电解铝厂变电所电气安装施工组织设计.docx
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电解铝厂变电所电气安装施工组织设计
***变电所电气安装工程
施工组织设计
1.工程概况
1.1工程简介
本项目为新建年产74万吨电解铝厂及配套年产42万吨阳极厂的海外工程,采用***设计研究院的375kA大型预焙阳极电解槽,共2个系列,每个系列安装360台电解槽,两个系列共720台电解槽;整流机组直流输出电压1650V;配套阳极厂包括2套生阳极生产系统,3座54室焙烧炉。
电解铝厂设变电所一座,变电所由GIS、整流所、谐波治理及功率因数补偿、13.8kV中心配电室、变电所区域控制中心及基础设施等组成。
1.1.1GIS(301)
220kV配电装置给对应两个电解系列的整流变压器、全厂中心配电室的两台动力变压器提供220kV电源
220kVGIS配电装置采用户内一层布置,内设11个配电间隔,全厂共设两个独立的220kVGIS配电装置。
每个220kV配电系统采用双母线带母联接线,两个进线、6个馈线供6台220kV直降式整流机组、1个馈线供1台220/13.8kV63MVA电力变压器、1个母联间隔、1个PT间隔。
1.1.2整流所(302)
将220KV交流电源转化为1650V,375KA的直流电源。
由12台室外整流变压器、12套整流器、直流支母线、直流流大母线及两套整流所自用电系统(四台干式380/220V1250KVA变压器)组成
选用12台整流机组(N+1),单机额定电流82kA,额定电压1650V。
整流变压器国产,整流柜采用进口,调压变压器设置角型第三绕组以18kV三相引出用于功率因数补偿及谐波治理装置,设两个独立整流所自用电变配电室,共四台干式380/220V1250KVA变压器,0.38/0.22kV低压系统采用单母线分段带母联,以放射式供电方式向整流所内各用电设备供电。
低压配电盘采用抽屉式开关柜,采用铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆沿桥架、电缆沟,局部穿管埋地敷设;配电室采用荧光灯,照明线路采用导线穿管暗设;。
在整流器室设光电感烟探测器等报警器件,整流变压器表面设缆式感温探测器。
火灾自动报警线路穿管明设,钢管表面须作防燃烧处理
1.13谐波治理及功率因数补偿(303)
用于功率因数补偿及谐波治理
在每个调压变压器第三绕组18kV三相引出线侧对应设置1套功率因数补偿及谐波治理装置,共12套,
由12套功率因数补偿及谐波治理装置组成,装置安装在1#,2#整流器室的二层。
在功率因数补偿及谐波治理装置设光电感烟探测器等报警器件。
火灾自动报警线路穿管明设,钢管表面须作防燃烧处理
1.1.413.8kV中心配电室(304)
以13.8kV电压等级向2#,5#净化分配电所、空压站分配电所、海水提升泵房分配电所、炭素分配电所、厂前区箱式2台变压器、整流所4台干式变压器供电
由两台动力变压器、13.8KV配电装置组成。
设两台230/13.8kV63MVA变压器及一座13.8kV高压配电室。
13.8kV中心变电所接线采用双母线带母联接线,采用户内安装铠装固定式交流金属封闭开关柜配真空断路器,10回馈线回路(4回净化2~5#分配电所电源,2回空压站分配电所电源,2回炭素分配电所电源,2回海水提升泵房分配电所电源),6回变压器回路(4台整流所自用电变压器、2台厂前区箱变)。
设光电感烟探测器等报警器件。
火灾自动报警线__________路穿管明设,钢管表面须作防燃烧处理。
1.1.5变电所区域控制中心(305)
对全厂供电系统进行保护、监测和控制。
由模拟屏、计算机等监测设备及控制保护设备、通讯设备及直流电源等组成。
整流所内设置一个独立公用主控制楼,主控楼为两层结构,一层设直流配电间、通讯设备间,二层为主控室、办公室及辅助间。
采用荧光灯,照明线路采用导线穿管暗设;。
主控楼的主控室内设置一台区域火灾自动报警控制器,光电感烟探测器等报警器件和联动监视控制模块。
火灾自动报警及控制线路穿管暗设,吊顶内线路所穿钢管表面须作防燃烧处理。
设网络交换机及配线设备,做综合布线设计,线路穿管暗设。
设整流所区域视频系统的监视控制设备。
设具有无线调度功能的电力调度电话交换机,保安配线箱
1.1.6基础设施(306)
变压器油的贮存、过滤;变压器事故漏油的油水分离,泡沫灭火。
由三地下油罐、两个事故油池,一个滤油间、一个泡沫消防间组成
油罐考虑可贮藏1台变压器油,事故油池应按照可容纳一台变压器100%油量考虑结构。
事故油池为钢筋混凝土结构
1.2主要工程量
设备材料清单
序号
设备(或材料)名称
规格
单位
数量
备注
设备
1
直流母线刀开关
50kA
台
48
2
动力配电箱
个
6
3
低压配电盘
台
36
4
直流电源屏
300Ah
套
2
5
铁壳开关
个
10
6
高压开关柜
13.8KV
台
26
7
断路器箱
JXF
个
2
8
熔断器箱
JXF
台
2
9
磁力启动器
MSBB
台
36
10
整流柜
1650V,82KA
套
12
含水风冷却器
11
干式变压器组合柜
13.8KV/0.4KV,1250KVA
台
4
12
动力变压器
220KV/13.8KV,63MVA
台
2
13
有载调压整流变压器
220KV,~156MVA
台
12
含油风冷却器
14
220KV复合绝缘子
个
84
15
中性点隔离开关
台
14
16
中性点避雷器
台
14
17
吊车
10吨
台
2
18
油罐
80m3
台
3
标准图:
02R112
19
直流传感器
50kA
台
24
20
总直流传感器
500kA
台
1
21
穿墙套管
13.8KV
台
6
22
逆流传感器
台
24
23
谐波治理装置
第三绕组补偿18KV
套
12
24
微机综合自动化保护监控装置
套
2
25
滤油机
台
2
材料
1
工字钢
28a
吨
30
2
电力电缆
70mm2以上
米
4000
3
电力电缆
35~70mm2
米
400
4
电力电缆
230kV
米
400
5
电力电缆
35mm2以下
米
25000
6
电缆沟内电缆支架
套
400
7
电缆桥架
米
50
8
角钢
L50x50x5
吨
10
9
钢芯铝绞线
LGJ-500
米
200
10
钢板
吨
50
11
圆钢
φ12
米
1200
12
控制电缆
米
24000
13
铜母线
吨
180
300(高)X35(厚)
14
铝母线
吨
1200
700(高)X200(厚),长约3000米;400(高)X150(厚),长约144米
15
滑触线(含附件)
米/单相
360
16
镀锌扁钢
-100x4
米
1000
17
镀锌钢管
>Φ50
米
200
18
镀锌钢管
≤Φ50
米
1600
19
槽钢
[10
吨
30
20
槽钢
[16
吨
60
2.施工部署
根据整流变电站的特点,安装以电气专业为主,专业较为单一,为确保工程按期完成,做出以下施工部署:
前期安排20人进行配合和准备;主要工作是配合土建进行电缆保护管、工具、材料等准备,此阶段要求土建先把开关站等建好,为下一步安装做准备。
中期安排60人进行构架制安、导线架设、变压器、SF6断路器、隔离开关、互感器、避雷器等安装,同时安排6个调试工对设备进行检查测试,如有问题及时提出,与设计院或厂家协同解决,为下一步送电做准备。
后期主要是安排调试工进行检查调试、送电及工程收尾,最终达到交工验收条件。
3.质量控制点
具体内容详见表1。
质量控制点一览表表1
序号
控制点
控制措施
监督检查
1
管形母线焊接
焊工持证上岗
质量、技术人员
2
导线压接
做拉伸实验
质量、技术人员
3
二次接线
正确、整齐美观
质量、技术人员
4
调试
按规范及厂家资料
质量、技术人员
5
隐蔽工程
甲方、监理签字认可
质量、技术人员
6
送电前检查
调试合格、清理现场、挂好标志牌
质量、技术人员
4.施工技术标准及规范
4.1GBJ147-90~GBJ149-90、GB50150-91~GB50182-93《电气装置安装工程施工及验收规范汇编》
4.2GB50254-96~GB50257-96《电气装置安装工程施工及验收规范》
4.3GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
4.4YS5417—95《铝母线焊接施工及验收规范》
5.施工准备
施工图纸、资料交付→看图→图纸会审→提出设备、材料预算→施工机具准备→技术交底→材料进场报验
6.施工工序
设备支架制安→支柱绝缘子安装→隔离开关安装→断路安装→穿墙套管安装→CT、PT、避雷器安装→设备导线连接→母线安装→照明、防雷接地安装→调试。
7.施工工艺
本工程220kV高压电器主要有SF6断路器、隔离开关、避雷器、互感器,设备运至现场后,应进行开箱检查,检查应符合下列要求:
(1)所有部件备件及专用工具应齐全,无锈蚀或机械损伤,瓷铁件应粘合牢固,并且规格应符合设计要求。
(2)绝缘部件不应变形、受潮、裂纹和剥落。
(3)瓷件表面应光滑、无裂纹和缺损、铸件应无砂眼。
(4)充油运输的部件不应渗油。
(5)出厂证件及技术资料应齐全。
7.1支架制安
除锈刷油→加工下料→安装→接地。
(1)除锈刷油:
平直型钢,采用手持钢丝刷或磨光机对钢材进行除锈,用干净的破布或毛刷扫净锈渣;然后刷两道樟丹漆,干后,再刷一道灰调和漆,刷漆要求均匀。
(2)加工下料:
按照设计图纸及设备的尺寸要求下料、钻孔,需要组焊的用电焊焊接成支架,然后打割焊渣,用破布擦干净后补刷油漆。
(3)支架安装:
有预埋件的则垫平找正后直接焊上,无预埋件的则定位划孔眼,用电锤打孔,埋膨胀螺栓,放上支架垫平整,调垂直后紧
固,其垂直度和水平度要符合规范小于1.5%的要求,安装完毕后,补刷樟丹漆和灰调合漆。
(4)接地:
安装完毕后,按照设计及规范焊接接地线,接地线的表面涂以用15~100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹。
7.2支柱绝缘子安装
工艺流程:
安装前准备→吊装→安装→防护
(1)安装前准备:
绝缘子安装前应进行外表检查,瓷件、法兰应完整无裂纹,胶合处填料完整,结合牢固,并按现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定试验合格。
用仪器测量出设备基础标高、中心线。
(2)吊装:
管型母线终端绝缘子安装,在绝缘子安装上方钢梁上挂一个1t滑子用麻绳将绝缘子牵子引至安装位置,安装工人利用挂笼或用脚手架搭建安装平台进行安装。
安装找正,绝缘子较高,防止中心偏移翻倒,绝缘子顶部用绳子将牵引绳与绝缘子捆成一体。
(3)安装:
支柱绝缘子底座槽钢与绝缘子连接统一找正(平),要求同一平面或垂直面上的支柱绝缘子,应位于同一平面上;其中心线位置应符合设计要求,母线直线段的支柱绝缘子的安装中心线应在同一直线上。
满足要求后,与预埋件焊接,同时焊上接地线,焊接时应做好防护工作避免损伤瓷件,防腐采用刷两遍樟丹漆,一遍灰调和漆。
(4)防护:
绝缘子安装后,为避免其他物件砸伤,应用包装箱做好防护措施。
7.3母线安装
安装前准备→吊装→焊接→安装
(1)安装前准备:
母线每根长12m,运输中可能变形,先平直矫正母线,按规范加工母线坡口及补强衬管;刷相色漆,为便于焊接,离管口500mm不刷漆,焊接完后补刷;调试氩弧焊机,进行试焊,合格后方可正式焊接;为便于焊接及施工安全,制作一钢平台,尺寸为1500mm×1000mm。
(2)吊装:
在钢梁上固定两个1t滑轮,两头用麻绳拴住,同时用力将其牵引至安装位置,放稳。
(3)母线焊接:
焊接前应将母线坡口两侧表面各50mm范围内清刷干净,不能有氧化膜、水分和油污,坡口加工面应无毛刺和飞边;对口应平直,其弯折偏移不应大于0.2%;管形母线的补偿补强衬管的纵向轴线应位于焊口中央,对口后钻好眼把铆钉打入眼中,衬管与管母线的间隙应小于0.5mm。
先每两根焊接,然后连成一体焊接,焊接时一边焊接,一边转动,保证每个焊缝应一次焊完,除瞬间断弧外不得停焊,母线焊完未冷却前,不得移动或受力,母线对接焊缝的上部应有2~4mm的加强高度。
(4)母线安装:
用多点吊装,不得伤及母线,每12m一个吊点,在每个钢梁上固定一个1t滑轮,几个吊点同时用力,将其吊至支柱绝缘子上;在支柱绝缘子上的固定死点,应在母线的中点。
7.4穿墙套管安装
安装前检查→安装→接地
(1)安装前检查:
安装前应进行检查,并应按现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》试验合格;检测油位是否正常,不够的则应补充合格油。
(2)穿墙套管安装:
穿墙套管水平安装法兰应在外,套管周围不应成闭合磁路。
套管长约5.6m,法兰在外,重心应在法兰处,采用单点起吊形式,在室外8t汽车吊起,然后慢慢从孔穿进,孔里面、外面要有人扶着套管;到位后,进行找正,要求穿墙套管的顶面应位于同一平面,不得漏油,注油和取样阀位置应装设于巡回监视侧。
(3)接地:
安装完毕后,焊接接地线,补刷油漆。
7.5隔离开关安装
安装前检查→隔离开关的组装→传动装置的安装与调整→操动机构安装调整。
7.5.1安装前检查
接线端子及截流部分应清洁,且接触良好,触头镀银层无脱落;绝缘子表面应清洁,无裂纹、破损、焊接残留斑点等缺陷,瓷铁粘合应牢固,转动部分应灵活;操动机构的零部件齐全,所有固定连接部件应紧固,转动部分应涂以适当的润滑脂。
7.5.2隔离开关的组装
+11.50m平面的隔离开关安装,可以通过每个间隔中间的钢屋架,在钢架上挂一个1t手拉葫芦,用手拉葫芦将A、B、C三相V型支柱绝缘子分别吊至安装位置,V型绝缘子吊装时,为防止摆动及翻倒,应在V字中间用横担木块将其捆住,并保证牵引绳通过木块的中心;由于钢梁在B相的位置,所以先吊A相或C相,最后吊B相;吊装到位后,最后进行组装调整,并应符合下列要求:
(1)隔离开关的相间隔离的误差不应大于520mm,相间连杆应在同一水平线上。
(2)同相各绝缘子柱的中心线应在同一垂直平面内。
(3)各支柱绝缘子间连接应牢固,触头接触应良好。
(4)均压环和屏蔽环应安装牢固、平正。
7.5.3传动装置安装与调整
(1)拉杆应校直,其与带电部分的距离应符合国家标准有关规定。
(2)拉杆的内径与操动机构轴的直径相配合,两者间的间隙不应大于1mm。
(3)延长轴、轴承、连轴器中间轴承及拐臂等传动部件安装位置应正确,固定牢靠,操作轻便灵活。
(4)操作力矩调整到最小,在垂直连杆上涂以黑色油漆。
7.5.4操动机构安装调整
(1)操动机构应安装牢固,同一轴线上的操动机构安装位置应一致。
(2)电动操作前,应先进行多次手动分、合闸,机构动作应正常。
(3)电动机的转向应正确,机构的分、合闸指示应与设备的实际分、合闸位置相符。
(4)机构动作应平稳、无卡阻、冲击等异常情况。
(5)限位装置动作可靠。
7.6电流、电压互感器安装
安装前检查→安装就位→接地。
7.6.1安装前检查
瓷件质量应符合规范规定,互感器的变比分接头的位置和极性应符合规定;二次接线板应完整,引线端子应连接牢固,绝缘良好,标志清晰;油位应正常,密封要良好,无渗油现象出现。
检查油位是否正常,不够则应按制造厂规定进行。
7.6.2安装就位
起吊时,吊索应固定在规定的吊环上,不得利用瓷锯起吊,并不得碰伤瓷套;考虑到互感器重量为1.4t左右,吊装采用立抱杆起吊,或利用引线孔做为吊装孔,孔上横两个相扣槽钢作为吊装横梁。
由于互感器较高,为防止起吊时翻倒,在互感器顶部用尼龙绳将两根牵引绳与互感器捆在一起,保持重心稳定;安装面应水平,并列安装应排列整齐,固定牢固,同一组互感器的极性方向应一致。
7.6.3接地
互感器的外壳接地;备用的二次绕组端子应先短路接地,补刷油漆。
7.7避雷器安装
安装前检查→安装就位→接地。
7.7.1安装前检查
瓷件应无裂纹、破损,试验合格,绝缘良好;避雷器各连接处的金属接触表面应除去氧化膜及油漆,并涂一层凡士林或电力复合脂;放电记数器应密封良好,动作可靠。
7.7.2安装就位
根据现场实际情况,可采用立抱杆或在楼板打一孔洞挂葫芦进行吊装,避雷器组装时,其各节位置应符合产品出厂标志的编号;三相中心线应在同一直线上,铭牌应位于易于观察的同一侧。
安装应垂直,其垂直度符合制造厂的规定,如有歪斜,可在法兰间加金属片校正,但应保证其导电良好,拉紧绝缘子串必须紧固,均压环应安装水平,不得歪斜;避雷器引线的连接不应使端子受到超过允许的外加压力。
7.7.2接地
放电记数器应按产品的技术规定连接,安装位置应一致,且便于观察,接地应可靠,放电记数器恢复至零位,补刷油漆并按要求刷相色漆。
7.8断路器安装
安装前检查→断路器组装→操动机构安装→联动。
7.8.1安装前检查
安装前,对基础进行检查、核实。
要求基础的中心距离及高度的误差不应大于10mm,预埋螺栓中心线的误差不应大于2mm;预留孔或预埋件中心线的误差不应大于10mm;对SF6断路器检查,断路器零部件应齐全,清洁完好;绝缘部件表面无裂缝,无剥落破损,绝缘应良好;传动机构零件齐全。
7.8.2操动机构安装
根据现场实际情况,可采用8t汽车吊进行吊装就位。
安装应垂直,固定应牢靠,底座与基础间的垫片不宜超过3片,总厚度不应超过20mm,并与断路器底座标高配合,各片间应焊牢;操动机构的零部件应齐全,转动部位应涂润滑脂,电动机转向应正确;各部件动作应灵活可靠。
7.8.3断路器安装
断路器每相分三段,先下后上,采用8t汽车吊装。
按产品的技术规定选用吊装器具、吊点及吊装程序。
(1)按制造厂的部件编号的规定顺序进行组装不可混装。
(2)断路器应安装垂直,固定应牢固可靠,支架或底架与基础的垫片不宜超过三片,其总厚度不应大于10mm,各片间应焊接牢固。
(3)同相各支柱瓷套的法兰宜在同一水平面上,各支柱中心线间距离的误差不应大于5mm;相间中心距离的误差不应大于5mm。
(4)所有部件的安装位置正确,并按制造厂规定要求保持其应有的水平或垂直位置。
7.8.4联动
断路器安装完毕后,与操作机构进行联合动作。
在联动前,断路器内必须充有额定的六氟化硫气体;位置指示器动作应正确可靠,其分、合位置应符合断路器的实际分合状态。
7.9软母线架设
安置前检查→导线尺寸测量计算→下料→导线组装→导线安装。
软母线有室内引下线及室外空中架设,室外配电装置至整流变及动力变跨度为25m。
7.9.1安装前检查
安装前应对导线、绝缘子、金具进行检查。
要求软母线不得有扭结、松股、断股及明显损伤或严重锈蚀等缺陷;金具应有合格证,规格相符,零件配套齐全,表面光滑,无裂纹、锈蚀等缺陷;每片悬式绝缘子电阻不应低于300MΩ,交流耐压55kV。
7.9.2导线尺寸测量计算
测量各导线跨度,测量各引下线在母线上的接线点尺寸,其方法为:
1、根据图纸尺寸定导线跨度及接线点尺寸。
2、从图纸上不能确定的则用实测的方法,用麻绳模拟母线及引下线,使引下线至设备接点呈现自然下垂状,达到既能满足对地及风偏要求,又形状美观;逐个测量并做好记录。
7.9.3导线下料
找一处长约40m的平滑地方,按计算锯线长度下料。
在放线过程中,导线不得与地面摩擦,并应对导线严格检查。
当发现导线有扭结、短股和明显松股者或同一截面外损伤面积超过导线部分总面积的5%,不得使用。
导线切断时,端头应加绑扎,保证端面整齐无毛刺。
7.9.4导线组装
导线压接前先进行试压,合格后方可进行施工压接。
7.9.4.1导线压接
先将导线一头压上耐张线夹,然后将压好线夹的一头挂在一固定装置上,另一头用2t手拉葫芦挂直,精确地测量导线下料长度后割去多余的导线,压上耐张线夹,压接导线前,应清洗干净连接部位的表面,使钢芯无油浸。
压接导线时,必须符合以下要求:
压接用的钢模必须是标准规格与被压管配套,液压钳与钢模匹配;保持线夹的位置正确,不得歪斜,相邻两模间重叠不应小于5~8mm;压接后六角形对边尺寸应为0.866D。
当有任何一个对边超过(0.866D+0.2)mm时应更换钢模。
(D为接续管外径)
7.9.4.2导线组装
将两根导线并排放在地上,按设计规定空装上间隔棒,装好金具,室外的装好绝缘子。
7.9.5导线安装
配电装置室内的引下线采用升降机或搭建脚手架进行安装。
这里主要讲述室外导线安装。
吊车先将导线一头调至变压器顶上的悬式绝缘子固定点,另一头装在3t手拉葫芦吊至配电装置房顶一临时牵引点,然后通过葫芦将绝缘子吊拉至安装固定点。
安装完毕后,进行弛度调节,保证符合设计要求,其允许误差为+5%~-2.5%。
同一档距内三相母线的弛度应一致,分支线也应具有同样的弯度和弛度;引下线安装后,应呈悬链状自然下垂。
7.10照明、防雷及接地
该施工方法不在此赘述,具体见整流所电气安装施工方案。
7.11主调变在施工中占有较大的作业比例,因其主调合一,超重超高,采用器身、主油枕、副油枕、散热器及其它附件分件运输,所以在施工过程中,应按检查、抽芯、总装这样的步骤进行。
特别是变压器油的过滤和补充应认真进行,抽芯过程中,应对有载调压机构严格检查,检查其触点的接合面是否合乎要求,其机构操作是否灵活可靠准确。
8.主要资源供应计划
8.1劳动力需用计划(详见表2)
劳动力需用计划表表2
序号
工种
等级
人数(个)
1
电工
持证
40
2
电焊工
持证
2
3
气焊工
持证
2
4
电调工
持证
3
5
氩弧焊工
持证
2
6
起重工
持证
2
7
普工
持证
20
合计
71
8.2主要机具供应计划(如表3所示)
主要机具供应计划表表3
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
额定功率kW
生产能力
1
液压汽车吊
8t
1台
日本
1996年
8t
2
真空滤油机
JYJ-22-6000
1台
陕西汉中变压器厂
1992年
3
6m3/h
3
压力滤油机
LY-150
1台
四川自贡滤油机厂
1993年
4
交流电焊机
BX3-500-2
2台
上海凯达电焊机有限公司
1999年
27
500A
5
机动绞磨
1台
江苏
6
台钻
φ20
2台
上海
2.2
φ20
7
砂轮机
φ50
1台
上海
2.2
φ250
8
砂
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- 电解铝 变电所 电气 安装 施工组织设计
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