變電站GIS無塵化安裝管控措施研究

1、變電站GIS無塵化安裝管控措施研究 鄭玉實1 劉玉坤2 孫峰2（山東電力集團(tuán)公司臨沂供電公司 山東 臨沂）摘 要 針對變電站GIS設(shè)備拆解安裝過程中，設(shè)備內(nèi)腔易被環(huán)境灰塵等雜質(zhì)污染的問題，開展無塵化安裝作業(yè)，實現(xiàn)設(shè)備無隱患無缺陷投運，創(chuàng)精品工程。公司通過對變電站GIS設(shè)備安裝無塵化要求進(jìn)行研究，分析需求，制定實現(xiàn)無塵化環(huán)境采取的措施，核心采用空氣正壓原理，利用潔凈設(shè)備創(chuàng)造千級及以上潔凈空間。主要通過三把關(guān)、三清潔等手段，采用風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組輸入高潔凈度空氣，形成正壓環(huán)境。經(jīng)測定，安裝現(xiàn)場的潔凈度完全滿足千級要求，甚至可以達(dá)到百級。關(guān)鍵詞 GIS 無塵化纜 安裝 施工一、課題背景（一）名詞解釋：潔凈

2、度：指每立方米潔凈空氣中的含塵（包括微生物。計量直徑大于等于0.5um的塵粒）量多少的程度。我國執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB 50073-2001,依據(jù)美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E中潔凈室等級標(biāo)準(zhǔn)換算而來。（二）GIS設(shè)備無塵化安裝是提高工程安裝質(zhì)量的重要手段變電站GIS設(shè)備全稱是氣體絕緣全封閉組合電器，具有占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點，為防止發(fā)生漏氣、放電等故障，GIS設(shè)備的安裝過程對環(huán)境的微塵度、微水度都有異常苛刻的要求。安裝過程中，需要打開密封的包裝，露出內(nèi)部機(jī)構(gòu)，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)極易被環(huán)境灰塵、潮氣等雜質(zhì)污染，給設(shè)備安全運行帶來隱患，嚴(yán)重時會出現(xiàn)安裝后各項指標(biāo)試驗不合格。因此，GIS設(shè)備

3、無塵化安裝是提高工程安裝質(zhì)量的一項重要手段。（三）GIS設(shè)備無塵化安裝是響應(yīng)省公司要求的必然選擇為全面防范由于工程建設(shè)原因引起的設(shè)備缺陷和電網(wǎng)運行安全事件，國網(wǎng)公司省電力公司5月份下發(fā)了關(guān)于進(jìn)一步加強GIS“無塵化”安裝管理工作的通知，要求各單位全面推進(jìn)GIS“無塵化”安裝工作。根據(jù)省公司規(guī)定，GIS設(shè)備安裝防塵室要求如下：1.防塵室內(nèi)溫度應(yīng)在-1040之間，空氣相對濕度小于80%，潔凈度在百萬級以上，每立方米空氣中0.5m微粒數(shù)量在35200000以下時，即可滿足無塵化環(huán)境要求。圖1.1 潔凈度等級劃分2風(fēng)沙大的地區(qū)，入口處應(yīng)設(shè)置風(fēng)淋室，通過風(fēng)淋室吹去作業(yè)人員身上附帶的粉塵及其他微粒。3所有

4、進(jìn)入防塵室的人員應(yīng)穿戴專用防塵服、室內(nèi)工作鞋。4防塵室內(nèi)應(yīng)充入經(jīng)過濾塵的干燥空氣，通風(fēng)設(shè)施齊全有效。5防塵室應(yīng)配備溫度、濕度、潔凈度實時監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境條件的實時查詢和自動告警。6防塵室內(nèi)應(yīng)安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，對GIS母線對接、間隔組件安裝等“無塵化”作業(yè)全過程進(jìn)行錄像，電子錄像資料隨同電網(wǎng)建設(shè)項目檔案進(jìn)行歸檔，保管期限為工程竣工投產(chǎn)后一年。二、內(nèi)涵核心采用空氣正壓原理，利用多重潔凈措施創(chuàng)造千級以上潔凈空間，為GIS設(shè)備安裝提供良好環(huán)境，確保GIS 設(shè)備正常運行。主要通過“三把關(guān)”（門窗孔洞全密封把好外界關(guān)，風(fēng)淋室清潔把好人身工具關(guān)，氣室覆蓋潔凈棚把好設(shè)備關(guān)）、“三清潔”措施（施工人員自

5、身清潔、安裝作業(yè)環(huán)境清潔、密封元器件清潔），采用風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組輸入高潔凈度空氣，形成正壓環(huán)境。圖2.1 無塵化安裝整體思路三、主要做法安裝過程的微塵污染主要來自四個渠道：一是外部環(huán)境的微塵污染，二是安裝人員自身攜帶微塵污染，三是施工機(jī)械及工器具產(chǎn)生微塵，四是GIS設(shè)備內(nèi)部微塵、金屬屑及毛刺。根據(jù)變電站實際情況，綜合考慮設(shè)備組成、設(shè)備尺寸、房屋布局、環(huán)境天氣等因素，精心策劃、認(rèn)真編制無塵化安裝施工方案，并嚴(yán)格審批手續(xù)。相應(yīng)控制措施如下。（一）外部環(huán)境的微塵污染控制措施1高壓室通風(fēng)窗采用防塵窗，內(nèi)窗為不銹鋼網(wǎng)，可輕松拆卸清洗，鋼網(wǎng)和外窗之間加裝一層防塵網(wǎng)，有效阻擋室外塵埃。2所有的門窗、排氣扇孔及其

6、他孔洞均用透光材料封堵，杜絕外界灰塵進(jìn)入。3在GIS室土建工程驗收完成后，對墻壁、屋面進(jìn)行反復(fù)清掃，地面用吸塵器將灰塵吸干凈后，鋪設(shè)地板革，防止起塵和靜電。設(shè)置多臺空氣自凈器，用于隨時過濾房間的微塵。 圖3.1 移動式空氣自凈器4為確保在安裝現(xiàn)場溫度及濕度的要求，高壓室內(nèi)安裝空調(diào)設(shè)備，用于溫度的調(diào)節(jié)和濕度的控制。 圖3.2 空調(diào)設(shè)備及溫濕度顯示計5制做局部凈化潔凈棚，用于對安裝施工中打開GIS密封時的除塵凈化處理。潔凈棚底部安裝萬向輪，便于作業(yè)面轉(zhuǎn)換；內(nèi)部配備微塵濃度測定儀、電子干濕溫度計、風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組FFU，以持續(xù)補充純凈空氣保持室內(nèi)微正壓，避免外界未凈化塵埃粒子進(jìn)入，并可在短時間內(nèi)對局部凈

7、化防塵室進(jìn)行凈化。安裝工作開始前，要先開啟凈化機(jī)組數(shù)分鐘，待粉塵濃度趨于穩(wěn)定且達(dá)到要求的凈化級別后，方可進(jìn)入防塵室作業(yè)，并由計算機(jī)實時監(jiān)控記錄安裝環(huán)境參數(shù)。微塵濃度測定儀可連接計算機(jī)共享數(shù)據(jù)。（1）潔凈棚主要結(jié)構(gòu)設(shè)備無塵安裝潔凈棚，主要由箱體、風(fēng)機(jī)、空氣過濾器、阻尼層、燈具等組成。（2）潔凈棚配置1）框架：以工業(yè)鋁材作為框架穩(wěn)固、美觀、不生銹、不產(chǎn)塵；2）防靜電垂簾：四周圍用防靜電垂簾和亞克力板，防靜電效果好、透明度高、網(wǎng)格清晰、柔韌度好、不變形、不易老化；3）風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組FFU：采用PCI低速離心風(fēng)機(jī)，具有長壽命、低噪聲、免維護(hù)、震動小、可無級變速等特性，風(fēng)機(jī)質(zhì)量可靠，工作壽命長，加上獨特的

8、風(fēng)道設(shè)計，大大提高了風(fēng)機(jī)的效率、降低了噪聲。風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組FFU塵埃的收集率達(dá)99.9799.99995%，內(nèi)部凈化級別可達(dá)100-1000級。4）內(nèi)部采用凈化室潔凈專用燈具，不會產(chǎn)生靜電吸附。（3）優(yōu)點：1）可單獨使用，也可組合使用；2）與土建式或裝配式百級潔凈室相比，投資少，安裝簡便，運行費用低；3）模塊化結(jié)構(gòu)，提高潔凈度等級容易，擴(kuò)展性強，且重復(fù)利用價值高；4）移動方便。（二）安裝人員自身攜帶微塵污染控制措施1為達(dá)到施工人員自身清潔的要求，公司定制了專用潔凈防護(hù)服及潔凈防塵鞋。防護(hù)服為連體結(jié)構(gòu)，采用專用滌綸長絲（棉、麻等短纖維不能應(yīng)用于超凈面料，容易成為發(fā)塵源），經(jīng)向嵌織導(dǎo)電纖維，經(jīng)特殊工

9、藝制造而成，具有優(yōu)質(zhì)、持久的導(dǎo)電性能，可以達(dá)到防靜電的目的，避免微塵吸附。2在GIS設(shè)備室入口處設(shè)置凈化風(fēng)淋室，施工人員進(jìn)入設(shè)備室之前先經(jīng)過風(fēng)淋室，風(fēng)淋室的旋轉(zhuǎn)噴頭從各個方向強力噴射出潔凈的空氣，可迅速清除附著在施工人員身上以及隨身攜帶工器具上的灰塵、頭發(fā)等雜物。風(fēng)淋室的兩道門電子互鎖，可有效阻止外界污染和未被凈化的空氣進(jìn)入施工區(qū)域，確保工作場地達(dá)到無塵標(biāo)準(zhǔn)。（三）施工機(jī)械及工器具產(chǎn)生微塵控制措施GIS設(shè)備安裝時，要使用許多工器具，容易產(chǎn)生或攜帶微塵。比如利用手拉葫蘆等起重設(shè)備吊裝套管時，會產(chǎn)生許多金屬屑；利用鉗子、扳手等工具時，工具會攜帶大量塵埃。因此，要求安裝過程中所有用到的工具，都要經(jīng)過

10、無塵處理后密封存放；隨身攜帶的工具要在經(jīng)過風(fēng)淋室時除塵。研制專業(yè)起重及移動裝置，取代手拉葫蘆等起重工具，不但不會產(chǎn)生微塵，而且更適合在狹小的潔凈棚內(nèi)使用，提高了安裝效率。 圖3.3 傳統(tǒng)工器具及改進(jìn)后的移動對接工具（四）GIS設(shè)備內(nèi)部微塵控制措施GIS設(shè)備生產(chǎn)組裝過程中，會產(chǎn)存在微塵、金屬屑及毛刺，對設(shè)備安全運行威脅巨大。因此，安裝過程中，一是要清除：先用砂紙打磨毛刺、棱角，然后用無塵布擦拭，最后用專用潔凈吸塵器進(jìn)行徹底清理；二是密封：清理干凈密封槽，涂勻?qū)Ｓ妹芊饽z，安裝好密封膠圈，確保潮氣和微塵不會進(jìn)入。 圖3.4 清理GIS設(shè)備內(nèi)部微塵（五）現(xiàn)場視頻監(jiān)控錄像措施本部建立數(shù)字化智能監(jiān)控終端，

11、全面覆蓋工程施工現(xiàn)場。監(jiān)控前端采集的信息通過互聯(lián)網(wǎng)及專網(wǎng)通道傳輸?shù)奖O(jiān)控終端,從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控?，F(xiàn)場利用帶有云臺功能的攝像頭，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)攝像頭拍攝角度，多角度監(jiān)控GIS設(shè)備安裝過程，并能全程錄像保存，確?，F(xiàn)場作業(yè)環(huán)境符合安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)。圖3.5 現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)四、取得的主要成效（一）實現(xiàn)全方位、全過程的微塵隔離本無塵化安裝方案，通過層層的密封、清潔把關(guān)，全方位、全過程對微塵進(jìn)行清除及隔離，杜絕了一切可能造成微塵污染的渠道，從而切實創(chuàng)造了無塵化的環(huán)境。（二）實現(xiàn)安裝過程全程視頻監(jiān)控通過視頻監(jiān)控設(shè)備，對GIS母線對接、間隔組件安裝等“無塵化”作業(yè)全過程錄像，在公司通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)可同步監(jiān)控，電子錄像資料實時保存。（三）無塵化效果已超過要求采用這一工法，GIS設(shè)備安裝現(xiàn)場、局部凈化防塵室的單位體積塵埃粒子數(shù)量顯著下降，效果明顯。在現(xiàn)場檢測的凈化數(shù)據(jù)已達(dá)到萬級甚至千級，在實驗室可以達(dá)到百級以上，提高了一千倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于安裝施工標(biāo)準(zhǔn)。圖4.1 試驗數(shù)據(jù)及對應(yīng)的潔凈度等級 圖4.2 直徑0.5m微粒濃度五、結(jié)論本GIS設(shè)備無塵化安裝課題的實施效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了預(yù)期要求，杜絕了設(shè)備因安裝環(huán)境原因造成質(zhì)量缺陷及隱患，為無塵化安裝做出了有益的探索與嘗試。參考文獻(xiàn)【1】GB50591-2010 潔凈室施工及驗收規(guī)范 【2】GB_50147-20