彭元軍

摘要：本文針對目前110KV室內(nèi)變電站的土建設(shè)計及施工中出現(xiàn)的問題，從變電站設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件設(shè)置、接地材料、GIS室要求、GIS等電氣設(shè)備站內(nèi)運輸?shù)跹b及預(yù)埋管道和預(yù)留孔洞等論述了設(shè)計及施工等各個方面應(yīng)注意預(yù)防的問題。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)變電站設(shè)計 施工 注意事項

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市面積不斷擴(kuò)大，城市供電負(fù)荷大幅攀升，用戶對供電可靠性的要求越來越高，常需要在城市中心地區(qū)修建110KV變電站，但城市內(nèi)土地供應(yīng)日益緊張，征地和拆遷費用十分昂貴， GIS（gas-insulated metal-enclose switchgear）即氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，又稱“六氟化硫封閉式組合電器”，它是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和母線等元件組合并封閉于金屬殼體內(nèi)， 充SF6氣體絕緣組成一種組合式高壓電器，具有體積小、技術(shù)性能優(yōu)良及占地面積小的特點，110KV GIS設(shè)備變電站占地面積為常規(guī)設(shè)備的40%左右，符合我國節(jié)約用地的基本國策，減少了征地、拆遷、賠償?shù)劝嘿F的前期費用。因此占地面積小的110KV室內(nèi)GIS變電站在城市中得到了飛速的發(fā)展。在修建110KV室內(nèi)變電站的過程中，由于設(shè)計和施工等方面的缺陷，常有不滿足電氣設(shè)備安裝和變電站安全運行的一些問題，針對這些問題做了簡單分析，供設(shè)計和施工人員參考。

一、GIS組合電氣設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件不滿足電氣設(shè)備要求

110KVGIS組合電氣室常常設(shè)置在變電站綜合樓的二層，所有基礎(chǔ)預(yù)埋件采用在樓板上預(yù)埋槽鋼，GIS組合電氣設(shè)備是由剛性的各個元件用螺栓連接起來的，為了防止SF6氣體泄漏，母線管法蘭連接時的垂直誤差不能超過0.5 mm，對基礎(chǔ)預(yù)埋件的平整度要求較高，大多GIS組合電氣要求基礎(chǔ)預(yù)埋件的平整度高差不得大于2毫米，且應(yīng)露出地面2-3毫米，由于基礎(chǔ)預(yù)埋件多達(dá)近幾十件，在施工完成后發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)預(yù)埋件不能很好的滿足平整度要求。

造成基礎(chǔ)預(yù)埋件平整度不滿足要求的原因，主要為基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝完成后因澆筑混凝土?xí)r的震動和建筑工人的踩踏造成基礎(chǔ)預(yù)埋件移位，以及在澆筑梁與樓板時模板的起拱高度不一樣及模板支撐不牢產(chǎn)生不均勻沉降造成基礎(chǔ)預(yù)埋件沉降，拆模后造成基礎(chǔ)預(yù)埋件平整度不滿足要求。

為避免以上問題的發(fā)生，在建筑工程施工中，對基礎(chǔ)預(yù)埋件采取二次澆筑的措施，取得了較好的效果，施工方法為澆筑梁與樓板時在基礎(chǔ)預(yù)埋件位置只預(yù)埋加密的錨筋，待模板拆除后再使用水準(zhǔn)儀確定基礎(chǔ)預(yù)埋槽鋼水平度并與預(yù)埋錨筋焊接牢固，二次澆筑高標(biāo)號細(xì)石混凝土，使基礎(chǔ)預(yù)埋件平整度滿足GIS組合電氣設(shè)備安裝要求。

二、接地線宜采用銅排、鍍銅鋼絞線或其它不易腐蝕材料

接地是電氣設(shè)計的重要內(nèi)容，是保證變電站可靠運行的重要保證，變電站接地方式以水平接地體為主，輔以垂直接地極，水平接地體常采用60х8鍍鋅扁鋼，垂直接地極常采用70х6鍍鋅角鋼，變電站主接地網(wǎng)接地電阻應(yīng)不大于0.5歐姆。但由于土壤的污染和地下水的侵蝕以及焊接點防腐防銹處理的不足，常造成接地主網(wǎng)經(jīng)過幾年運行后接地材料銹蝕嚴(yán)重，接地電阻升高，不滿足變電站安全運行要求，必須對接地主網(wǎng)進(jìn)行大修，而室內(nèi)變電站建筑建成后，不易對埋置地下的接地主網(wǎng)更換或大修，即使能夠更換或大修，其費用也很大，所以應(yīng)盡可能延長其使用壽命。

對接地主網(wǎng)宜采用防腐性能好銅排和銅垂直接地極，或采用新型的鍍銅接地鋼絞線和鍍銅垂直接地棒，連接處采用專用焊接方式預(yù)防腐蝕，能很好滿足變電站的安全運行要求，通過對投運變電站的回訪，兩者的效果都很好，雖然一次投入較大，但減少了接地主網(wǎng)大修，維護(hù)運行方便，總運行維護(hù)費用降低。

三、GIS組合電氣設(shè)備室的要求

GIS組合電氣設(shè)備是變電站內(nèi)除主變壓器外最大的電器設(shè)備，室內(nèi)布置時，設(shè)計要通過對GIS室設(shè)備的寬度和通道寬度計算決定房間的大小。工作通道寬度應(yīng)考慮當(dāng)采用電纜作為進(jìn)出線時，由于GIS設(shè)備與高壓電纜的交流耐壓試驗的標(biāo)準(zhǔn)值不同，現(xiàn)場耐壓試驗需要裝設(shè)臨時SF6空氣套管，必須注意帶電體與墻壁之間的安全距離，同時還要考慮移動式SF6氣體回收裝置的寬度及轉(zhuǎn)彎半徑，檢修和搬運GIS組件所需要的寬度。GIS室的高度必須考慮設(shè)備運輸、安裝、大修和試驗的可能性，檢修時應(yīng)可以整體起吊斷路器及其他組件，并注意現(xiàn)場耐壓試驗時帶電體與房頂?shù)陌踩嚯x，吊鉤最大起吊高度不得小于GIS設(shè)備廠家要求的吊繩高度（吊繩呈人字形時，人字形的夾角不得大于60℃與30厘米空余高度之和。

GIS室里的SF6氣體的體積分?jǐn)?shù)≤1000 mL/m3，空氣中的含氧量不得低于18%，所以在GIS室內(nèi)必須裝設(shè)通風(fēng)設(shè)備，其通風(fēng)量為GIS室空間體積的3～5倍。一方面考慮正常情況下運行人員進(jìn)入GIS室前對室內(nèi)進(jìn)行換氣，另一方面在GIS外殼發(fā)生爆裂后應(yīng)能可靠排出SF6氣體。根據(jù)發(fā)熱通風(fēng)的要求，室內(nèi)通風(fēng)通常將出風(fēng)口布置于室內(nèi)的上部，但由于SF6氣體的比重約為空氣的5倍，SF6氣體沉積于電纜溝或接近地板的底層空間 ，所以通風(fēng)設(shè)備的出風(fēng)口應(yīng)考慮設(shè)在GIS室的下部，以便迅速可靠地排出外逸的SF6氣體，在室內(nèi)六氟化硫設(shè)備場所應(yīng)配備六氟化硫濃度儀和氧量儀，GIS室通風(fēng)設(shè)施的控制開關(guān)應(yīng)設(shè)計在GIS室門外，在施工時應(yīng)注意安裝方向。

GIS室的室內(nèi)裝飾目的是以防潮、防塵為主，在GIS現(xiàn)場安裝、檢修過程中，空氣中含塵量一般不得超過0.1 mg/m3，空氣的相對濕度不宜超過70%。因此GIS室不宜采用容易起灰的水泥地面和石灰墻面，并應(yīng)盡量減少不必要的門窗，設(shè)計應(yīng)對建筑裝飾周全考慮。

四、GIS組合電氣設(shè)備的站內(nèi)運輸及吊裝

GIS組合電氣設(shè)備利用已有的站內(nèi)環(huán)形道路到達(dá)吊裝位置，使用吊車起吊到吊裝平臺后再用地錨或室內(nèi)吊車就位。

吊裝平臺的設(shè)計寬度和設(shè)計荷載應(yīng)滿足GIS組合電氣設(shè)備的吊裝要求，其欄桿宜為活動欄桿，吊裝平臺頂面宜為細(xì)石混凝土面，以便于GIS組合電氣設(shè)備吊裝，吊裝完成后再安裝欄桿及處理吊裝平臺面。

GIS組合電氣設(shè)備重量較大，就位較為困難，如果室內(nèi)未設(shè)置吊車，則土建設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)電氣要求在在GIS室的兩端和適當(dāng)位置預(yù)埋地錨鉤，以便GIS設(shè)備的就位。

五、電氣埋管、防雷接地及預(yù)留孔洞

GIS變電站土建施工過程中的電氣埋管、接地敷設(shè)及孔洞預(yù)留數(shù)量多、形式復(fù)雜，在保證電氣安裝的順利進(jìn)行及整個變電站的施工質(zhì)量上起著重要的作用。施工過程中常常發(fā)生預(yù)埋管道或預(yù)留孔洞等遺漏，在電氣設(shè)備安裝時只有重新預(yù)埋管道和對建筑物破壞開孔，造成施工困難，影響建筑物外觀，且建筑物質(zhì)量受到影響，為變電站的安全運行留下隱患。

為避免以上問題的發(fā)生，施工前設(shè)計人員應(yīng)會同電氣安裝技術(shù)人員、土建施工技術(shù)人員對電氣施工圖紙和土建施工圖紙進(jìn)行共同審核，明確按照施工圖上標(biāo)明的預(yù)埋管道、接地敷設(shè)和孔洞的的具體位置和大小，防止出現(xiàn)遺漏或差錯，施工圖上表示不明確或不詳細(xì)的地方，設(shè)計要及時明確，保證施工的準(zhǔn)確性。施工單位還必須加工制作和備齊土建施工階段中的預(yù)埋件、預(yù)埋管道和零配件，防止耽誤施工進(jìn)度。

主體結(jié)構(gòu)施工階時根據(jù)梁、板施工的進(jìn)度要求及流水作業(yè)的順序，逐層逐段的按圖做好預(yù)埋預(yù)留配合，完成管道的鋪設(shè)、穿梁管道的套管預(yù)埋、防雷接地網(wǎng)的焊接、預(yù)留孔洞的設(shè)置及大型設(shè)備預(yù)埋構(gòu)件的固定等。

砌體工程施工時做好墻身埋管及預(yù)留孔洞等工程的施工。電氣安裝人員按照砌體位置校核出在結(jié)構(gòu)預(yù)埋階段所預(yù)埋的孔洞、管線的正確性，并檢查預(yù)留的管道是否通暢，同時做好半成品的保護(hù)措施，防止砌體施工中砂漿、垃圾等進(jìn)入管道并阻塞管道，與土建施工做好配合，預(yù)留好墻體上的各種孔洞，并且要掌握好土建詳細(xì)的砌體進(jìn)度才能保證跟蹤到位，不遺落任何孔洞，根據(jù)圖紙的要求在墻身開槽鋪設(shè)管道及安裝戶內(nèi)箱盒等。

總之，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中心城區(qū)負(fù)荷密度越來越高，而土地資源的缺乏，不僅使得地價極其昂貴，有時還使得一座變電站僅落實站址、解決通道和拆遷，以及報批等前期工作就花費很長的時間，所以110KV室內(nèi)GIS變電站是今后城市變電站的發(fā)展趨勢，為設(shè)計、土建施工及電氣設(shè)備安裝提出了更高的要求。

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