Công nghệ xây dựng cho việc mở rộng và cải tạo khu vực vận hành GIS 500 kV
Hệ thống GIS 500 kV của Nhà máy thủy điện Lianghekou bao gồm các thiết bị như cầu chì, dao cách ly, công tắc nối đất, ống bus, biến dòng (CTs), biến áp (PTs), arrester, v.v. Hệ thống có tổng cộng 12 ngăn cầu chì, sử dụng kết cấu trong nhà và bố trí theo hình "Z", với 6 đường dây vào và 2 đường dây ra, sử dụng sơ đồ đấu nối 4/3 và 3/2. Để đáp ứng việc kết nối dự án năng lượng mặt trời Kela trong dự án bổ sung thủy-điện-năng lượng mặt trời giai đoạn đầu của Nhà máy thủy điện Lianghekou, một ngăn đường dây ra mới (ngăn đường dây ra thứ ba) đã được thêm vào Nhà máy thủy điện Lianghekou.
Dây chuyền 3/2 nơi có đường dây vào số 1 và số 2 đã được mở rộng thành dây chuyền 4/3. Ngăn ban đầu dành cho việc kết nối Nhà máy thủy điện Yagen cấp 1 đã được thay đổi thành ngăn kết nối gió và năng lượng mặt trời, và thiết bị trong khu vực đường dây ra đã được mở rộng tương ứng. Giao diện giữa thiết bị GIS mở rộng và thiết bị GIS đã đưa vào sử dụng nằm ở các công tắc cách ly 50132 và 50122 cùng các khoang khí liên quan. Trước khi bắt đầu công việc mở rộng GIS, bên cạnh Đơn vị 1, nhà máy điện chịu trách nhiệm về các thao tác chuyển mạch của công tắc cách ly 50122 và cầu chì 50122.
Sau khi hoàn thành, thông báo cho bộ phận dự án rằng có thể bắt đầu giảm áp suất một nửa đối với khoang khí nơi có công tắc cách ly 50122. Bên cạnh Đơn vị 2, Nhà máy điện Lianghekou chịu trách nhiệm về thao tác chuyển mạch của công tắc cách ly 50132 và thao tác tắt Đơn vị 2. Sau khi hoàn thành, thông báo cho đơn vị lắp đặt rằng có thể bắt đầu giảm áp suất một nửa đối với khoang khí nơi có công tắc cách ly 50132. Sau khi mở rộng hoàn tất, đơn vị lắp đặt chịu trách nhiệm khôi phục áp suất khí trong các công tắc cách ly 50132 và 50122 cùng các khoang khí liên quan.
Thời gian thi công cho dự án sửa chữa và mở rộng ngăn đường dây ra thứ ba của Nhà máy thủy điện Lianghekou chỉ là 30 ngày. Trong 30 ngày này, cần phải hoàn thành việc tháo dỡ ống bus hiện tại và cài đặt, thử nghiệm các cầu chì, CTs, và PTs mới trong khu vực hoạt động. Thời gian thi công rất gấp rút, và rủi ro an toàn cao. Ngoài ra, trong quá trình cài đặt thiết bị, việc nâng hạ bị hạn chế, và không thể hoàn thành cài đặt thiết bị bằng phương pháp nâng hạ thông thường.
Phân tích khó khăn trong thi công
Cài đặt Thiết bị GIS Mới
Giao diện giữa thiết bị GIS mới cài đặt và thiết bị GIS đã đưa vào sử dụng nằm ở các công tắc cách ly 50132 và 50122 cùng các khoang khí liên quan. Khi cài đặt cầu chì mới, cần tháo dỡ ống bus và giá đỡ giữa 50132 và 50122, khiến CTs và PTs trên công tắc cách ly 50132 treo lơ lửng, và việc hỗ trợ tạm thời khá khó khăn. Ngoài ra, khi cài đặt PT pha B của công tắc cách ly 50131 mới, bị chặn bởi thanh bus đang hoạt động phía trên, không thể sử dụng cầu trục GIS để nâng, dẫn đến độ khó cài đặt tương đối cao.
Thao tác trong Khu vực Hoạt động
Khi tiến hành công việc sửa chữa và mở rộng ngăn đường dây ra thứ ba, thiết bị trong phòng GIS và khu vực đường dây ra của Nhà máy thủy điện Lianghekou đã được đưa vào hoạt động bình thường và đang có điện. Việc sửa chữa và mở rộng yêu cầu tháo dỡ một số thiết bị đang hoạt động và thao tác nâng hạ gần đó, tạo ra rủi ro an toàn đáng kể.
Chuẩn bị Thi Công
Chuẩn bị Danh sách Quản lý Toàn diện
Do lịch trình thi công chặt chẽ và khối lượng công việc lớn của ngăn đường dây ra thứ ba, và xét đến việc thi công được thực hiện trong khu vực hoạt động của nhà máy, để đảm bảo sự tiến triển suôn sẻ của công việc, chủ sở hữu, giám sát, nhà máy, nhà sản xuất thiết bị, và các bên khác cùng thảo luận và chuẩn bị danh sách quản lý toàn diện, và yêu cầu tất cả các bên thực hiện các trách nhiệm liên quan theo đúng yêu cầu của danh sách. Danh sách toàn diện được chia thành sáu phần sau:
Kế hoạch Cắt điện
Tất cả các bên thảo luận và liệt kê các công việc cần xin phép lưới điện và điều độ, như cắt điện lưới và kiểm tra liên quan đến lưới trong quá trình thi công. Đơn vị lắp đặt xin phép nhà máy một tuần trước, và bộ phận sản xuất của nhà máy xin phép điều độ. Kế hoạch cắt điện xác định rõ tên của thiết bị chính cần cắt điện, thời gian bắt đầu và kết thúc cắt điện, nội dung công việc chính, và trạng thái yêu cầu của thiết bị bị cắt điện.
Kế hoạch Thi Công và Khởi chạy
Đơn vị lắp đặt tinh chỉnh kế hoạch tiến độ thi công và khởi chạy theo kế hoạch cắt điện và tổng thời gian thi công, yêu cầu tinh chỉnh đến từng quy trình và làm rõ thời gian bắt đầu và kết thúc của mỗi quy trình. Đơn vị lắp đặt xác định nguồn nhân lực đầu tư cho mỗi quy trình theo kế hoạch thi công và khởi chạy, và hợp lý phối hợp nguồn nhân lực. Một cuộc họp buổi chiều hàng ngày được tổ chức để điều chỉnh sai lệch trong việc thực hiện kế hoạch thi công, đảm bảo hoàn thành công việc trong ngày.
Danh sách và Kế hoạch Xuất vé
Để đảm bảo hoạt động bình thường trong khu vực hoạt động, tất cả các bên cùng chuẩn bị danh sách và kế hoạch xuất vé. Sau khi danh sách xuất vé được hoàn thành, nó được xác nhận bởi bộ phận vận hành của nhà máy của chủ sở hữu. Bộ phận vận hành familiarizes itself and prepares operation tickets in advance. Đơn vị lắp đặt chỉ có thể bắt đầu thao tác sau khi nhận vé từ bộ phận vận hành của nhà máy theo danh sách xuất vé. Khi xuất vé, người liên hệ của nhà máy được bao gồm trong danh sách thành viên nhóm làm việc. Danh sách xuất vé xác định rõ tên xuất vé, nội dung thao tác, người phụ trách công việc xuất vé và thông tin liên lạc, thời gian thao tác, và người liên hệ xuất vé trong nhà máy.
Danh sách Phương án Lắp đặt và Khởi chạy
Do việc tái cấu trúc và mở rộng liên quan đến việc kết nối trực tiếp một số cáp thứ cấp vào hệ thống hoạt động của nhà máy, đòi hỏi sự tham gia của bộ phận bảo trì của nhà máy, tất cả các bên đồng ý rằng bộ phận bảo trì của nhà máy chuẩn bị phương án hợp tác cho việc tái cấu trúc và mở rộng ngăn thứ ba, và đơn vị lắp đặt chuẩn bị các phương án thi công, khởi chạy, và kiểm tra cho việc tái cấu trúc và mở rộng. Danh sách xác định rõ tên phương án, bộ phận chịu trách nhiệm, thời gian hoàn thành bản thảo ban đầu, và thời gian hoàn thành bản thảo cuối cùng.
Kế hoạch Nhập Nhân viên và Thiết bị
Đơn vị lắp đặt liệt kê thời gian nhập cụ thể của các loại công nhân, kiểm tra viên thường xuyên, kiểm tra viên điện cao áp, cần cẩu di động, xe nâng, xe tải, và các nhân viên và thiết bị khác, và làm rõ người chịu trách nhiệm. Giám sát và chủ sở hữu đánh giá theo lịch trình để thúc đẩy đơn vị lắp đặt đảm bảo nhân viên và thiết bị nhập vào đúng thời điểm và tất cả các nguồn lực đều được chuẩn bị đầy đủ.
Kế hoạch Cung cấp Thiết bị và Vật liệu
Đơn vị lắp đặt liệt kê kế hoạch nhập cho thiết bị và vật liệu do Bên B cung cấp, và chủ sở hữu liệt kê kế hoạch nhập cho thiết bị và vật liệu do Bên A cung cấp. Tất cả các bên theo dõi và thực hiện theo kế hoạch nhập thiết bị và vật liệu để đảm bảo thiết bị và vật liệu đến đúng thời điểm. Kế hoạch phân loại liệt kê tên thiết bị, thời gian cung cấp, người chịu trách nhiệm, nhà sản xuất, và các thông tin khác.
Chuẩn bị Kỹ thuật
Xác nhận với nhà máy rằng các thao tác chuyển mạch của thiết bị GIS đã hoàn thành, các biện pháp an toàn đã được thực hiện, và điều kiện thi công đã được đáp ứng.
Đo đạc và Lắp đặt: Dựa trên sơ đồ bố trí cài đặt GIS và kết hợp với độ cao cài đặt của bushing xuất, xem xét các điểm tọa độ cao độ cho cài đặt thiết bị GIS, đo đạc, đánh dấu, và ghi lại các vị trí cài đặt.
Công nhân phải thay giày làm việc và mặc quần áo tẩy sạch khi vào khu vực cài đặt. Giày làm việc và quần áo tẩy sạch không được mang ra ngoài khu vực cài đặt. Các nhân viên khác nên mang giày bọc khi vào khu vực cài đặt.
Tổ chức tất cả công nhân thi công để hiểu đặc điểm bố trí của thiết bị trong toàn bộ ngăn mở rộng và làm quen với quy trình cài đặt và yêu cầu quy trình, dựa trên các bản vẽ và tài liệu của nhà sản xuất.
Mời kỹ thuật viên tại chỗ của nhà sản xuất và nhà thiết kế, cùng với kỹ sư giám sát, tiến hành giải trình kỹ thuật cho tất cả công nhân thi công, để hiểu ý định thiết kế và đặc điểm quy trình của nhà sản xuất, và nắm vững cách sử dụng các công cụ chuyên nghiệp.
Chuẩn bị tất cả các loại hồ sơ, biểu mẫu kiểm tra, và thẻ quy trình cần thiết trong quá trình cài đặt và khởi chạy.
Cách ly giữa Khu vực Thi công và Khu vực Hoạt động
Trước khi cài đặt thiết bị, sử dụng hàng rào co giãn để lập kế hoạch hợp lý cho khu vực thi công, phân chia khu vực thi công, khu vực hoạt động, khu vực cách ly (phía núi cho đường dây vào biến áp chính của Đơn vị 1, cầu chì 5011, và cầu chì 5012), khu vực lưu trữ thiết bị và vật liệu, lối đi thi công, và lối đi hoạt động. Đối với các bảng chuyển mạch dưới thanh bus nhánh xuất trong khu vực thi công, áp dụng bảo vệ cách ly cứng. Sử dụng ống giàn để dựng mái che và trải gỗ lên trên.
Kiểm tra Thiết bị và Vật liệu Đến
Các mục sau đây được kiểm tra chính trong quá trình kiểm tra đến của thiết bị GIS:
Trước khi mở gói, kiểm tra xem bao bì có bị hỏng và có va chạm, hư hỏng, hoặc mất mát trong quá trình vận chuyển hay không.
Kiểm tra tính toàn vẹn và chính xác của thiết bị được giao theo đơn đặt hàng và tài liệu giao hàng.
Kiểm tra xem sơn, lớp chống gỉ, màu sắc, và chất lượng trên bề mặt thiết bị có đạt yêu cầu hay không.
Kiểm tra xem văn bản và dữ liệu trên biển hiệu có chính xác hay không.
Kiểm tra kỹ so với danh sách đóng gói xem phụ kiện, linh kiện thay thế, vật tư cài đặt, và công cụ chuyên dụng có đầy đủ, và có dấu hiệu hư hỏng, biến dạng, hoặc gỉ hay không.
Kiểm tra xem các bushing có bị biến dạng, ẩm, nứt, hoặc khuyết tật hay không.
Kiểm tra xem chứng chỉ xuất xưởng, các bản vẽ, tài liệu, và giấy tờ có đầy đủ hay không.
Kiểm tra xem giá trị của thiết bị chống phá hoại ba chiều có vượt quá 3 g hay không.
Cài đặt Thiết bị
Thu hồi Khí và Giảm Áp
Trước khi cài đặt thiết bị, giảm áp suất xuống một nửa tại các điểm ngắt có thể tháo rời của CT cuối 5014, PT vùng T phía cao áp của biến áp chính số 2, vùng T phía cao áp của biến áp chính số 2, và CT ban đầu 5012, cũng như PT vùng T phía cao áp của biến áp chính số 2 (xem Phần 3 trong hình để biết chi tiết); thu hồi khí từ khoảng chéo 5013-5014 đến CT ban đầu 5012 (xem Phần 1 trong hình để biết chi tiết); giữ áp suất dương nhỏ 0,05 MPa trong quá trình thu hồi khí trong khoang khí từ CT cuối 5014 đến khoảng chéo 5013-5014 (xem khối màu trong Phần 2 của hình). Quá trình thu hồi khí và giảm áp được hiển thị trong Hình 2.
Tháo Dỡ và Hỗ trợ Ống Bus
Sau khi hoàn thành thu hồi khí và giảm áp, trước khi đặt cầu chì, hãy tháo dỡ sàn bảo dưỡng, và sau đó tháo ống bus hình "L" của 5013. Khi tháo ống bus hình "L", sử dụng cổng nâng để nâng và cố định PT, CT, công tắc cách ly, ống bus chéo 5013-5014, và ống bus chéo 5012-5013 trong khu vực này bằng dụng cụ.
Đặt Điểm Nền và Định Vị Thiết bị
Theo các bản vẽ của nhà sản xuất, bản vẽ thiết kế, và tình trạng cài đặt của thiết bị hiện có, sử dụng hộp mực để đánh dấu và xác định các đường trung tâm (X, Y) của thiết bị. Đo và cố định vị trí tương đối của thiết bị bằng thước thép theo đường trung tâm của pha B của đường dây vào và ra; đồng thời, đánh dấu các điểm cao độ của thiết bị để xác định cao độ cài đặt của thiết bị.
Cài đặt thiết bị vào vị trí theo bản vẽ thiết kế, và kiểm tra các trung tâm và cao độ của tất cả các thiết bị để đảm bảo vị trí cài đặt chính xác.
Sau khi thiết bị phòng GIS được vận chuyển theo thứ tự đến lỗ nâng tại chỗ, nó được nâng lên vị trí cài đặt bên trong phòng GIS bằng cần trục đơn dầm 10 tấn. Trong quá trình nâng, quy tắc "Mười Không Nâng" được thực hiện nghiêm ngặt. Mỗi thành phần phải được thử nâng ba lần nâng và hạ trước khi nâng. Khu vực nâng nên tránh xa khu vực hoạt động. Thiết bị phải vào chỗ theo thứ tự cài đặt nghiêm ngặt để tránh tích tụ và ùn tắc thiết bị tại chỗ, có thể ảnh hưởng đến tiến độ cài đặt. Thiết bị GIS phải được nâng bằng các công cụ nâng đặc biệt do nhà sản xuất cung cấp, và thiết bị không được hỏng trong quá trình xử lý.
Khi thiết bị của một đơn vị được định vị ban đầu, hãy định vị cầu chì trước, và sau đó định vị các thiết bị khác. Do ống bus chéo giữa 5013 và 5014 chưa được tháo, cần trục cầu 10 tấn trong phòng GIS [3-5] không thể nâng trực tiếp cầu chì vào vị trí. Do đó, trong lần cài đặt này, một xe nâng thủy lực bằng tay được sử dụng để vận chuyển cầu chì đến vị trí cài đặt, và sau đó thực hiện điều chỉnh định vị. Đảm bảo trung tâm và cao độ của cầu chì đáp ứng yêu cầu thiết kế.
Tham chiếu cao độ của thiết bị hiện có trong quá trình cài đặt thiết bị. Trước khi cài đặt hoặc kết nối, thiết bị phải được điều chỉnh thẳng và cân. Cấm tuyệt đối ép, đẩy, hoặc căn chỉnh thiết bị bằng tay.
Siết chặt tất cả các vít kết nối bằng tuốc nơ vít lực theo mô men xoắn quy định.
Cài đặt Biến áp Điện áp
Do biến áp điện áp pha B phía sau cầu chì 5013 (cân nặng khoảng 1 tấn và cao độ cài đặt khoảng 6 m) được cài đặt trực tiếp dưới pha B của Bus Ⅱ, và Bus Ⅱ đang trong trạng thái hoạt động, cần trục cầu 10 tấn trong phòng GIS không thể nâng trực tiếp biến áp điện áp vào vị trí. Sau khi tham khảo nhiều bên, quyết định sử dụng xe nâng công nghiệp. Xe nâng có tải trọng định mức 1,5 tấn và chiều cao nâng tối đa 7 m, đáp ứng yêu cầu tại chỗ và có thể di chuyển linh hoạt tại chỗ.
Trước khi cài đặt, kiểm tra xem giá trị áp suất bên trong biến áp có phải là áp suất bơm ban đầu và thực hiện các bài kiểm tra thông thường.
Làm sạch các bề mặt tiếp xúc điện trên bề mặt niêm phong và flange kết nối bằng giấy không bụi nhúng cồn khô.
Trong quá trình cài đặt biến áp điện áp, điều chỉnh độ thẳng đứng và độ ngang bằng các vít trên đế để đảm bảo kết nối đúng với bề mặt kết nối bus và hoàn thành kết nối flange.
Dây dẫn bên trong cổng có thể tháo rời ở đầu dưới của biến áp điện áp mới phải được cài đặt sau khi hoàn thành kiểm tra chịu điện.
Kết luận
Trong quá trình thi công cải tạo và mở rộng ngăn thứ ba của hệ thống GIS 500 kV tại Nhà máy thủy điện Lianghekou, đối mặt với các yếu tố bất lợi như lịch trình thi công chặt chẽ, thi công trong khu vực hoạt động, và hạn chế nâng hạ, thông qua một loạt các biện pháp bao gồm việc lập danh sách quản lý toàn diện, chế tạo dụng cụ đặc biệt, và giới thiệu xe nâng công nghiệp, cuối cùng đã đảm bảo sự tiến triển suôn sẻ của công việc cải tạo và mở rộng ngăn thứ ba. Điều này đã rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm chi phí, và đảm bảo an toàn và chất lượng. Nó đã tạo tiền lệ cho sự hợp tác sâu rộng giữa các hoạt động trong khu vực hoạt động của hệ thống GIS 500 kV và nhà máy, và có ý nghĩa tham khảo và thúc đẩy nhất định cho các dự án cải tạo và mở rộng tương tự.
