1.国家电网公司交流建设分公司 北京市 100052；2.湖南省送变电工程公司 湖南省 长沙市 410012；
3.北京华联电力工程监理工程有限公司 100070
摘要：随着社会经济的快速发展，社会生产力度的加大，对电力的需求也越来越大，安全供电一直是供电企业作业的宗旨，GIS设备是一种全密闭式的组合电器，它具有很好的安全性，在各电压等级变电站中均有广泛应用，采用接地预埋块工艺可保证GIS接地美观，同时接地路径较短。本文拟提出一种GIS接地预埋块安装定位工具。
关键词：GIS；接地预埋块；定位工具
1 引言
以蒙西1000千伏变电站新建工程1000kV区域配电装置为例，六氟化硫封闭式组合电器设备采用一个半断路器接线，组成1个完整串和2个不完整串，接地预埋块累计达568块。
GIS铜预埋件普遍存在定位难、安装偏差大等问题，根据往年设备接地安装经验，当偏差大于10mm时，接地安装时接地铜排会出现较明显扭曲，偏差为5-10mm时，接地铜排安装已无明显扭曲，但成品效果有目测偏差。综合考虑，当预埋偏差小于5mm时，视为合格预埋块[1]。
经过对近年竣工的数个变电站预埋块偏差度统计，平均合格率为81.5%。返工量大，成本浪费巨大。
2 技术难点分析
2.1普遍存在固定难问题
以往工程中采用大量钢筋支撑方式进行预埋块固定，方式简陋，固定方式很难承受混凝土浇筑、振捣过程中应力作用。此外，此种方式安装时间较长，随着近年来变电站建设工期日益缩短、标准日益提高，传统方式将会使工期进一步紧缩。经过调查发现，已蒙西站为例，传统方式累计使用人工0.5工日/块*568=284工日，在投入十名施工人员情况下需近一月方能完工。
2.2定位难度大
按照《1000kV高压电器（GIS、HGIS、隔离开关、避雷器）施工及验收规范》，要求预埋块轴线偏差≦5mm，标高总体偏差≦5mm，使用传统方式固定无法对固定时位置及标高进行定量化调整，施工人员只能通过经验进行安装，导致接地块一次合格率普遍较低。
2.3无法形成定制化加工
众所周知，减少现场加工量，局部施工采取工厂定制化加工将极大程度较小成本、提高施工效率，传统方式无法实现。
3 问题解决及方案确定
3.1方案思路确定
需以较低成本制作出一种预埋块定位工具，选取工程中常见材料，定位工具需在安装时具备轴向、标高调节功能，同时采取刚性固定措施，保证浇筑时不变形、不移位，将接地预埋块合格率由81.5%提升至95%以上。
3.2相关问题解决
1）材料选用
由于各工程中预埋块高度不一致，无法采用模具一体化铸造，拟采用常见工程材料，定位工具支撑采用镀锌圆钢、预埋块夹具采用镀锌钢板，内部连接采用焊接方式，定位工具与现场基础连接使用膨胀螺栓或焊接，与接地块连接方式采用螺栓固定。同时预埋块可提前与一段铜绞线进行焊接，降低现场施工难度。
2）定位调节问题
拟在预埋接地块下部钻孔攻丝，采用螺栓与定位工具上部固定夹具连接，调整螺栓长度便可调整接地块标高。同时固定夹具可钻腰型孔，根据现场安装位置可对轴线距离进行微调。
3）固定方式
一般情况下可采用支架与基础钢筋焊接方式，对于钢筋较少、不易焊接位置，可加设底座，与基础采用膨胀螺栓固定。
3.3方案确定
图1-图3为所设计的预埋铜块加工及整理连接示意图，图4为定位工具成品图。
图1 定位工具支架设计
图4 定位工具成品图
3.4现场实施
1）定位工具及预埋铜块采用工厂预制形式，极大降低成本。
2）根据设计接地埋件位置安装固定支架，固定支架采用钢筋与土建预埋铁焊接。在少数无土建钢筋处采用增加底部垫板，使用膨胀螺栓固定。
3）现场测量与基础预埋钢标高高度差，对接地预埋块支架底部螺栓进行初调，基本定位，固定一颗螺栓。
4）将接地埋铜夹装在夹件上，注意铜件引出铜棒朝向应便于与接地引线对接放热焊。将埋铜件引出铜棒与接地引线进行放热焊。
5）通过调整铜块上平面标高与GIS基础槽钢标
断路器动作特性受到影响，在断开故障电流时，将造成停电范围扩大，甚至有可能造成严重后果。建议针对此项问题开展专项研究，以确保断路器在低温环境下能正确开断短路电流。
（二）对于密度继电器的“假高”现象，蒙东地区冬季气候寒冷，罐式断路器伴热带加热使罐体内SF6气体的温度和环境温度存在较大温差，密度继电器示数偏高。在严重低温或六氟化硫气体泄漏的条件下，罐体内六氟化硫气体已达到闭锁压力时，密度继电器示数还未达到告警压力，一旦这时系统出现故障，断路器可能无法灭弧。这是目前存在的一个隐患。
（三）近年来多次出现断路器橡胶密封圈在寒冷天气下性能劣化，导致断路器漏气的事件。建议极寒地区断路器使用耐受低温性能符合温度需求的橡胶密封圈、润滑脂、液压油。
（四）对于部分负荷较小，对断路器开断能力要求稍低的变电站，并根据蒙东地区冬季温度情况，建议选用SF6和CF4混合绝缘的断路器，这种断路器自身可以满足当地气温要求，不需要安装加热带等辅助设备，减少了导致断路器闭锁的一个因素，提高了电网高一致（+0.005m）。铜块水平及标高定位调整完成后，拧紧所有固定螺栓。
6）采用钢筋托架接地引出线，避免接地埋铜铜棒侧单向受力偏移。埋铜件表面黏贴美纹纸，防止混凝土浇筑时污染埋铜件表面。
7）浇筑混凝土前积极与土建施工单位沟通协调，同时再次检查复紧固定支架螺栓。浇筑时专人监护，避免振动棒碰触接地件及固定支架，造成接地件移动。
8）以土建预埋块为基准，分别测量接地预埋块长边2个顶点至土建预埋铁距离，与图纸距离比较，取较大值作为偏差值。
3.5效果确认
通过现场实测，接地预埋块安装一次合格率达99.65%，通过对比以往安装及消缺费用，累计节约费用共计66764.4元。
4 结语
由理论分析及现场实际应用可以看出，本文中提出的GIS接地预埋块完全满足现场施工需求，解决了以往接地预埋块施工中存在的定位难、精度低、工期长等问题，提供了一套标准化、程序化、高效率的施工方法及配套工具，极大提升了安装质量、大幅节约了工期，同时也创造了极高的经济效益。
参考文献
[1]GB 50836，1000kV高压电器（GIS、HGIS、隔离开关、避雷器）施工及验收规范，国家标准，2013
[2]岑均发.SF6封闭式组合电器的现场交接试验与施工技术分析[J]，企业技术开发，2016，35（2）：98-99
论文作者:侯纪勇,吴传琦,崔娜,胡建国,张炜
论文发表刊物:《电力技术》2016年第8期
论文发表时间:2016/10/20
标签：断路器论文; 螺栓论文; 标高论文; 偏差论文; 工具论文; 方式论文; 现场论文; 《电力技术》2016年第8期论文;