水电站一次设备施工工艺分析 本文关键词：水电站，施工工艺，分析，设备
水电站一次设备施工工艺分析 本文简介：摘要：以云南滇西某水电站电气一次设备全部泡水后，在现场对离相封闭母线、励磁变、厂高变、厂用变压器进行修复为例，对其修复施工工艺、施工步骤、施工过程中的难点及注意事项进行总结及原因分析。关键词：一次设备；变压器；封闭母线；修复；施工工艺1概述云南滇西某水电站，为流域梯级规划的第三个梯级电站，电站装机容
水电站一次设备施工工艺分析 本文内容：
摘要：以云南滇西某水电站电气一次设备全部泡水后，在现场对离相封闭母线、励磁变、厂高变、厂用变压器进行修复为例，对其修复施工工艺、施工步骤、施工过程中的难点及注意事项进行总结及原因分析。
关键词：一次设备；变压器；封闭母线；修复；施工工艺
1概述
云南滇西某水电站，为流域梯级规划的第三个梯级电站，电站装机容量为3×105MW，共315MW。水轮发电机组由通用电气亚洲水电设备有限公司设计制造，发电机出口至主变低压侧采用离相封闭母线进行连接，出口电压13.8kV，发电机、变压器采用单独单元接线。此次水电站发电机层进水事件导致离相封闭母线从发电机出口的所有母线及一次设备均处于水面以下（主变压器除外），从事件发生至抢修抽水4d后，水位高程降至水轮机层以下，离相封闭母线及出口电压设备才全部露出水面，母线及一次设备进水及油污附着严重（厂房进水后，油系统管路内的透平油全部渗漏出来，积水抽出后油污会附着在其他设备上，对封闭母线的清扫工作带来很大影响）。主要一次设备：厂高变3套，励磁变3套，GCB设备3套，封闭母线及附件3套，PT柜和LA柜各3套，PT和CT共27只。
2设备受损情况检查及拟采取的修复工艺
2.1设备受损情况
在水淹事件发生4d后，厂房排水工作完成，水淹设备全部开始清点，发电机及一次设备无外观受损，设备里无明显泥沙淤积，但是设备表面及里面油污染较严重，盘柜端子箱里电气元件进水，部分端子排金属部分有锈斑。
2.2拟采取的修复措施
针对现场实际情况，制定相应的修复措施及工艺，对以下一次设备尽量采取现场修复，包含封闭母线及绝缘子、厂高变、励磁变、PT柜和LA柜、出口GCB以及所连接的高压电缆等，修复不了的再进行更换。修复步骤：清洗→除湿干燥→电气试验→试投运。
3施工具体措施
3.1现场排水
清除地面积水，清扫设备安装场地，对施工现场进行干燥处理，利用除湿机与轴流风机对现场24h不间断干燥，降低施工现场的空气湿度。厂高变、励磁变底部、GCB内部积水抽水无法排净，采用自吸泵进行抽排水，再用干净白布进行清扫。打开封闭母线检查孔板，排除里面积水。
3.2设备清洗
（1）清洗离相封闭母线外壳、支吊架表面油污。（2）打开离相封闭母线安装检修孔，清扫母线内导体、电流互感器、支柱绝缘子，存在油污的地方采用酒精或电气清洗剂进行清洁。（3）拆卸厂高变与母线的连接部位，拆除外壳，对本体采用酒精或电气清洗剂进行清洗，对锈蚀的连接螺栓进行清洁处理。（4）拆除励磁变连接线，拆除外壳，对本体采用酒精或电气清洗剂进行清洁。（5）拉出PT柜内PT小车，清除柜内积水，擦拭PT柜内水渍，清洁柜体。对PT柜内存在油污的部位及电气元件采用酒精及电气清洗剂进行清洁。（6）采用酒精或电气清洗剂对GCB本体及控制柜进行清洁，检查电气元件是否损坏。
3.3设备干燥
（1）根据母线结构特点，对母线进行分段分解；打开母线可拆卸的端头盖板，配置热风机对母线进行干燥。干燥时需在母线一端进行热风强迫通风，而另一端口打开，利用热风将母线内湿气从母线另一端带走。（2）拆解母线内的盘式绝缘子和支撑绝缘子，拆除所有的PT、CT，放在制作的简易加温棚进行集中干燥，过程中随时监控温度不超过80℃。（3）用热风机对PT柜、GCB控制柜、母线本体端子箱或控制箱进行干燥。（4）对清理干净的厂高变、励磁变外部进行干燥，本案中是在周围悬挂履带式加热块进行，注意保持空间距离，设备表面温度不宜超过80℃。（5）分别对厂高变高、低压侧三相并联通直流电进行干燥，电流控制120~180A，控制温度在80℃以下。（6）分别对励磁变高、低压侧三相并联通直流电进行干燥，始终保持电流控制低压侧不超过额定电流，高压侧在150A以内，控制温度在80℃以下。
3.4现场试验
（1）检查所有母线支柱绝缘子外观，并进行绝缘电阻测量。（2）测量母线绝缘电阻值，符合要求后进行母线交流耐压。（3）分别测量CT的绝缘电阻、测量CT二次绕组的直流电阻、测量铁心夹紧螺栓的绝缘电阻、进行CT绕组的交流耐压试验。（4）测量PT绕组的绝缘电阻，测量一次绕组直流电阻，测量铁心夹紧螺栓的绝缘电阻，进行交流耐压试验。（5）测量避雷器绝缘电阻和泄漏电流，测量工频参考电压或直流参考电压。（6）更换PT柜、母线本体端子箱或控制箱内受损的电气元件，测量柜内电气回路和电缆绝缘电阻，进行电气回路检查，合格后进行PT柜、母线本体端子箱或控制箱的通电试验。（7）按规范要求测量高厂变和励磁变绕组、铁心的绝缘电阻、测量铁心夹紧螺栓的绝缘电阻、交流耐压试验，应业主要求对厂高变进行局放试验。所有设备按照电厂电气设备检修规程的标准来试验，试验合格后进行回装，其中有2只CT和1只PT试验未通过，要进行更换，其他设备回装完成后通电试运行均成功。结果：经过上述步骤所修复设备至今已经安全运行超过18个月，未发生故障性停运。
4现场施工过程中的难点及注意事项
（1）在对单个设备进行干燥处理时，测量绝缘电阻值出现反复，忽大忽小，最后发现是由于一次设备室经过泡水后，楼板墙壁间出现严重的泛水情况，导致大环境湿度变化巨大，所干燥的单个设备回潮所致。处理方法：全封闭一次设备室整个空间，按照空间面积投放除湿机，本次在一次设备室共投入10台功率1000W除湿机不间断运行，同时，在房间进出口通道还设置了大型轴流风机让空气形成对流，利用空气的流动及热风原理将房间内地板和墙壁里水分快速带走，仅用了5d时间，房间内地板及墙壁泛水情况得到极大改善，房间内湿度始终保持在75％以下，所干燥设备绝缘电阻值也未出现反复变化情况，直至设备投运后拆除封闭及除湿设备。（2）在对离相封闭母线处理过程中发现，母线进行通热风干燥处理回装后，测量其绝缘电阻值已满足要求，并且母线工频耐压试验也已经合格，但放置10d后测量绝缘降低严重，20d后绝缘电阻值已经降低到要求以下。经现场分析及讨论后排除了是因为空气回潮导致的绝缘降低，现场室内环境湿度一直保持在75％以下，最后猜测是否因为封闭母线内导体内部进水导致的（通风干燥时只是在导体与外壳间隙间进行）。为了验证猜测，后将空间位置最低几处支柱绝缘子拆除，在该处用手提电钻打Φ5mm小孔，内部确实有水流出。分析原因：因封闭母线是多段焊接安装，每两段接口处焊接起来，若安装时焊接工艺控制不严格，焊接处均会出现气孔或缝隙，又由于长时间浸泡水中，导致母线中心导体内部进水，这用热风干燥法是没法短时间内吹干的。处理方法：对封闭母线中心导体位置低的底部，用手提电钻打Φ8mm小孔，首先排干积水，再在高的一端打Φ16mm孔，接管用热风从高至低进行强迫通风干燥，直至低处孔口出风干燥无湿气为止，最后母线试验合格后再用环氧树脂封堵全部开孔。实践证明该处理方法是正确的，在母线试验合格后10d、30d再次对该母线进行绝缘电阻检查，再未出现绝缘电阻值降低情况。（3）在对厂高变和励磁变进行外部干燥处理和内部通电加热之前，特别查看了好多文献及厂家资料，励磁变和厂高变线圈均采用的是环氧树脂整体浇筑成型，可以用上述方法进行修复处理，最后运行结果证明此次修复处理方法是正确的。但是在后续厂用变用此方法修复后，虽然各项试验均通过，但在对其进行10kV受电检查时，仅仅只有2min，厂用变发生匝间短路、放电、火花等现象，受电停止。经过分析后得出结论：因厂用变制造方式与励磁变不同，所用绝缘材料也和励磁变不同，也不是采用环氧树脂整体浇筑而成，现场干燥后试验只能检查出厂用变整体绝缘水平，而不能测量匝间绝缘情况，因此型号厂用变密封性不好，长期泡水导致匝间进水，而干燥过程很难除去匝间的水分，导致在通电检查时发生了砸间短路现象，最后3台厂用变全部返厂修复处理。在此提醒各位读者今后如果遇到相似的工程，需格外注意变压器绕组浇筑的绝缘材质和结构，以免盲目处理导致意外发生。
5结束语
水电站一次电气设备是水电站运行主要设备，电压等级高、所要求的绝缘等级也比较高、电压设备套数多且单价贵，本案中水电站地处边陲，设备更换及返厂修复费用都比较高、且时间周期会比较长，因此采取现场修复处理是最经济的方法，在不大量更换设备的情况下采用本案中的设备工艺处理方法，既节约了处理成本也节约了时间。本案中电站淹水事件发生后预计5个月后重新首台机组投运，经过现场合理组织施工，使水电站首台机在3个月内就投入运行，至今已经安全运行18个月以上，也充分证明用以上方式处理类似情况是安全可靠的。
参考文献：
[1]GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].
[2]国家能源局.DL/T817-2014立式水轮发电机检修技术规程[S].
作者：周敏利 单位：中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部
水电站一次设备施工工艺分析 来源：网络整理
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