Bouwtechnologie voor de uitbreiding en renovatie van het 500 kV GIS-operatiegebied
Het 500 kV GIS-systeem van de Lianghekou Waterkrachtcentrale bestaat uit schakelaars, afbrekers, aardingschakelaars, busleidingen, stroomtransformatoren (CT's), spanningstransformatoren (PT's), bliksemafleiders, enz. Het heeft in totaal 12 schakelaarbays, met een indoorstructuur en een "Z"-vormige indeling, met 6 ingangen en 2 uitgangen, en maakt gebruik van 4/3- en 3/2-schakelconfiguraties. Om de toegang van het Kela Zonnepaneelproject in het eerste fase waterkracht-zonnepaneel complementaire project van de Lianghekou Waterkrachtcentrale te verzekeren, is er een nieuwe uitgangsbay (de derde uitgangsbay) toegevoegd aan de Lianghekou Waterkrachtcentrale.
De 3/2-string waar de lijnen 1 en 2 zich bevinden, is uitgebreid tot een 4/3-string. De bay die oorspronkelijk was gereserveerd voor de toegang van de Yagen-niveau-1 Waterkrachtcentrale, is omgezet naar een wind- en zonne-energie toegangsbay, en de uitrusting in de uitgangsruimte is overeenkomstig uitgebreid. De interface tussen de uitgebreide GIS-uitrusting en de al in gebruik genomen GIS-uitrusting bevindt zich bij de 50132 en 50122 afbrekers en hun bijbehorende gascompartimenten. Voordat de GIS-uitbreidingswerkzaamheden beginnen, is de energiecentrale verantwoordelijk voor de schakeloperaties van de 50122 afbreker en de 50122 schakelaar aan de kant van Eenhede 1.
Na voltooiing wordt het projectbureau geïnformeerd dat de halfspanningsreductie op het gascompartiment waar de 50122 afbreker zich bevindt, kan beginnen. Aan de kant van Eenhede 2 is de Lianghekou Waterkrachtcentrale verantwoordelijk voor de schakeloperatie van de 50132 afbreker en de stopoperatie van Eenheid 2. Na voltooiing wordt de installatie-eenheid geïnformeerd dat de halfspanningsreductie op het gascompartiment waar de 50132 afbreker zich bevindt, kan beginnen. Na de voltooiing van de uitbreiding is de installatie-eenheid verantwoordelijk voor het herstellen van de gasdruk in de 50132 en 50122 afbrekers en hun bijbehorende gascompartimenten.
De bouwperiode voor de modificatie en uitbreiding van de derde uitgangsbay van de Lianghekou Waterkrachtcentrale bedraagt slechts 30 dagen. Binnen deze 30 dagen moeten de verwijdering van bestaande busleidingen en de installatie en testen van nieuwe schakelaars, CT's en PT's in de operatiezone worden voltooid. De bouwperiode is strak, en de veiligheidsrisico's zijn hoog. Bovendien is tijdens het installatieproces het hijsen beperkt, en kan de uitrusting niet door middel van conventionele hijsmethoden worden geïnstalleerd.
Analyse van de constructiedifficulties
Installatie van Nieuw Toegevoegde GIS-Uitrusting
De interface tussen de nieuw geïnstalleerde GIS-uitrusting en de al in gebruik genomen GIS-uitrusting bevindt zich bij de 50132 en 50122 afbrekers en hun bijbehorende gascompartimenten. Tijdens de installatie van de nieuwe schakelaar moeten de verbindingbusleidingen en steunen tussen 50132 en 50122 worden verwijderd, waardoor de CT's en PT's boven de 50132 afbreker in de lucht komen te hangen, en tijdelijke ondersteuning is moeilijk. Bovendien, bij de installatie van de B-fase PT van de nieuw toegevoegde 50131 afbreker, wordt deze geblokkeerd door de live busbar erboven, waardoor de normale gebruik van de GIS-brugkraan voor hijsen niet mogelijk is, wat resulteert in een relatief hoge installatiecomplexiteit.
Operaties in de Operatiezone
Tijdens de modificatie en uitbreiding van de derde uitgangsbay, is de uitrusting in de GIS-ruimte en de uitgangsruimte van de Lianghekou Waterkrachtcentrale al normaal in gebruik en live. De modificatie en uitbreiding vereist het verwijderen van sommige live en in gebruik genomen uitrusting en hijsoperaties in de buurt, wat aanzienlijke veiligheidsrisico's met zich meebrengt.
Bouwvoorbereidingen
Voorbereiding van een Alomvattende Beheerlijst
Gezien de strakke bouwschema en de zware werklast van de derde uitgangsbay, en rekening houdend met het feit dat de constructie plaatsvindt in de operatiezone van de energiecentrale, hebben de eigenaar, toezichthouder, energiecentrale, uitrustingsfabrikant, en andere partijen gezamenlijk besproken en een alomvattende beheerlijst opgesteld, en eisen dat alle partijen hun relevante verantwoordelijkheden strikt volgens de eisen van de lijst vervullen. De alomvattende lijst is verdeeld in de volgende zes secties:
Stroomuitvalplan
Alle partijen bespreken en vermelden de taken die toepassingen bij het elektriciteitsnet en de dispatching vereisen, zoals stroomuitval en netwerkgerelateerde tests tijdens de constructie. De installatie-eenheid brengt een week van tevoren een aanvraag in bij de energiecentrale, en de productieafdeling van de energiecentrale brengt een aanvraag in bij de dispatching. Het stroomuitvalplan definieert duidelijk de naam van de belangrijkste uitrusting die moet worden uitgeschakeld, de start- en eindtijden van de stroomuitval, de belangrijkste werkzaamheden, en de vereiste staat van de uitgeschakelde uitrusting.
Constructie- en Inbedrijfstellingplan
De installatie-eenheid verfijnt het constructie- en inbedrijfstellingplan volgens het stroomuitvalplan en de totale bouwperiode, met verfijning tot elke stap en de start- en eindtijden van elke stap. De installatie-eenheid bepaalt de menselijke hulpbronnen die in elke stap worden ingezet volgens het constructie- en inbedrijfstellingplan, en coördineert de menselijke hulpbronnen op een redelijke manier. Er wordt dagelijks een middagvergadering gehouden om afwijkingen in de implementatie van het constructieplan te corrigeren, zodat de taken op dezelfde dag worden voltooid.
Ticket-uitgifte Lijst en Plan
Om de normale operatie in de operatiezone te waarborgen, bereiden alle partijen gezamenlijk een ticket-uitgifte lijst en plan voor. Nadat de ticket-uitgifte lijst is voltooid, wordt deze bevestigd door de operationele afdeling van de energiecentrale van de eigenaar. De operationele afdeling bekend zich vooraf met en bereidt operationele tickets voor. De installatie-eenheid kan pas beginnen met de operatie nadat tickets zijn verkregen van de operationele afdeling van de energiecentrale volgens de ticket-uitgifte lijst. Bij het uitgeven van tickets wordt de contactpersoon van de energiecentrale opgenomen in de werkgroep.De ticket-uitgifte lijst definieert duidelijk de ticketnaam, de operatie-inhoud, de persoon verantwoordelijk voor de ticket-uitgifte en contactinformatie, de operatietijd, en de contactpersoon voor de ticket-uitgifte in de energiecentrale.
Lijst van Installatie- en Inbedrijfstellingsplannen
Aangezien de reconstructie en uitbreiding betrekking hebben op de live-aansluiting van sommige secundaire kabels op het opererende systeem van de energiecentrale, wat de operatie van de onderhoudsafdeling van de energiecentrale vereist, stemmen alle partijen erover eens dat de onderhoudsafdeling van de energiecentrale een samenwerkingsschema voorbereidt voor de reconstructie en uitbreiding van de derde bay, en de installatie-eenheid voorbereidt constructie-, inbedrijfstelling- en testplannen voor de reconstructie en uitbreiding. De lijst definieert duidelijk de plannaam, de verantwoordelijke afdeling, de initiële conceptvoltooiingstijd, en de definitieve conceptvoltooiingstijd.
Plan voor de Toegang van Personeel en Uitrusting
De installatie-eenheid vermeldt de specifieke toegangstijden van verschillende soorten arbeiders, reguliere testpersonen, hoogspanningstestpersonen, mobiele kraanwagens, heftrucks, vrachtwagens, en ander personeel en uitrusting, en verduidelijkt de verantwoordelijke personen. De toezichthouder en de eigenaar voeren beoordelingen uit volgens de planning om de installatie-eenheid te bewegen om ervoor te zorgen dat personeel en uitrusting op tijd ter plaatse komen en dat alle bronnen adequaat voorbereid zijn.
Plan voor de Levering van Materialen en Uitrusting
De installatie-eenheid vermeldt het toegangsplan voor de door Partij B geleverde uitrusting en materialen, en de eigenaar vermeldt het toegangsplan voor de door Partij A geleverde uitrusting en materialen. Alle partijen volgen en implementeren volgens de toegangsplannen voor uitrusting en materialen om ervoor te zorgen dat de uitrusting en materialen op tijd arriveren. Het plan categoriseert de uitrustingnaam, leveringstijd, verantwoordelijke persoon, fabrikant, en andere informatie.
Technische Voorbereidingen
Bevestig met de energiecentrale dat de schakeloperaties van de GIS-uitrusting zijn voltooid, veiligheidsmaatregelen zijn getroffen, en de bouwvoorwaarden zijn voldaan.
Metingen en Layout: Op basis van de GIS-installatielayout en in combinatie met de installatiehoogte van de uitlaatsokkel, controleer de hoogtecoördinaatpunten voor de GIS-uitrustingsinstallatie, meet, markeer, en registreer de installatieposities.
Arbeiders moeten werkschoenen aantrekken en reinigingspakken dragen wanneer ze de installatiezone betreden. Werkschoenen en reinigingspakken mogen niet buiten de installatiezone worden gedragen. Andere personen moeten schoenbeschermers dragen wanneer ze de installatiezone betreden.
Organiseer alle constructie-arbeiders om de layoutkenmerken van de uitrusting in de hele uitgebreide bay te begrijpen en vertrouwd te raken met de installatieprocessen en -vereisten, op basis van relevante tekeningen en fabrikantenmaterialen.
Nodig de fabrikantstechnici en ontwerptechnici ter plaatse en de supervisie-ingeniieur uit om een technische onthulling te geven aan alle constructie-arbeiders, zodat ze de ontwerpintentie en de productiekenmerken van de fabriek kunnen begrijpen, en de juiste gebruiksmethoden van professionele gereedschappen kunnen beheersen.
Bereid alle soorten records, inspectieformulieren, en proceskaarten voor die nodig zijn tijdens de installatie- en inbedrijfstellingprocessen.
Scheiding tussen Bouwzone en Operatiezone
Voordat de uitrusting wordt geïnstalleerd, gebruik intrekbaar hekwerk om de bouwplaats op een redelijke manier te plannen, en de bouwzone, operatiezone, isolatiezone (de kant tegen de berg voor de hoofdtransformator ingang van Eenheid 1, 5011 schakelaar, en 5012 schakelaar), uitrusting- en materiaalopslagzone, bouwpad, en operatiepad af te bakenen. Voor de secundaire schakelkasten onder de uitgaandevlakbusleidingen in de bouwzone, wordt harde isolatie bescherming toegepast. Gebruik stellagebuizen om een beschermend afdak op te richten en leg houten planken op het dak.
Inspectie van Aangekomen Uitrusting en Materialen
De volgende items worden voornamelijk geïnspecteerd tijdens de aankomstcontrole van de GIS-uitrusting:
Voordat de verpakking wordt geopend, controleer of de verpakking beschadigd is en of er botsingen, schade, of verlies tijdens het transport is opgetreden.
Controleer de integriteit en juistheid van de geleverde uitrusting volgens de bestelling en leveringsdocumenten.
Controleer of de verf, antirustlaag, kleur, en kwaliteit op de uitrustingoppervlakte voldoen aan de vereisten.
Controleer of de tekst en gegevens op het naamplaatje correct zijn.
Controleer zorgvuldig tegen de verpakkingslijst of de productaccessoires, reserveonderdelen, installatiematerialen, en speciale gereedschappen compleet zijn, en of er tekenen van schade, vervorming, of roest zijn.
Controleer of de bushings vervormd, vochtig, gekrakt, of defect zijn.
Controleer of de fabrieksattesten, relevante tekeningen, materialen, en documenten compleet zijn.
Controleer of de waarde van het driedimensionale anti-tampering instrument boven de 3 g ligt.
Uitrustinginstallatie
Gashervesting en Drukvermindering
Voordat de uitrusting wordt geïnstalleerd, verminder de druk tot de helft op de loskoppelbare brekpunten van de 5014 eind CT, de hogespanningszijde T-zone PT van de No. 2 hoofdtransformator, de hogespanningszijde T-zone van de No. 2 hoofdtransformator, en de 5012 initiële CT, evenals de hogespanningszijde T-zone PT van de No. 2 hoofdtransformator (zie deel 3 in de figuur voor details); herwin het gas van de 5013-5014 diagonale span naar de 5012 initiële CT (zie deel 1 in de figuur voor details); behoud een lichte positieve druk van 0,05 MPa tijdens de gashervesting in het gascompartiment van de 5014 eind CT naar de 5013-5014 diagonale span (zie de gekleurde blok in deel 2 van de figuur). De gashervesting en drukvermindering staan weergegeven in Figuur 2.
Ontmanteling en Ondersteuning van Busleidingen
Na voltooiing van de gashervesting en drukvermindering, voordat de schakelaar wordt geplaatst, verwijder eerst het onderhoudsplatform, en vervolgens de "L"-vormige busleiding van 5013. Tijdens het verwijderen van de "L"-vormige busleiding, gebruik een poortkraan om de PT, CT, afbreker, 5013-5014 diagonale busleiding, en 5012-5013 diagonale busleiding in dit gebied vast te houden met behulp van gereedschap.
Funderingspunt Instellen en Uitrusting Plaatsen
Op basis van de fabrikantstekeningen, ontwerptekeningen, en de installatiestatus van bestaande uitrusting, gebruik een inktlijn doos om de (X, Y) centrumlijnen van de uitrusting uit te lijnen en te identificeren. Meet en fixeer de relatieve posities van de uitrusting met een stalen meetlint volgens de centrumlijn van de B-fase van de in- en uitgang; markeer tegelijkertijd de hoogtepunt van de uitrusting om de installatiehoogte van de uitrusting te bepalen.
Installeer de uitrusting op zijn plaats volgens de ontwerptekeningen, en controleer de centra en hoogtes van alle uitrusting om de juiste installatieposities te waarborgen.
Nadat de GIS-ruimte uitrusting in volgorde naar de ter plaatse hijsopening is vervoerd, wordt deze met een 10-t enkele balkkraan naar de installatiepositie binnen de GIS-ruimte gehesen. Tijdens het hijsen worden de "Tien Geen Hijsregels" strikt nageleefd. Elk component moet drie keer worden getest voor hijsen en neerlaten voordat het wordt gehesen. De hijszone moet proberen de operatiezone te vermijden. De uitrusting moet strikt volgens de installatievolgorde ter plaatse komen om de accumulatie en congestie van uitrusting ter plaatse te voorkomen, wat de installatievoortgang kan beïnvloeden. GIS-uitrusting moet worden gehesen met de speciale hijsgereedschappen die door de fabrikant worden geleverd, en de uitrusting mag niet worden beschadigd tijdens het handhaven.
Wanneer de uitrusting van een eenheid voor het eerst wordt geplaatst, plaats eerst de schakelaar, en vervolgens de andere uitrusting. Aangezien de diagonaal-spannende busleiding tussen 5013 en 5014 nog niet is verwijderd, kan de 10-t brugkraan in de GIS-ruimte [3-5] de schakelaar niet direct in positie hijsen. Daarom wordt in deze installatie een handmatige hydraulische heftruck gebruikt om de schakelaar naar de installatiepositie te vervoeren, en vervolgens wordt de plaatsing aangepast. Zorg ervoor dat het centrum en de hoogte van de schakelaar voldoen aan de ontwerpeisen.
Referentieer de hoogte van bestaande uitrusting tijdens de uitrustinginstallatie. Voordat de installatie of aansluiting plaatsvindt, moet de uitrusting worden aangepast om recht en vlak te zijn. Het forceren, duwen, of hard alignen van de uitrusting met de hand is strikt verboden.
Verstrak alle verbindingsschroeven met een koppelwrench volgens de gespecificeerde koppel.
Installatie van Spanningstransformatoren
Aangezien de B-fase spanningstransformator achter de 5013 schakelaar (ongeveer 1 t zwaar en met een installatiehoogte van ongeveer 6 m) direct onder de B-fase van Bus Ⅱ wordt geïnstalleerd, en Bus Ⅱ in een live-operatie staat, kan de 10-t brugkraan in de GIS-ruimte de spanningstransformator niet direct in positie hijsen. Na overleg met meerdere partijen, is besloten om een industriële heftruck in te voeren. De heftruck heeft een nominale belastingcapaciteit van 1,5 t en een maximale hefhoogte van 7 m, wat voldoet aan de ter plaatse vereisten en kan flexibel ter plaatse bewegen.
Voordat de installatie plaatsvindt, controleer of de interne drukwaarde van de transformator de originele inflatiedruk is en voer routine-tests uit.
Reinig de elektrische contactvlakken op het sluitvlak en de aansluitflens met lintvrije papier gedoopt in anhydride alcohol.
Tijdens de installatie van de spanningstransformator, pas de vertikaliteit en horizontaalheid aan via de bouten op de basis om een goede aansluiting met het busaansluitvlak te waarborgen en voltooi de flensverbinding.
De geleider binnen de loskoppelbare opening aan de onderkant van de nieuwe spanningstransformator moet worden geïnstalleerd nadat de spanningstest is voltooid.
Conclusie
Tijdens de modificatie en uitbreiding van de derde bay van de 500 kV GIS van de Lianghekou Waterkrachtcentrale, geconfronteerd met ongunstige factoren zoals een strakke bouwschema, constructie in de operatiezone, en beperkte hijsmogelijkheden, werd door middel van een reeks maatregelen, waaronder het opstellen van een alomvattende beheerlijst, het fabriceren van speciale gereedschappen, en het introduceren van industriële heftrucks, de gladde voortgang van de modificatie en uitbreiding van de derde bay uiteindelijk gewaarborgd. Dit verkortte de bouwperiode, bespaarde kosten, en garandeerde veiligheid en kwaliteit. Het heeft een precedent gesteld voor intensieve samenwerking tussen operaties in de 500 kV GIS-operatiezone en de energiecentrale, en heeft zeker referentie- en bevorderingsbetekenis voor vergelijkbare modificatie- en uitbreidingsprojecten.
