1、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。1.1.1 GIS (301)220 kV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
2、台动力变压器提供220 kV电源220kV GIS 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220kV GIS配电装置。每个220 kV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22013.8 kV 63MVA 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380/220V 1250KVA变压器）组成选用12 台整流机组（N+1）
3、，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18 kV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380/220V 1250KVA变压器，0.38/0.22 kV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
4、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18 kV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1.1.4 13.8kV 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23013.8 kV
5、 63 MVA变压器及一座13.8 kV高压配电室。13.8 kV 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25#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
6、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
7、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482动力配电箱个63低压配电盘台364直流电源屏300Ah套25铁壳开关个106高压开关柜13.8KV台267断路器箱JXF 个28熔断器箱JXF 台29磁力启动器MSBB台3610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412动力变压器220KV/13.8KV,63MVA台213有载调压整流变压器220KV,156MVA台12含油风冷却器14220KV复合绝
8、缘子个8415中性点隔离开关台1416中性点避雷器台1417吊车10吨台218油罐80m3台3标准图:02R11219直流传感器50kA台2420总直流传感器500kA台121穿墙套管13.8KV台622逆流传感器台2423谐波治理装置第三绕组补偿18KV套1224微机综合自动化保护监控装置 套225滤油机台2材料1工字钢28a吨302电力电缆70mm2以上米40003电力电缆3570mm2米4004电力电缆230kV米4005电力电缆35mm2以下米250006电缆沟内电缆支架套4007电缆桥架米508角钢L50x50x5 吨109钢芯铝绞线LGJ-500米20010钢板 吨5011圆钢12
9、米120012控制电缆米2400013铜母线吨180300(高)X35(厚)14铝母线 吨1200700(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36016镀锌扁钢 -100x4米100017镀锌钢管50米20018镀锌钢管50米160019槽钢10吨3020槽钢16吨602. 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
10、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
11、规范4.1 GBJ 14790GBJ 14990、GB 5015091GB 50182-93 电气装置安装工程施工及验收规范汇编4.2 GB 5025496GB 5025796电气装置安装工程施工及验收规范4.3 GB 503032002建筑电气工程施工质量验收规范4.4 YS 541795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SF
12、6 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
13、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15100mm 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
14、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
15、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12 m，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1500mm1000mm。（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%；
16、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24mm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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、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
22、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2 mm；预留孔或预埋件中心线的误差不
23、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
24、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
25、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300M，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
26、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
27、斜，相邻两模间重叠不应小于58mm；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
28、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402电焊工持证23气焊工持证24电调工持证35氩弧焊工持证26起重工持证27普工持证20合 计718.2 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8t1台日本1996年8t2真空滤油机JYJ-22-60001台陕西汉中变压器厂1992年36m3/h3压力滤油机LY-1501台四川自贡滤油机厂1993年4交流电焊机 BX3-500-22台上海凯达电焊机有限公司1999年27 500A5机动绞磨 1台江苏6台钻 202台上海2.2207砂轮机 501
