient terminées le même jour.
Liste et plan de délivrance de tickets
Pour assurer le fonctionnement normal dans la zone de fonctionnement, toutes les parties préparent conjointement une liste et un plan de délivrance de tickets. Une fois la liste de délivrance de tickets terminée, elle est confirmée par le service d'exploitation de la centrale du propriétaire. Le service d'exploitation se familiarise et prépare à l'avance les tickets d'exploitation. L'unité d'installation ne peut commencer l'opération qu'après avoir obtenu les tickets auprès du service d'exploitation de la centrale conformément à la liste de délivrance de tickets. Lors de la délivrance des tickets, le contact de la centrale est inclus dans les membres de l'équipe de travail. La liste de délivrance de tickets définit clairement le nom de la délivrance de tickets, le contenu de l'opération, la personne responsable de la délivrance de tickets et ses coordonnées, l'heure de l'opération et le contact de la délivrance de tickets dans la centrale.
Liste des plans d'installation et de mise en service
Comme la reconstruction et l'extension impliquent la connexion sous tension de certains câbles secondaires au système de fonctionnement de la centrale, qui nécessite l'intervention du service de maintenance de la centrale, toutes les parties conviennent que le service de maintenance de la centrale prépare un plan de coopération pour la reconstruction et l'extension du troisième poste, et l'unité d'installation prépare des plans de construction, de mise en service et de tests pour la reconstruction et l'extension. La liste définit clairement le nom du plan, le service responsable, la date de fin de la première ébauche et la date de fin de la dernière ébauche.
Plan d'entrée du personnel et des équipements
L'unité d'installation énumère les heures d'entrée spécifiques de divers types de travailleurs, de testeurs réguliers, de testeurs haute tension, de grues mobiles, de chariots élévateurs, de camions et d'autres personnes et équipements, et clarifie les responsables. Le superviseur et le propriétaire effectuent des évaluations selon le calendrier pour inciter l'unité d'installation à s'assurer que le personnel et les équipements entrent sur le site à temps et que toutes les ressources sont adéquatement préparées.
Plan d'approvisionnement en matériels et équipements
L'unité d'installation énumère le plan d'entrée des équipements et matériels fournis par la partie B, et le propriétaire énumère le plan d'entrée des équipements et matériels fournis par la partie A. Toutes les parties suivent et mettent en œuvre selon les plans d'entrée des équipements et matériels pour s'assurer que les équipements et matériels arrivent à temps. Le plan catégorise le nom de l'équipement, le temps de fourniture, la personne responsable, le fabricant et d'autres informations.
Préparatifs techniques
Confirmer avec la centrale que les opérations de commutation des équipements GIS ont été achevées, que les mesures de sécurité sont en place et que les conditions de construction sont remplies.
Mesure et mise en place : sur la base du diagramme de disposition de l'installation GIS et en combinant l'élévation d'installation de la gaine de sortie, vérifier les points de coordonnées d'élévation pour l'installation des équipements GIS, mesurer, marquer et enregistrer les positions d'installation.
Les travailleurs doivent enfiler des chaussures de travail et porter des combinaisons de purification lorsqu'ils entrent dans la zone d'installation. Les chaussures de travail et les combinaisons de purification ne sont pas autorisées à être portées en dehors de la zone d'installation. Les autres personnes doivent porter des protège-chaussures lorsqu'elles entrent dans la zone d'installation.
Organiser tous les travailleurs de construction pour comprendre les caractéristiques de disposition de l'équipement dans l'ensemble du poste élargi et se familiariser avec le processus d'installation et les exigences de procédé, sur la base des dessins pertinents et des documents du fabricant.
Inviter les techniciens sur site du fabricant et du concepteur, ainsi que l'ingénieur de supervision, à effectuer une divulgation technique pour tous les travailleurs de construction, afin de comprendre l'intention de conception et les caractéristiques de procédé de l'usine de fabrication, et de maîtriser correctement les méthodes d'utilisation des outils professionnels.
Préparer tous les types de registres, de formulaires d'inspection et de cartes de procédé nécessaires pendant les processus d'installation et de mise en service.
Isolation entre la zone de construction et la zone de fonctionnement
Avant l'installation des équipements, utiliser des clôtures télescopiques pour planifier de manière raisonnable le site de construction, délimitant la zone de construction, la zone de fonctionnement, la zone d'isolement (côté montagne pour la ligne d'entrée principale du transformateur de l'unité 1, le disjoncteur 5011 et le disjoncteur 5012), la zone de stockage des équipements et matériaux, le passage de construction et le passage de fonctionnement. Pour les panneaux de commande secondaires situés sous les bus de ramification de sortie dans la zone de construction, adopter une protection d'isolement rigide. Utiliser des tubes de montage pour ériger un abri de protection et poser des planches de bois sur le dessus.
Inspection des équipements et matériaux arrivés
Les éléments suivants sont principalement inspectés lors de la réception des équipements GIS :
Avant de déballer, vérifier si l'emballage est endommagé et s'il y a eu des collisions, des dommages ou des pertes pendant le transport.
Vérifier l'intégrité et la justesse des équipements livrés selon la commande et les documents de livraison.
Vérifier si la peinture, la couche antirouille, la couleur et la qualité de la surface de l'équipement répondent aux exigences.
Vérifier si les textes et données sur la plaque signalétique sont corrects.
Vérifier soigneusement contre la liste de colisage si les accessoires du produit, les pièces de rechange, les fournitures d'installation et les outils spéciaux sont complets, et s'il y a des signes de dommage, de déformation ou de rouille.
Vérifier si les gaines présentent des déformations, de l'humidité, des fissures ou des défauts.
Vérifier si les certificats d'usine, les dessins, les documents et les matériaux pertinents sont complets.
Vérifier si la valeur de l'instrument anti-fraude tridimensionnel dépasse 3 g.
Installation des équipements
Récupération du gaz et réduction de pression
Avant l'installation des équipements, réduire la pression à moitié aux points de rupture détachables du TC terminal 5014, du PT de zone T côté haute tension du transformateur principal n°2, de la zone T côté haute tension du transformateur principal n°2, et du TC initial 5012, ainsi que du PT de zone T côté haute tension du transformateur principal n°2 (voir la partie 3 du schéma pour plus de détails) ; récupérer le gaz de la diagonale 5013-5014 jusqu'au TC initial 5012 (voir la partie 1 du schéma pour plus de détails) ; maintenir une légère pression positive de 0,05 MPa pendant la récupération du gaz dans la chambre de gaz du TC terminal 5014 jusqu'à la diagonale 5013-5014 (voir le bloc coloré de la partie 2 du schéma). La récupération du gaz et la réduction de pression sont illustrées à la figure 2.
Démontage et support des bus-pipes
Une fois la récupération du gaz et la réduction de pression terminées, avant de positionner le disjoncteur, retirer d'abord la plateforme de maintenance, puis retirer le bus-pipe en forme de "L" de 5013. Lors du retrait du bus-pipe en forme de "L", utiliser une potence pour hisser et fixer le PT, le TC, l'interupteur sectionneur, le bus-pipe diagonal 5013-5014 et le bus-pipe diagonal 5012-5013 dans cette zone avec les outillages appropriés.
Repérage de fondation et positionnement des équipements
Selon les plans du fabricant, les plans de conception et l'état d'installation des équipements existants, utiliser une boîte à fil pour tracer et identifier les lignes centrales (X, Y) des équipements. Mesurer et fixer les positions relatives des équipements avec un mètre ruban d'acier selon la ligne centrale de la phase B des lignes d'entrée et de sortie ; en même temps, marquer les points d'élévation des équipements pour déterminer l'élévation d'installation des équipements.
Installer les équipements en place selon les plans de conception, et vérifier les centres et les élévations de tous les équipements pour s'assurer que les positions d'installation sont correctes.
Une fois que les équipements de la salle GIS sont transportés en séquence jusqu'au trou de levage sur site, ils sont hissés à la position d'installation à l'intérieur de la salle GIS par une grue monopoutre de 10 tonnes. Pendant le levage, les "dix règles du non-levage" sont strictement appliquées. Chaque composant doit être testé trois fois en levage et en descente avant le levage. La zone de levage doit autant que possible éviter la zone de fonctionnement. Les équipements doivent entrer sur le site en stricte conformité avec l'ordre d'installation pour éviter l'accumulation et la congestion des équipements sur site, ce qui pourrait affecter le progrès de l'installation. Les équipements GIS doivent être hissés avec les outils de levage spéciaux fournis par le fabricant, et les équipements ne doivent pas être endommagés pendant le maniement.
Lorsque les équipements d'une unité sont initialement positionnés, positionner d'abord le disjoncteur, puis les autres équipements. Comme le bus-pipe diagonal entre 5013 et 5014 n'a pas encore été retiré, la grue pont de 10 tonnes dans la salle GIS [3-5] ne peut pas directement hisser le disjoncteur en position. Par conséquent, dans cette installation, un transpalette hydraulique manuel est utilisé pour transporter le disjoncteur à la position d'installation, puis le réglage de positionnement est effectué. S'assurer que le centre et l'élévation du disjoncteur répondent aux exigences de conception.
Se référer à l'élévation des équipements existants lors de l'installation des équipements. Avant l'installation ou la connexion, les équipements doivent être ajustés pour être droits et nivelés. Il est strictement interdit de forcer, de faire levier ou de raccorder manuellement les équipements.
Serrer tous les boulons de connexion avec une clé dynamométrique selon le couple spécifié.
Installation des transformateurs de tension
Comme le transformateur de tension de phase B derrière le disjoncteur 5013 (pesant environ 1 tonne et ayant une hauteur d'installation d'environ 6 mètres) est installé directement sous la phase B du Bus II, et que le Bus II est en état de fonctionnement sous tension, la grue pont de 10 tonnes dans la salle GIS ne peut pas directement hisser le transformateur de tension en position. Après consultation avec plusieurs parties, il a été décidé d'introduire un transpalette industriel. Le transpalette a une capacité de charge nominale de 1,5 tonne et une hauteur de levage maximale de 7 mètres, ce qui répond aux besoins sur site et peut se déplacer de manière flexible sur site.
Avant l'installation, vérifier si la valeur de pression interne du transformateur est la pression d'inflation d'origine et effectuer des tests de routine.
Nettoyer les surfaces de contact électriques sur la surface d'étanchéité et la bride de connexion avec du papier sans peluches imbibé d'alcool anhydre.
Pendant l'installation du transformateur de tension, ajuster la verticalité et le niveau à travers les vis de la base pour s'assurer d'une connexion adéquate avec la surface de connexion du bus et finaliser la connexion de la bride.
Le conducteur à l'intérieur du port détachable à l'extrémité inférieure du transformateur de tension nouvellement ajouté doit être installé après l'achèvement du test de tension.
Conclusion
Lors de la construction de modification et d'extension du troisième poste de 500 kV GIS de la centrale hydroélectrique de Lianghekou, face à des facteurs défavorables tels qu'un calendrier de construction serré, une construction dans la zone de fonctionnement et des restrictions de levage, grâce à une série de mesures, notamment l'élaboration d'une liste de gestion globale, la fabrication d'outillages spéciaux et l'introduction de transpalettes industriels, le bon déroulement de la construction de modification et d'extension du troisième poste a finalement été assuré. Cela a raccourci la durée de construction, économisé des coûts et garanti la sécurité et la qualité. Cela a également établi un précédent pour une coopération approfondie entre les opérations dans la zone de fonctionnement de 500 kV GIS et la centrale, et a une certaine valeur de référence et de promotion pour des projets de modification et d'extension similaires.
