摘要：张北柔直电网工程是世界首个柔性直流环网工程，直流电网的送出方式实现了风、光、储多能互补，实现了“直流电压、交流网侧电压和输送容量”的全面提升，建成后将是世界上输电电压最高、输送容量最大、送电距离最长、技术水平最先进的柔性直流输电工程。该工程对于加快资源优势向经济优势转化、带动装备制造业转型升级、改善大气环境质量等均具有十分重要的意义，对促进特高压电网及全球能源互联网发展具有重大的示范意义。
关键词：柔性直流；极线断路器；防尘；环境温度
极线断路器作为高压柔性直流换流站的大型电气设备，组件种类多、管支路及接头多、易碰易损件多，对安装工艺、施工顺序、吊装方案、清洁处理、尺寸控制、密封紧固等有严格的要求，施工中要求方案合理安全、操作精密精细、质量控制严格到位。同时对施工环境有较高的防尘、湿度、正压恒温要求，需采取特殊措施，加强施工现场的环境控制以保证施工质量。
1断路器安装环境控制
断路器是换流站内的核心设备，它的安装和运行对环境要求极高。在模块安装之前，安装环境应满足《ISO14644-1洁净室及相关控制环境标准》中的9级要求，0.5μm的颗粒每立方米不多于3.52×107个，1μm的颗粒每立方米不多于8.32×106个，5μm的颗粒每立方米不多于2.93×105个，阀厅内环境温度10～25℃。相对湿度不大于60%，压力保持微正压，空气洁净度满足百万级，安装前阀厅内布置环境监测系统，主要包括以下功能：温湿度监测、粉尘度监测、大气压力监测、视频记录。
1.1作业环境“无尘化”
措施1：阀厅地面内满铺地板革，有效抑制升降平台移动等可能带来的扬尘，同时减少对地面的损坏。措施2：每层设备安装完成后，及时用塑料薄膜和隔板覆盖，本体安装完成后、系统设备带电前，对本体用塑料薄膜全面覆盖，起到有效防尘及防护隔离的效果。
1.2环境控制“车间化”
措施1：制订阀厅管理制度，实行人员进出登记制度及施工过程“四无”管理。措施2：引进扬尘温湿度检测系统，设置于安装区域东侧。系统含主机数据采集系统、防护箱、无线传输（含手机卡）、云平台、APP手机端、LED显示屏。满足厅内保持微正压，温度在10～25℃为宜，相对湿度不大于60%的安装条件。措施3：本体及附件安装人员穿着专用的防尘服和防尘头套。措施4：阀厅配备大功率工业吸尘器和扫地机2台，专业班组维护阀厅内卫生。措施5：阀厅入口处设置门禁系统，施工人员进出必须刷卡进入，其他单位有相关工作必须提前申请并办理门禁卡，外来人员凭临时出入证进出。
1.3成品保护“细致化”
措施：做好成品保护措施，升降平台和叉车的车轮胎外包裹保护套，避免在地面产生划痕及轮胎印；支柱绝缘子外表层包裹“成品保护”喷绘布警示标识，避免碰撞破损。
2断路器安装质量控制
2.1基础控制
验收土建单位预埋件，要求同一设备24块预埋铁纵向尺寸偏差小于等于±1mm，横向尺寸偏差小于等于±1mm，高度差小于等于±1mm。同一列设备基础中线偏差小于等于±5mm。
2.2支柱绝缘子安装控制
绝缘子钢支座与土建预埋铁焊接固定前，应严格控制钢支座的标高、轴线，误差控制在±1mm内，焊接过程中要多次测量轴线和标高，发现问题及时进行调整。绝缘子底座焊接完毕后应再次测量绝缘子底座尺寸偏差，要求纵向尺寸偏差小于等于±1mm，横向尺寸偏差小于等于±1mm，高度差小于等于±1mm。
2.3模块安装
模块到达现场后按照厂家技术要求条件存放，并在存放地点设置温度计和干湿度计以监视温度和湿度；设备运转采用自带液压系统的转运小车，避免模块转运时的震动和碰撞；模块在安装前拆箱，模块的保护塑料膜在吊装时边拆边吊装；在设备安装时，吊装时安装支撑附件细心谨慎，防止敲击到模块；螺栓连接紧固适当，严格按照设备的紧固力矩要求，将抗震平台吊装至支撑绝缘子转接底座上，平台各部分之间的连接件暂时不紧固，待平台与连接块紧固完后再进行螺栓紧固。
2.4通流回路接头端子发热控制
主通流回路的金具/设备连接点均需进行直阻测试，并记录数据，与质量标准进行比较，对测试结果进行判断，对不符合要求的连接点进行整改，并形成记录。设备连接安装前，使用600目细砂纸打磨去除表面氧化层，用丙酮清洗打磨面，用干净的白棉布或卫生纸擦拭干净，再进行安装连接。螺栓紧固时，均严格按照力矩紧固要求进行紧固，紧固力矩应采用100%标准螺栓紧固力，紧固自检后划线。设备安装期间，出厂前完成力矩紧固连接的部位应按照厂家给出的力矩值进行确定，避免由于连接部位力矩未到达规定值运行期间该位置局部发热；对主通流回路接线端子各个设备的等电位线、螺栓及螺母应做好防腐处理。
2.5屏蔽罩及屏蔽环安装
屏蔽罩紧固前调整好位置，必须不偏不斜，擦拭屏蔽罩表面，不能有污渍和手印。
3主功能变安装质量控制
3.1主功能变安装控制
由于主供能变需要提前进场做相关试验，应临时存放于安装位置。到场后设备横放在木箱中，将变压器的外包装拆除，放置在地面上，下部用支撑垫木进行支撑；供能变躺倒时，线圈及铁芯支撑必须朝下。安装翻转工装时，将吊带穿过套管头部工装的吊孔，吊带与气箱上的吊攀用卸夹连接。翻身前需要在翻身工装下部垫入垫木及橡胶垫，用以增加地面摩擦力，并对地面进行保护。使用行车吊起套管端部，套管开始受力，然后缓慢提升行车，同时行车往变压器一端缓慢移动，在提升和移动过程中，慢慢把供能变压器整体翻转至竖直状态。翻身过程中，行车的速度不宜过快，吊绳尽量保持垂直；翻身完成后，采用气箱上同一高度的4只吊攀进行整体起吊，拆卸翻转工装。采用10t单轨吊运输至指定工位，起吊时注意起吊速度，且起吊高度不宜过高，再根据现场布置及方向要求，把供能变压器安装到现场地基上。
3.2主供能变排气及内检
从供能变的自封阀放出内部的东西时充入干燥空气；打开人孔封板，根据运输图纸，将运输时使用的固定工装拆除；测量导杆的同心度、线圈的轴向偏移；厂家技术服务人员判断高、低压线圈的同心度是否满足要求。对内部清理干净后封入孔板（用正式的封板），并记录等价露空时间。作业过程中应注意防尘防异物，并控制好露空时间，作业完成后需要对变压器内、外部进行清理。
3.3主供能变抽真空及注气
通过自封阀对供能变内部进行抽真空，抽真空至26.6Pa以下后进行泄漏检测，即关闭抽真空用阀门后放置30min，测定放置期间的压力上升值。如果测量值小于13.3Pa/30min，泄漏合格；如果测量值大于13.3Pa/30min，则将干燥空气充入供能变内使用气压达0.5MPa，检查漏气处并进行修理，修完后再次进行泄漏检测，直至测量值小于13.3Pa/30min。抽真空至26.6Pa以下，进行等价露空时间2倍解除。等价露空时间解除后，从自封阀向供能变内部充入SF6气体（要求露点小于﹣45℃，纯度为99.99%）至0.54MPa后进行泄漏试验。泄漏试验满足要求后，根据温度调整供能变内部SF6气体压力至运行压力，将自封阀用封帽封住。主供能变检漏时，充气静止完成后对变压器进行泄漏测定。用SF6气体泄漏探测仪进行检测。底层供能变由于体积较大，气密试验时，采用局部包扎的方式进行气密试验，将变压器上所有的法兰进行包扎，再进行气密试验。
4结束语
极线断路器作为高压柔性直流换流站的大型电气设备，它的安装质量及工艺直接影响到工程整体的施工质量及工艺水平，关系到广大用户的电能质量，也关系到整个电网的运行安全。施工中严格按照操作规程安装，每一道工序的安装质量都要严格把关。
作者:吴曜曜 李强 王粤术 单位:国网山西送变电工程有限公司