陳泰安

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

1 引言

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流中游河段，多年平均氣溫10.9 ℃，最低氣溫-15.9 ℃。500 kV GIS布置在地面開關(guān)站的GIS層（2 883.10 m高程），GIS共設(shè)有13組斷路器，2回出線，6回進線，采用4/3連接方式。500 kV電纜的布置部位包括主變洞500 kV電纜層、電纜下平洞、電纜豎井（高差約254 m）、電纜上平洞、550 kV GIS樓500 kV電纜層，全廠共設(shè)有18回高壓電纜，單根電纜長約700 m。500 kV電纜一端通過SF6管道母線和主變相連，另一端和GIS相連。根據(jù)兩河口電站歷年天氣情況，電站冬季氣候大約自10月底至次年5月中旬，根據(jù)進度計劃電站500 kV GIS設(shè)備安裝及高壓電纜敷設(shè)時段為10月初至次年3月底，約有5個月冬季施工時段。由于兩河口冬季溫度低于0 ℃，現(xiàn)場施工環(huán)境溫度不滿足廠家安裝工藝要求，導(dǎo)致500 kV GIS設(shè)備安裝和500 kV高壓電纜敷設(shè)無法施工。

2 冬季施工應(yīng)對方案

為確保500 kV GIS設(shè)備正常安裝，高壓電纜正常敷設(shè)，擬使用電長波采暖器對GIS室、高壓電纜存放地點及敷設(shè)通道進行整體加溫，確保GIS室、高壓電纜存放地點及敷設(shè)通道整體溫度高于0 ℃，以保障500 kV GIS設(shè)備安裝及高壓電纜敷設(shè)環(huán)境溫度滿足廠家要求。

3 施工準備

3.1 電源準備

由于500 kV GIS設(shè)備安裝及高壓電纜敷設(shè)冬季保溫期間所需用電負荷較大，約600 kW, 根據(jù)經(jīng)驗公式，施工用電變壓器的額定容量SZ=k∑P/cosψ，功 率 因 素cosψ取 在0.8～0.9之 間，計 算SZ=600/0.85≈705 kVA，充分考慮變壓器余量及使用年限，按60%使用率考慮，決定選用額定容量為1 250 kVA箱式變壓器，變壓器臨時布置在就近位置，高壓側(cè)帶計量裝置，周圍使用紅色燈帶及安全警示燈做安全標識，變壓器進線電源通過3×50 mm2 10 kV高壓電纜施工用電變電站上端并接。

在豎井頂部（EL.2875.10）和GIS 500 kV電纜層B軸9號柱處分別布置一個電源柜（AC 380 V），用于向500 kV電纜層及上平洞采暖器提供電源,進線電源通過3×185+2×95動力電纜分別引自臨時變壓器。

在GIS層B軸3號柱和17號軸處分別布置一個電源柜（AC 380 V），用于向GIS設(shè)備室內(nèi)采暖器提供電源,進線電源通過ZB-YJV-3×185+2×95動力電纜分別引自臨時變壓器。

3.2 隔離措施

（1）根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，500 kV電纜盤高約4.2 m，寬約3.2 m，GIS現(xiàn)預(yù)留門洞高約4 m，電纜盤無法運輸至室內(nèi)，因此500 kV電纜敷設(shè)時需將電纜盤放至室外。根據(jù)歷年兩河口電站GIS區(qū)域室外溫度情況，室外最低溫度約-15 ℃，因此需在電纜盤放置處搭設(shè)防護保溫棚（圖1），防護棚長寬高各6 m，使用6號槽鋼及50×6鍍鋅扁鋼搭設(shè)，頂部焊接吊耳，確保防護棚可以靈活吊裝，便于電纜盤裝卸車。防護棚頂部、左右兩側(cè)及背部先使用50 mm厚復(fù)合板進行圍擋，然后使用阻燃防護篷布進行包裹，確保防護棚起到防風保溫作用，防護棚示意圖詳見圖2，防護棚左側(cè)設(shè)置兩道高2 m，寬1.2 m進人門，方便電纜敷設(shè)時人員進出，兩道門之間設(shè)立為緩沖區(qū)域，人員通過第一道門進入緩沖區(qū)域后將第一道門關(guān)閉，然后通過第二道門進入防護棚，門內(nèi)掛裝保溫棉被。防護棚至GIS樓墻體處的保溫使用6號槽鋼及50×6鍍鋅扁鋼根據(jù)現(xiàn)場實際尺寸進行搭設(shè)，高度寬度與防護棚一致，周圍先使用50 mm厚復(fù)合板進行圍擋，然后在使用阻燃防護篷布進行包裹,如圖3所示。

圖1 防護棚布置示意圖

圖2 防護棚示意圖

圖3 電纜盤防護棚至GIS樓墻體處防護棚示意圖

（2）根據(jù)孔洞大小在室內(nèi)先使用焊接鋼管和木板對GIS樓500 kV電纜層墻面上所有預(yù)留孔洞、上平洞與GIS樓連接縫、上平洞排風口等進行封堵，木板封堵完成后在木板上粘貼10 mm厚橡塑保溫板，增強保溫性能，縫隙處同樣使用橡塑保溫板進行密封。

（3）1號豎井電纜敷設(shè)時在1號、2號豎井之間，平洞部位使用焊接鋼管、防護網(wǎng)和防火阻燃篷布將其隔斷，待2號豎井交面后，將隔斷前移至2號豎井靠主廠房進風洞側(cè)，將1號、2號豎井封閉隔離起來，防止無關(guān)人員進入到高壓電纜敷設(shè)區(qū)域，起到防護隔離作用。

（4）GIS樓500 kV電纜層靠江側(cè)預(yù)留門洞，使用焊接鋼管、防護網(wǎng)和防火阻燃篷布根據(jù)預(yù)留孔洞大小制作臨時隔離門，高壓電纜敷設(shè)時禁止無關(guān)人員進入，并起到防風保溫作用。

4 加溫布置方案

4.1 加溫設(shè)備選擇

結(jié)合兩河口特有的冬季氣候，從經(jīng)濟適用性、性能、運維等多方面出發(fā)，查詢比對了多種國內(nèi)外現(xiàn)有加熱設(shè)備，發(fā)現(xiàn)目前最先進實惠且適用于高大空間加溫的設(shè)備為紅外線輻射加熱設(shè)備，兩河口GIS室屬于高大空間且環(huán)境惡劣，因此決定選用電長波采暖器(15 kW/380 V)對GIS室及500 kV電纜層、上平洞等敷設(shè)通道進行整體加溫。

（1）電長波紅外采暖在實際應(yīng)用中的優(yōu)點

1）采暖速度快、采暖效率高、即開即熱，采暖無滯后性，懸掛高度4～20 m，特別適用于高大空間，如工廠車間、體育館等高大空間的加熱采暖。

2）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用低。只要有電即可應(yīng)用，方便靈活。

3）采暖舒適度好?？諝獠桓稍铮o態(tài)加熱無揚塵。

4）設(shè)備溫控人性化，確保安全穩(wěn)定，建造簡便，施工周期短，易于推廣。

5）高效節(jié)能。在高大空間內(nèi)，該設(shè)備比傳統(tǒng)方式節(jié)約至少30%的運行費用。

（2）應(yīng)用安全

1）采用220 V或380 V電力加熱，使用方便安全，易于管理。該產(chǎn)品性能穩(wěn)定，連續(xù)運行20 000 h性能保持不變；耐潮濕，在相對濕度80%～90%環(huán)境中放置500 h后電阻無變化；安全性好，不自燃，不自爆，不漏電。

2）工作過程中遇設(shè)備損壞、觸電、熱過載、短路、缺項等情況設(shè)備自動停止并關(guān)閉，保證使用安全。

3）測溫儀隨時監(jiān)控溫度，一旦溫度高于設(shè)定溫度設(shè)備自動停止并關(guān)閉，低于設(shè)定溫度自動啟動，保持恒溫運行。

4.2 500 kV高壓電纜敷設(shè)加溫設(shè)備布置

（1）500 kV GIS電纜層

500 kV GIS電纜層電長波采暖器布置分兩階段進行，1號豎井電纜敷設(shè)時布置在9～18號軸之間，共布置9臺電長波采暖器(15 kW/380 V)，采暖器安裝高度5 m，溫控箱安裝高度1.5 m。在進行2號豎井電纜敷設(shè)時，將1號豎井電纜敷設(shè)時布置的電長波采暖器移至1～9號軸之間布置，布置數(shù)量及安裝高度與1號豎井電纜敷設(shè)時一致。電纜盤處布置1臺電長波采暖器(15 kW/380 V)，電纜盤至GIS樓處布置2臺紅外采暖器(3 kW/220 V)，均安裝于防護棚頂部，運行期間在采暖器附近放置滅火器，并設(shè)置安全警示標牌，防止火災(zāi)及燙傷。

（2）出線上平洞

出線上平洞共布置36臺紅外采暖器(3 kW/220 V)，每間隔5 m布置一臺，采暖器沿上平洞拱頂電纜橋架布置，安裝高度與橋架一致，1號豎井電纜敷設(shè)時采暖器安裝方向面對左側(cè)，2號豎井電纜敷設(shè)時采暖器安裝方向面對右側(cè)，運行期間在采暖器附近放置滅火器，并設(shè)置安全警示標牌，防止火災(zāi)及燙傷。

4.3 GIS室加溫設(shè)備布置

（1）GIS室采取整體加溫方式，整個GIS室共布置20臺電長波采暖器(15 kW/380 V)，分別布置在靠山側(cè)和靠江測，每側(cè)布置10臺，采暖器安裝高度6 m，溫控箱安裝高度1.5 m，安裝過程中為避免破壞免裝修混凝土，靠江側(cè)利用參考平臺防護欄進行安裝固定，靠山側(cè)根據(jù)現(xiàn)場實際情況使用6號槽鋼制作支架進行安裝固定，運行期間在采暖器附近放置滅火器，并設(shè)置安全警示標牌，防止火災(zāi)及燙傷。

（2）出線套管安裝屬于露天作業(yè)，選擇天氣晴朗且氣溫較高的時間段進行出線套管安裝。

4.4 加溫設(shè)備接線

（1）500 kV GIS電纜層

500 kV電纜層采暖器電源引自GIS 500 kV電纜層B軸9號柱處電源柜，電源柜至各采暖器使用ZB-YJV-5×16動力電纜作為電源線，電纜沿地面使用200×100電纜槽盒敷設(shè)，上引電纜使用100×50電纜槽盒敷設(shè)，槽盒固定禁止破壞免裝修混凝土。

（2）出線上平洞

出線上平洞采暖器電源引自豎井頂部(EL.2875.10)電 源 柜，從 電 源 柜 引 出2根ZBYJV-3×35+2×16動力電纜作為采暖器電源線，電纜沿上平洞拱頂電纜橋架敷設(shè)。每根電纜供18臺采暖器，采暖器通過ZB-YJV-3×4動力電纜就近從主電源電纜引接。

（3）GIS室

GIS室1～10號柱采暖器電源引自GIS層B軸3號柱處電源柜，10～20號柱采暖器電源引自GIS層B軸17號柱處電源柜，電源柜至各采暖器使用ZBYJV-5×16動力電纜作為電源線，電纜沿地面使用200×100電纜槽盒敷設(shè)，上引電纜使用100×50電纜槽盒敷設(shè)，槽盒固定禁止破壞免裝修混凝土。

5 運行維護

GIS室、GIS 500 kV電纜層、出線上平洞等部位采暖設(shè)備安裝完成后，安排專人進行維護，GIS室采暖設(shè)備每班安排1人進行運行維護，每2 h記錄每臺采暖器供暖區(qū)域的環(huán)境溫度，根據(jù)環(huán)境溫度對采暖器加熱溫度進行實時調(diào)整，確保GIS室整體溫度滿足廠家技術(shù)文件要求，采暖器出線故障時及時進行維修。GIS 500 kV電纜層、出線上平洞采暖設(shè)備每班安排2人進行運行維護，每2 h記錄每臺采暖器供暖區(qū)域的環(huán)境溫度，根據(jù)環(huán)境溫度對采暖器加熱溫度進行實時調(diào)整，確保高壓電纜敷設(shè)環(huán)境溫度滿足廠家技術(shù)文件要求，采暖器出線故障時及時進行維修。

6 結(jié)語

兩河口電站在面臨高寒高海拔等不利因素的影響下，通過使用電長波采暖器對GIS室、高壓電纜存放地點及敷設(shè)通道進行整體加溫，確保了500 kV GIS設(shè)備安裝及高壓電纜敷設(shè)冬季施工順利進行，縮短了工期，節(jié)約了成本，開創(chuàng)了高寒高海拔地區(qū)500 kV高壓設(shè)備冬季施工先例，對類似的工程具有一定的借鑒和促進作用。