500 kV GIS運用エリアの拡張と改装の建設技術
両河口水力発電所の500 kV GISシステムは、遮断器、隔離スイッチ、接地スイッチ、バスパイプ、電流変換器（CT）、電圧変換器（PT）、避雷器などから構成されています。全12基の遮断器ベイがあり、室内構造と「Z」字形配置を採用し、6系統の入線と2系統の出線を使用し、4/3および3/2の配線方式を採用しています。両河口水力発電所の第一期水力太陽光発電補完プロジェクトであるクラ太陽光発電プロジェクトの接続に応じて、新しい出線ベイ（第三出線ベイ）が追加されました。
第1および第2入線がある3/2ストリングは4/3ストリングに拡張されました。元々雅江一級水力発電所の接続のために予約されていたベイは風力・太陽光発電接続ベイに変更され、出線ヤードの設備もそれに応じて拡張されました。拡張されたGIS設備と既に運転中のGIS設備のインターフェースは50132および50122隔離スイッチとそれに関連するガスコンパートメントです。GIS拡張作業開始前に、ユニット1側では発電所が50122隔離スイッチと50122遮断器の切り替え操作を行います。
完了後、プロジェクト部門に通知し、50122隔離スイッチのあるガスコンパートメントでの半減圧作業を開始することができます。ユニット2側では両河口発電所が50132隔離スイッチの切り替え操作とユニット2の停止操作を行います。完了後、設置部門に通知し、50132隔離スイッチのあるガスコンパートメントでの半減圧作業を開始することができます。拡張が完了したら、設置部門が50132および50122隔離スイッチとそれに関連するガスコンパートメントのガス圧を復元します。
両河口水力発電所の第三出線ベイの改造および拡張プロジェクトの工期はわずか30日です。この30日間で、既存のバスパイプの撤去と新規遮断器、CT、PTの設置と試験を運転区域内で完了する必要があります。工期はタイトで、安全リスクも高いです。また、設備の設置過程においてリフト制限があり、従来のリフト方法では設備の設置が困難です。
建設難易度分析
新設GIS設備の設置
新設されたGIS設備と既に運転中のGIS設備とのインターフェースは50132および50122隔離スイッチとそれに関連するガスコンパートメントです。新しい遮断器を設置する際、50132と50122の間に接続されているバスパイプとその支持部を取り除く必要があり、これにより50132隔離スイッチ上のCTとPTが吊り下がり、一時的な支持が困難となります。さらに、新たに追加された50131隔離スイッチのB相PTを設置する際、上部の生きた母線によって妨げられ、通常のGISクレーンによるリフトが使用できず、設置難度が比較的高くなります。
運転区域での作業
第三出線ベイの改造および拡張工事を行う際、両河口水力発電所のGIS室および出線ヤードの設備はすでに正常に運転中であり、生きた状態です。改造および拡張工事には一部の生きた設備の撤去と周辺でのリフト作業が必要で、大きな安全リスクがあります。
施工準備
全範囲管理リストの作成
第三出線ベイの工期がタイトで作業量が多く、発電所の運転区域内で施工を行うことを考慮し、施工の円滑な進行を確保するために、所有者、監督者、発電所、設備メーカーなどの関係者が協議し、全範囲管理リストを作成し、各関係者がリストの要件に厳格に従って関連する責任を果たすよう求めています。全範囲リストは以下の6つのセクションに分けられます：
停電計画
各関係者が協議し、施工過程における送電網への申請や停電、関連テストなどをリスト化します。設置部門は1週間前までに発電所に申請し、発電所の生産部門が調整局に申請します。停電計画では、主設備の名前、停電開始時間と終了時間、主な作業内容、停電設備の必要な状態を明確に定義します。
施工および試運転計画
設置部門は停電計画と総工期に基づいて施工および試運転進捗計画を細分化し、各工程の開始時間と終了時間を明確にします。設置部門は施工および試運転計画に基づいて各工程に投入する人的資源を決定し、合理的に人的資源を調整します。毎日の午後の会議を開催し、施工計画の実施における偏差を修正し、当日の作業を完了することを確認します。
チケット発行リストおよび計画
運転区域内の正常な運転を確保するために、各関係者が共同でチケット発行リストおよび計画を作成します。チケット発行リストが完成したら、所有者の発電所の運転部門が確認します。運転部門は事前にオペレーションチケットを準備し、設置部門は発電所の運転部門からチケット発行リストに基づいてチケットを受け取った後にのみ作業を開始できます。チケット発行時には、発電所の連絡人が作業チームメンバーに含まれます。チケット発行リストでは、チケット発行名、作業内容、チケット発行作業の責任者および連絡先、作業時間、発電所でのチケット発行連絡人を明確に定義します。
設置および試運転計画リスト
再構築および拡張は、いくつかの二次ケーブルを発電所の運転システムに生きたまま接続するため、発電所のメンテナンス部門の作業が必要です。各関係者は合意し、発電所のメンテナンス部門が第三ベイの再構築および拡張の協力計画を作成し、設置部門が再構築および拡張の施工、試運転、およびテスト計画を作成します。リストでは、計画名、責任部署、初稿完成時間、最終稿完成時間を明確に定義します。
人員および設備の入場計画
設置部門は、各種作業員、定期検査員、高圧検査員、移動式クレーン、フォークリフト、トラックなど、人員および設備の具体的な入場時間をリスト化し、責任者を明確にします。監督者と所有者はスケジュールに基づいて評価を行い、設置部門が人員および設備が適時に現場に入場し、すべてのリソースが十分に準備されるように促します。
材料および設備の供給計画
設置部門は乙側が供給する設備および材料の入場計画をリスト化し、所有者は甲側が供給する設備および材料の入場計画をリスト化します。各関係者は設備および材料の入場計画に基づいてフォローアップおよび実施を行い、設備および材料が適時に到着するようにします。計画では、設備名、供給時間、責任者、製造元などの情報を分類してリスト化します。
技術準備
発電所と確認し、GIS設備の切り替え操作が完了し、安全対策が整い、施工条件が満たされていることを確認します。
測定およびレイアウト：GIS設置レイアウト図に基づき、出力ブッシングの設置高さと組み合わせて、GIS設備設置の高さ座標点を確認し、測定し、マークし、記録します。
作業者は設置エリアに入ると、ワークシューズに着替え、清浄服を着用します。ワークシューズと清浄服は設置エリア外では着用できません。他の人員は設置エリアに入る際に靴カバーを着用します。
全施工作業者が関連図面および製造元の資料に基づいて、拡張ベイ全体の設備レイアウト特性を理解し、設置プロセスとプロセス要件に精通します。
製造元および設計者の現場技術者と監理エンジニアに全施工作業者に対して技術説明を行い、設計意図と製造所のプロセス特性を理解し、専門工具の正しい使用方法を習得します。
設置および試運転過程で必要な各種記録、検査表、およびプロセスカードを準備します。
施工エリアと運転エリアの隔離
設備設置前に伸縮フェンスを使用して施工現場を適切に計画し、施工エリア、運転エリア、隔離エリア（ユニット1の主変圧器入線側、5011遮断器、5012遮断器）、設備および材料保管エリア、施工通路、および運転通路を区画します。施工エリア内の出力枝線バスパイプの下にある二次スイッチ盤については、ハード隔離保護を採用します。足場パイプを使用して保護シェルターを設置し、上部に木板を敷きます。
到着した設備および材料の検査
GIS設備の到着検収において主に以下の項目を検査します：
開梱前に包装が損傷していないか、輸送中に衝突、損傷、または欠落がないかを確認します。
注文および納品書類に基づいて納品された設備の完全性と正確性を確認します。
設備表面の塗装、防錆層、色、品質が要求に適合しているかを確認します。
銘板の文字およびデータが正確であるかを確認します。
梱包リストに基づいて、製品アクセサリー、スペアパーツ、設置用品、および特殊工具が完全であり、損傷、変形、または錆びがないかを慎重に確認します。
ブッシングに変形、湿気、ひび割れ、または欠陥がないかを確認します。
工場証明書、関連図面、資料、および文書が完全であるかを確認します。
三次元防改ざん装置の値が3 gを超えていないかを確認します。
設備設置
ガス回収および圧力低下
設備設置前に、5014端子CT、第2主変圧器高圧側TゾーンPT、第2主変圧器高圧側Tゾーン、および5012初期CT、および第2主変圧器高圧側TゾーンPT（図のパート3参照）の取り外し可能な切断点で圧力を半分に下げます。5013-5014斜めスパンから5012初期CTまでのガスを回収します（図のパート1参照）。5014端子CTから5013-5014斜めスパンまでのガスコンパートメントのガス回収中に、0.05 MPaの微小正圧を維持します（図のパート2の色付きブロック参照）。ガス回収および圧力低下は図2に示されています。
バスパイプの解体および支持
ガス回収および圧力低下が完了したら、遮断器を位置づける前にまずメンテナンスプラットフォームを取り外し、次に5013の「L」字型バスパイプを取り外します。「L」字型バスパイプを取り外す際、ガントリーを使用してPT、CT、隔離スイッチ、5013-5014斜めバスパイプ、および5012-5013斜めバスパイプをツールを使用して吊り上げ固定します。
基礎点設定および設備位置決め
製造元の図面、設計図面、および既存設備の設置状況に基づいて、インクラインボックスを使用して設備の（X, Y）中心線をマークし識別します。鋼尺を使用して、入出力線のB相の中心線に基づいて設備の相対位置を測定し固定します。同時に、設備の標高点をマークして設備の設置標高を決定します。
設計図面に基づいて設備を設置し、すべての設備の中心および標高を確認して正確な設置位置を確保します。
GIS室の設備が順番に現場の揚重孔に運ばれた後、10トン単梁クレーンを使用してGIS室内の設置位置に揚重します。揚重時には「十不吊」の規定を厳格に遵守します。各コンポーネントは揚重前に三回の試験揚重を行います。揚重エリアはできるだけ運転エリアを避けます。設備は厳密に設置順序に従って現場に入場し、現場での設備の積み残しや混雑を避けて設置進捗に影響を与えないようにします。GIS設備は製造元が提供する特別な揚重ツールを使用して揚重し、取り扱い中に設備が損傷しないようにします。
ユニットの設備が最初に位置決めされるとき、まず遮断器を位置決めし、その後他の設備を位置決めします。5013と5014の斜めスパンバスパイプがまだ取り外されていないため、GIS室の[3-5]の10トン橋型クレーンは直接遮断器を位置決めすることはできません。そのため、この設置では手動油圧フォークリフトを使用して遮断器を設置位置に運び、その後位置調整を行います。遮断器の中心および標高が設計要件を満たしていることを確認します。
設備設置時には既存設備の標高を参考にします。設置または接続前に設備は直線かつ水平になるように調整します。強制的に、梃子を使用して、または手動で設備を無理やり揃えることは厳禁です。
トルクレンチを使用して規定のトルクで全ての連結ボルトを締め付けます。
電圧変換器の設置
5013遮断器の背面のB相電圧変換器（約1トン、設置高さ約6メートル）は、Ⅱ母線のB相の直下に設置されます。Ⅱ母線は生きた運転状態にあるため、GIS室の10トン橋型クレーンは直接電圧変換器を位置決めすることはできません。複数の関係者と協議した結果、産業用フォークリフトを導入することにしました。フォークリフトの定格荷重は1.5トン、最大揚程は7メートルで、現場の要件を満たし、現場で柔軟に移動できます。
設置前に、変圧器の内部圧力値が元の充填圧力であるかを確認し、通常の試験を行います。
シール面および接続フランジの電気接触面を無水アルコールに浸した無塵紙で清掃します。
電圧変換器の設置時にベースのねじを使用して垂直および水平を調整し、母線接続面との適切な接続を確保し、フランジ接続を完了します。
新しく追加された電圧変換器の下端の取り外し可能なポート内の導体は、耐電圧試験が完了した後に設置します。
結論
両河口水力発電所の500 kV GISの第三ベイの改造および拡張施工において、工期がタイトであり、運転区域内での施工、リフト制限などの不利な要因に直面しながら、全範囲管理リストの作成、特別な治具の製作、産業用フォークリフトの導入など一連の措置を通じて、第三ベイの改造および拡張施工の円滑な進行が最終的に確保されました。これにより工期が短縮され、コストが削減され、安全性と品質が保証されました。これは500 kV GIS運転区域内での運用と発電所との深い協力の先例となり、同様の改造および拡張プロジェクトにとって一定の参考および推奨意義があります。
