孫樹華 代朝輝 賈 晟 趙 晨 閆力美
( 1、中國(guó)電建集團(tuán)海外投資有限公司,北京100000 2、北京世紀(jì)航凱電力科技股份有限公司,北京100000)
由中國(guó)電建與卡塔爾AMC 共同出資,中方建設(shè)的裝機(jī)2X660MW(超臨界燃煤機(jī)組)卡西姆電站,由巴基斯坦國(guó)家電網(wǎng)公司設(shè)計(jì)、施工的電網(wǎng),自2017 年11 月1 日投運(yùn)至2019 年3月12 日。共發(fā)生線路故障101 次,故障導(dǎo)致16 次全廠失電(包括試送后再次跳閘),機(jī)組甩負(fù)荷25 臺(tái)·次,經(jīng)濟(jì)損失巨大。
經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)頻繁污閃事故主要原因,是該地區(qū)存在嚴(yán)重的工業(yè)污染。
屬于E7 典型環(huán)境。加之絕緣子原設(shè)計(jì)外絕緣裕度不足和絕緣子的均壓環(huán)設(shè)計(jì)尺寸偏小,導(dǎo)致在正常工作電壓下絕緣子與均壓環(huán)之間存在嚴(yán)重放電現(xiàn)象,進(jìn)而助長(zhǎng)了污穢閃絡(luò)產(chǎn)生與發(fā)展。
本文給出了解決輸電線路頻繁污閃事故的具體方案。
造成巴基斯坦卡西姆電站及500kV 輸電線路頻繁主要原因找到了,可如何治理在中巴兩國(guó)管理層和技術(shù)人員之間有分歧。[1]
雙方之爭(zhēng)大體圍繞兩種意見;
(1)不考慮鐵塔檔距,增加絕緣子數(shù)量,以加大外絕緣距離,優(yōu)點(diǎn)是:省時(shí)、省力、省錢。缺點(diǎn)是:導(dǎo)線弧垂離地距離太小容易發(fā)生事故,導(dǎo)線風(fēng)擺事故會(huì)增多。
(2)用國(guó)內(nèi)涂敷RTV 涂料的方法提高絕緣耐受水平。優(yōu)點(diǎn)是:可靠、場(chǎng)效、有成熟的使用和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是:工期長(zhǎng)、造價(jià)高。
這個(gè)方案也有兩種爭(zhēng)議,是用高空噴涂工藝還是地面浸涂工藝。
最后經(jīng)技術(shù)比較、成本測(cè)算,決定:采用500kV 輸電線路全線更換工廠復(fù)合化RTV 浸涂工藝絕緣子??ㄎ髂冯娬?00kV變電站設(shè)備噴涂RTV 長(zhǎng)效抗污閃涂料。
眾所周知國(guó)內(nèi)完成絕緣子工廠復(fù)合化生產(chǎn)需要有專門的溫度、濕度可控的廠房以及大量的專用設(shè)備(巴國(guó)在此之前曾經(jīng)找加拿大某公司做過絕緣子地面噴涂,由于噴涂進(jìn)度、質(zhì)量無法滿足工程要求,才向中國(guó)公司求助,只給中方預(yù)留20 天工期)。
(1)工程概況
一期線路長(zhǎng)度:55.7 公里。線塔總數(shù):172 基,改造前絕緣子總數(shù):166496 片,改造后每串增加3 片絕緣子,由43 片改為46片。線路改造后絕緣子總數(shù):178112 片。增加片數(shù):11616 片。
桿塔明細(xì):轉(zhuǎn)角塔:14 基*60 串、直線塔:131 基*12 串、耐張塔:22 基*60 串、終端換位轉(zhuǎn)角耐張塔:5 基*28 串。
工期:20 天,施工在2~3 月份,當(dāng)?shù)丨h(huán)境當(dāng)?shù)販囟龋鹤罡邭鉁?0 多度,濕度:60%~75%。
(2)技術(shù)要求
RTV 硅橡膠的特性應(yīng)如下:
表1 RTV 硅橡膠的特性
RTV 硅橡膠在標(biāo)準(zhǔn)條件(即25℃溫度和50%相對(duì)濕度)下固化后的特性應(yīng)如表2。
RTV 硅橡膠絕緣子涂料的疏水性應(yīng)為按IEC 62073 分類的硅橡膠材料I 級(jí)潤(rùn)濕性(WC-I)或更佳。因此,后退水接觸角應(yīng)為80°或更大[2-3]。
為保質(zhì)、保量完成這項(xiàng)任務(wù),中方在卡西姆電站快速搭建恒溫、恒濕的臨時(shí)廠房,其中:清洗車間800 平方米、浸涂車間976 平方米、硫化車間1000 平方米。安裝國(guó)內(nèi)運(yùn)去的浸涂設(shè)備56 臺(tái)套。
表2 RTV 硅橡膠固化后涂層性能
絕緣子工廠復(fù)合生產(chǎn)工藝過程大體有以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
絕緣子拆包清理(晾干、包裹金具、編號(hào));
絕緣子上機(jī)浸涂(兩遍)硫化;
檢驗(yàn)(厚度、平整度、附著力測(cè)量);
打包待運(yùn)。
清洗可以人工和機(jī)器清洗,要求絕緣子表面無污物、無油、無水漬[4-5]。
機(jī)器設(shè)備采用了最先進(jìn)的成套超聲波清洗流水線;由不銹鋼噴淋清洗室體和儲(chǔ)液槽、超聲波清洗、高壓噴淋漂洗系統(tǒng)、風(fēng)刀切水并干燥系統(tǒng)、自動(dòng)上下瓶機(jī)構(gòu)組成。
成套超聲波清洗流水線基本參數(shù):
(1)超聲波功率:4.4KW/塊*8 塊,頻率28KHZ。
(2)懸掛鏈傳送速度:1m~2.5m/min 可調(diào)(每分鐘完成2~5 件,每小時(shí)120 件~300 件,960 件~2400 件/8 小時(shí))
(3)懸掛鏈單點(diǎn)承重:30KG。
(4)工件懸掛方式:?jiǎn)吸c(diǎn)掛具懸掛,兩個(gè)掛鉤之間凈距離500mm 左右。
(5)整體設(shè)備用電量:75KW 電壓:380V±10%,三相五線制頻率:50Hz。
清洗流程:
掛料→①液下射流除油清洗→②超聲波清洗→③高壓噴淋清洗→④熱風(fēng)干燥→卸料
絕緣子上浸涂機(jī)后(每臺(tái)浸涂機(jī)可同時(shí)懸掛80 片絕緣子),保持絕緣子自轉(zhuǎn)的同時(shí)鋼腳與水平保持45 度夾角。此時(shí)抬升浸涂料槽,讓絕緣子的半個(gè)瓷表面浸入料槽內(nèi),按浸涂工藝要求保持?jǐn)?shù)分鐘自轉(zhuǎn)后降下料槽,讓絕緣子完成數(shù)分鐘的自轉(zhuǎn)和360 度公轉(zhuǎn)。
浸涂分兩遍進(jìn)行,每次間隔時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、RTV涂料濃度而定(要根據(jù)當(dāng)時(shí)具體條件隨時(shí)調(diào)整浸涂工藝)。
硫化一般是24 小時(shí)以上(也要根據(jù)具體情況調(diào)整硫化時(shí)間)。
此次所有檢驗(yàn)(包括日常每道工序拆包、清洗、浸涂、硫化時(shí)間、厚度、平整度、附著力測(cè)量、包裝等,且24 小時(shí)全天候)均由巴方NTDC 指派專人。
卡西姆電站及500kV 輸電線路防污閃治理工作,經(jīng)歷數(shù)十天的艱苦努力,達(dá)到了預(yù)期效果。從2019 年4 月22 號(hào)卡西姆電廠正式投入運(yùn)行至今未出現(xiàn)任何停電事故。為巴國(guó)人民用電提供了可靠的保障,也為卡西姆電廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益數(shù)(數(shù)百萬美元)。
巴方對(duì)此次的工作給予了很高評(píng)價(jià),也為我國(guó)工程技術(shù)走出國(guó)門做好一帶一路起了示范作用。
科學(xué)的決策和嚴(yán)謹(jǐn)有效于的管理是這次中巴經(jīng)濟(jì)走廊卡西姆燃煤電站及500kV 輸電線路污穢治理成功的關(guān)鍵。中巴雙方緊密合作為今后在巴基斯坦境內(nèi)全面、科學(xué)地治理污閃提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。