220kV一次通流方案設(shè)計優(yōu)化

張浩，吳金祥，嚴(yán)朝陽，黃巍，羅茂嘉，趙曉劍，褚優(yōu)群，石雷

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司檢修分公司，浙江杭州，310007）

0 引言

變壓器（簡稱主變）作為220kV變電站中的主要一次設(shè)備，承擔(dān)著功率傳輸?shù)闹匾δ埽侵髯兊膬r格往往比較昂貴，進(jìn)行必要的主變保護(hù)對正常電力傳輸具有重要意義。在進(jìn)行主變相關(guān)基建的調(diào)試中，必須要在主變啟動試驗之前進(jìn)行必要的、科學(xué)的一次通流。為保證一次通流的安全性、科學(xué)性、減少需要耗費(fèi)的時間，需要對一次通流方案進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，縮短一次通流試驗，達(dá)到最優(yōu)效果。

1 一次通流試驗概述

1.1 一次通流試驗定義

圖1 一次通流試驗時間待優(yōu)化問題圖

借助大電流試驗儀，使一次設(shè)備流過合適大小的三相對稱大電流，模擬系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從而全面檢查流變二次回路接線、變比、相位、相序是否符合設(shè)計要求，驗證一次設(shè)備相位相序安裝的正確性。

1.2 通流試驗方式

通流試驗有兩種方式：一種是在二次側(cè)通入單相變幅值的電流；另一種是直接從一次側(cè)通入三相定幅值的電流。對于這兩種方式，一次側(cè)三相定幅值通流效果比較好，因為該試驗可以對電流互感器的變比、極性以及接線方式進(jìn)行確認(rèn)，但是該試驗方法對試驗設(shè)備和工作人員的要求較高。而二次通流試驗對設(shè)備的要求簡單，只需一臺電流互感器檢驗儀即可，但二次通流試驗不能檢查到電流互感器二次回路的接線方式。

2 一次通流試驗現(xiàn)狀案例解析

2.1 一次通流試驗現(xiàn)狀

在喬司變220千伏母差雙重化改造，瓶窯檢修班發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行流變一次通流試驗時，耗時費(fèi)力，大大影響檢修效率。一次通流試驗過程中登高準(zhǔn)備及登高這一環(huán)節(jié)，普遍比較費(fèi)時。為了在檢修任務(wù)中更快更安全的將試驗引線接至導(dǎo)流板，縮短220千伏流變一次通流試驗時間成為亟待解決的問題。

2.2 一次通流試驗待優(yōu)化問題分析

（1）為了更好的確認(rèn)電流互感器的變比、極性以及接線方式的確認(rèn)，一般進(jìn)行一次側(cè)三相定幅值通流，因此需要將試驗引線接至導(dǎo)流板，同時連接的可靠及操作的規(guī)范性要求使得安裝試驗引線時間過長。

（2）瓶窯檢修班接觸C級檢修工作時間較短，缺乏專業(yè)的登高設(shè)備，同時在試驗前需要將登高設(shè)備的搬運(yùn)進(jìn)場，而且檢修班二次人員由運(yùn)行人員轉(zhuǎn)崗而來，登高技能缺失，登高過程戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，涉及登高作業(yè)，對登高設(shè)備的檢查也需要一定的時間。裝設(shè)試驗引線本身難度不大，難度集中在專業(yè)登高設(shè)備的缺失，且根據(jù)《安規(guī)》登高要求，登高準(zhǔn)備工作必須嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）為了進(jìn)一步了解裝設(shè)通流引線耗時的原因，對喬司變220kV喬元4404線間隔進(jìn)行一次通流試驗，并進(jìn)行了試驗過程全紀(jì)錄。安排相關(guān)測試人員登高將試驗引線接至流變；安排專人進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄；安排登高監(jiān)護(hù)人，同時進(jìn)行登高扶梯的穩(wěn)固，并負(fù)責(zé)大電流試驗儀的操作，一般一次通流試驗需要安排5人進(jìn)行。因為大電流測試儀的限制，5人進(jìn)行試驗時，需三相分開輪流進(jìn)行，三相依次輪回導(dǎo)致試驗耗時，耗力。通過現(xiàn)場調(diào)查可以看出喬元4404線間隔一次通流試驗耗時耗力的主要原因就是需要耗費(fèi)大量的人力資源，同時三相依次輪流登高的過程造成耗時。

2.3 待優(yōu)化問題原因分析

2.3.1 要因

（1）準(zhǔn)備工作耗時：登高作業(yè)根據(jù)《安規(guī)》中登高的具體要求，準(zhǔn)備工作必須按部就班。從登高設(shè)備的穩(wěn)固、安全帶的檢查、佩戴安全帶等等，缺一不可，導(dǎo)致耗時。（2）登高時需手持引線，存在安全隱患：在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，隨身佩戴安全帶，同時手持試驗引線登高，特別是攀登式扶梯，存在誤踩試驗引線的因素存在，存在安全隱患。（3）登高接線作業(yè)耗時：在實(shí)際工作過程中及測試數(shù)據(jù)表明，一次通流試驗大部分時間集中在登高過程，縮短登高過程所耗費(fèi)的時間，即可縮短一次通流試驗所需要的時間。

2.3.2 非要因

（1）三相依次進(jìn)行試驗，需三次登高作業(yè)：瓶窯檢修班在做一次通流試驗時，為確保試驗的準(zhǔn)確性，的確需要三相分開依次進(jìn)行試驗，單獨(dú)一次登高作業(yè)已經(jīng)耗費(fèi)大量時間，三次裝拆試驗引線更是費(fèi)時費(fèi)力，但是如果能從根本上解決登高耗時問題，三相依次進(jìn)行問題也迎刃而解。（2）人員配置問題：從喬司變實(shí)際工作數(shù)據(jù)我們可以清晰看出，女性職工在裝設(shè)試驗引線的操作中耗費(fèi)時間更長，主要集中在登高技能及力量方面的欠缺。瓶窯檢修班目前有3名女職工，安排工作中注意合理性即可避免。（3）缺乏專用登高設(shè)備：瓶窯檢修班剛剛接手C級檢修工作，很多試驗儀器、工具等缺失情況確實(shí)存在，不過都在不斷補(bǔ)充過程中，同時也在加強(qiáng)各類工具的使用培訓(xùn)。

3 220kV一次通流試驗優(yōu)化方案分析

3.1 優(yōu)化方案一：選擇登高車進(jìn)行通流試驗引線的連接工作

通過這一優(yōu)化方案裝導(dǎo)致一次通流試驗引線耗時更長了，登高準(zhǔn)備及登高耗時所占比例依舊很高。唯一的優(yōu)勢就是利用登高車，機(jī)械化程度高，保證了成員的登高安全。

劣勢如下：（1）瓶窯檢修班未配備登高車或自動升降梯，只能在工作中由變電檢修中心或者省送協(xié)助下完成。（2）登高車操作復(fù)雜，只有在專業(yè)人士在場，才能配合。（3）登高車的利用，使得通流時間更加耗時。

3.2 優(yōu)化方案二：原有設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化

希望從根本上縮短通流試驗所需時間，就是如何更快更安全的把試驗引線牢固的搭接在導(dǎo)流板上，省去登高環(huán)節(jié)，在地面進(jìn)行裝設(shè)試驗引線，是節(jié)省時間的根本途徑。提出在地面利用伸高桿直接將線夾穩(wěn)固在閘刀與流變的接頭處的想法。

對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了初步改裝。并且對優(yōu)化效果進(jìn)行分析：該方案的圖中紅色圈內(nèi)的端頭，可以保證試驗線的固定，不滑落。但是如何穩(wěn)固在導(dǎo)流板上，利用鐵環(huán)架在導(dǎo)流板，并用鐵環(huán)勾住固定螺栓，由于伸高桿足夠長，并且比較牢靠。現(xiàn)場利用一定的傾斜角度，也能夠固定。唯一不足：一次通流試驗需要通過大電流試驗儀施加100A的定幅值電流，后期加工的鐵環(huán)可能不能可靠的承受如此高的電流。利用改檢修狀態(tài)的喬牙4410間隔進(jìn)行了模擬搭接（并未通流），如圖。搭接后，一旦通上大電流，鐵環(huán)可能會因為承受不住大電流發(fā)生熔斷，導(dǎo)致傾斜，損壞設(shè)備，后果比較嚴(yán)重。

3.3 優(yōu)化方案三：創(chuàng)新設(shè)計絕緣桿

一次通流試驗之前之所以需要登高，是因為必須確保試驗引線與導(dǎo)流板咬合牢靠，防止試驗中通大電流時，彈開試驗引線，威脅人員安全及損壞電氣設(shè)備，我們設(shè)計U型鋸齒形接口咬合導(dǎo)流板，保證連接牢靠，確保安全。為了方便試驗人員攜帶，我們改進(jìn)與應(yīng)用一種可以伸縮的絕緣桿，在保證長度滿足試驗要求的前提下，盡量使絕緣伸縮桿的重量輕巧，方便攜帶，這樣不必每次試驗前檢修人員準(zhǔn)備登高車或者等高梯及安全登高器具。

一次通流試驗絕緣桿采用多功能高空接線鉗的改進(jìn)方式，采用多節(jié)可組裝的方式進(jìn)行組裝和拆卸，方便實(shí)用。在方案二優(yōu)化改造的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的研究，得到結(jié)論：（1）必須可靠的夾住導(dǎo)流板，保證連接可靠；（2）連接材料必須能夠承受大電流。在此基礎(chǔ)上畫出了構(gòu)思方案，并邀請到了相關(guān)專業(yè)企業(yè)的技術(shù)人員到喬司變，一步的現(xiàn)場討論研究。

圖2 實(shí)物圖

由圖2中的三處標(biāo)記，我們解決了引線安裝裝置的3個主要問題。

標(biāo)記1：標(biāo)記1為緊固螺絲。為了滿足我們現(xiàn)有試驗引線的連接要求，我們按照現(xiàn)試驗引線的螺栓大小，制作了對應(yīng)的連接螺絲口，連接處均為可靠銅材料，保證連接穩(wěn)固，同時能夠承受大電流。

標(biāo)記2：標(biāo)記2為鋸齒形連接口，能夠保證可靠的接觸。接觸材料也為銅，能夠承受一次通流的大電流。（實(shí)際工作中一次通流試驗一般為100A）

標(biāo)記3：標(biāo)記3來自于接地線的啟發(fā)，只要在凹形鋸齒口夾住導(dǎo)流板時候，我們?nèi)斯は蛳伦炜s桿，鋸齒口即可緊緊夾住導(dǎo)流板，拆卸時，只需用力向上提伸縮桿，鋸齒口即松開，簡單方便。

優(yōu)化效果分析：方案三中的新型試驗夾能夠滿足牢固的固定在導(dǎo)流板上，同時材料滿足通過100A電流的要求。操作簡便，只要通過拉伸伸縮桿就可以將試驗夾固定及松開導(dǎo)流板，大大縮短安裝試驗引線所需時間。不足：目前新型試驗接口安裝在接地線所用的伸縮桿上，此伸縮桿的比較重，導(dǎo)致部分女職工不能成功將接口連接至導(dǎo)流板，后期我們將繼續(xù)改進(jìn)。但是對于男職工來說，問題并不大。安全性分析：方案三的鋸齒形咬合比較牢靠，同時銅材料承受電流能力強(qiáng)，改進(jìn)版能夠可靠的完成通流試驗的任務(wù)。

4 結(jié)論

對于一次通流試驗而言，必須進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計與改進(jìn)，縮短時間、提高效率，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，本文研究對于一次通流試驗改進(jìn)具有重要參考意義。

[1]郭亮,潘本仁,王冠南,楊越.洪屏抽水蓄能電站500kV系統(tǒng)一次通流方案設(shè)計[J]. 江西電力,2016,40(06)：2-5+9.

[2]朱克俠.一次通流試驗檢查二次電流回路的正確性[J].電子世界 ,2015,(24)：124-125.