110KV變電站投產階段缺陷原因分析及處理措施

劉漢倫

摘 要：110KV變電站投產階段的缺陷主要是由于總平面布置缺陷、土建施工質量、電氣設計缺陷施工質量不合格運行維護人員對設備不熟悉等投產階段中的常見缺陷問題，在此基礎上提出了科學合理進行總平面布置，建設項目部人員參與到設計審查，施工監理等工作中邊干邊學，設置母線互感器使用電站仿真模型預調試，對單體設備在施工中進行適應性調試，清晰檢修壓板的功能及關聯性，在投產階段應抓好人員培訓及消缺工作等措施。

關鍵詞：110KV;變電站;投產階段;缺陷

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0157-02

1 新投產110KV變電站常見缺陷

1.1 總平面布置中的缺陷

由于總平面布置引發的工程缺陷比較常見的有通訊機房布置不合理，主要是因為考慮前期投資成本盡量低而未能從方便維護，降低運行成本方面考慮。通訊機房作為變電站的重要組成部分，它的溫濕度和潔凈程度只打到基本的要求，機房防雷接地及消防措施等只得到部分滿足。因為種種原因變電站投產階段，站用電源不能完全按照設計采用雙電源，而只能將施工電源臨時接入作為站用電，這降低了變電站的站用電源的可靠性。

1.2 土建施工中存在的問題

一般情況下變電站建設優先于周圍建設，變電站建成后由于周邊規劃變動等原因，導致變電站場內標高低于周邊建筑物標高。不利于變電站場內排水，周邊雨水可能會倒排入站場。由于前期地質勘查資料不充分，在建構筑物施工時因種種原因而對基礎地質做改變，致使實際施工時的土壤電阻率參數與勘查時的土壤電阻率參數不一致，差異較大時會導致設計師按照勘查資料設計出的接地電阻施工方案，在施工方實施后不能達到設計效果，需重新設計、重新施工，這不僅增加了建設成本也拖慢了施工進度，若補救后的方案不能達到理想的效果，甚至可能影響到變電站的運行。

1.3 投產階段存在的電氣問題

110KV變電站投運初期，電氣中的設計缺陷和施工質量是導致投產階段事故較多的原因，運行維護人員對設備不熟悉，技術技能不達標是電氣設備出故障后處理時間較長的重要原因。電氣一次系統設計時由于種種原因只設置了線路電壓互感器而未設置母線電壓互感器，這容易出現假同期的情況，因為在并網運行時控制裝置采集到的是假的條件信號，并網時就容易出現假同期并網故障。二次系統設計采集的多是基本邏輯信號，就是為了完成基本保護，計量和測量的最小信號集，容易出現后臺顯示與實際回路轉態不一致的情況，極易出現連鎖保護不完善的情況，在備用電源自動投入時，因為二次母線電壓檢測條件經常出現失真，導致自投切不成功。雖然變電站二次設備之間的通訊都符合IEC61850協議，但是由于設備生產廠家不一致，每個廠家在做實驗室調試時，因為條件良好或者數據采集傳輸距離較近，很多問題不能暴露出來，更有甚者，有些廠家直接用的原始參數是在其他站調試成熟的數據，由于每個現場有各自的特殊性，部分參數需在特定的條件下才會暴露出其適應性不好的情況。目前，在部分變電站調試過程中，很多廠家調試人員基本不調試單體設備，認為出廠參數是經過實驗室調試或者在別的站已經正常運行很久了，只需要調試設備相互之間的通信，特別是網絡通訊協議的測試，認為只需通訊接通數據交互正常，該設備就達到了設計要求。由于測試的不完整性也導致了設備在特定情況下容易出故障，同時因為業主方跟調人員未全面學習過設備單體調試，也讓故障設備處理時間加長。在變電站智能終端和保護測控裝置上設置有裝置檢修壓板，檢修壓板使用時，終端向主機發送的報文TEST位處于工作轉態，主機接收到報文后與主機存儲的轉態數據進行比較，若一致則進行有效性處理，若不一致則進行無效處理，該檢修壓板或者是信號傳輸錯誤時，可能會導致誤動作甚至發生設備事故。在部分設備中軟壓板信號不能正常與后臺模型程序通過通訊控制，只能通過該設備廠家的后臺程序對其進行控制，這增加了調試及運行維護的復雜度。

變電站施工中有許多共性問題，如果在施工階段未提出要求施工方整改，由于這些問題在設備試運行階段不影響設備的功能投入，會演變為設備缺陷或者安全隱患，在投產階段會由業主方運維人員逐步整改。這不僅增加了運行成本，也帶來了很多不確定的隱患。變電站內的設備多通過底座或是支撐架接地，由于施工原因投產初期發現部分設備的接地是通過底座或者是支撐架的緊固螺栓接地，鍍鋅扁鋼的焊接位置和矯彎破損處沒有處理，導致接地不良，部分接地引線未按規范做標識，或標識顏色不對。在投產階段還發現部分開關柜靜觸頭沒有使用絕緣擋板做遮擋，銅排連接緊固螺栓尺寸偏小，開關柜螺栓不是防爆螺栓等。

2 處理措施

2.1 科學進行總平面布置工作

在110KV變電站建設投產過程中，通信機房的布置和站用外界電源接入等總平面布置方面的問題時有發生幾乎可認為是變電站建設過程中的共性問題。布置不合理程度越高對變電站運行影響越大，當變電站后期改造時也是一個大麻煩。通信機房布置選址時一定不要放在地下室或頂層，最好布置在安全區域內。通信機房的布置應考慮點巡檢方便性及維修方便性，同時預留后期升級改造的空間。機房最好采取獨立布置，以免與變電站其他設備布置后因為電磁干擾等原因而出現通訊故障。機房布置時最好設置獨立的空調及除濕設備以保證通信機房的通風，溫濕度，以減少機房設備故障。對于投產初期只能采用施工電源等其他臨時電源接入作為站用電源的變電站，除設置備用燃油發電設備外，應盡快完成站用雙電源施工，站用電源可從臨近兩個變電站分別取電，并且按月進行站用電源自動投切實驗，以保證站用電源自動投切功能的完好性。

2.2 合理開展土建工作

土建是110KV變電站建設的重要基礎工作，土建工程的建設質量對變電站整體工程質量有至關重要的影響。在建設前應對周邊規劃有總體研究，對建設區域的地形地貌做實地勘測，按照最壞的結果分析周邊可能變更后對變電站場內部標高可能會帶來的影響，及時與當地的規劃與自然資源局聯系，獲取最新的最準確的相關規劃信息，在此基礎上根據土質分析結果確定是否需要回填加高等。當土建工程根據實際情況發生變更后，應及時對土質情況進行采樣分析，分析結果與之前結果進行比較，比較結果傳設計院，對設計方案合理性進行再次確認，根據變電站設計與地質結果適當修改接地方案，如增設接地網長垂直接地體等。

2.3 精心組織電氣施工及調試工作

電氣問題無論是設計產生還是施工產生亦或是前期調試維護產生的問題都是110KV變電站投產階段發生最多的問題。這些電氣問題的產生與設計缺陷，安裝質量和投產階段運行維護人員對設備不熟悉導致誤操作事故多，故障設備處理時間長有很大關系，變電站骨干人員提前介入可有效消減電氣缺陷。在變電站設計施工階段必須做好設計審查和施工監理工作。建成后的變電站運維關鍵核心人員，應在工程建設項目部建設初期就加入項目部的工作，無論初步設計還是詳細設計都應全面介入，參與到設計審查工作中，在到貨驗收安裝施工過程中，項目部技術骨干應與監理人員對工程項目建設的進度及質量進行監管，并將各種安裝參數，重要施工節點，電纜光纖以及通訊線路的走向進行圖像影音資料存檔。在初步設計審查和詳細設計審查階段盡量邀請同類型的其他變電站運行骨干參與到審查會中對方案中存在的影響運行的設計隱患早發現早排除。加入項目部的人員應由管理骨干加新招聘大學生作為項目部骨架人員。在調試和試運行階段最好是采用經驗豐富的職工加新手職工的生產維護配置模式。

在設計階段配置母線互感器可有效提高開關同期功能的可靠性。在變電站調試期間可借助二次系統仿真軟件，它將各個智能單元的模型文件，動態構建一個變電站仿真模型，同時接入電站運行的真實數據。設置仿真服務器用于生產虛擬化設備仿真整個電站或者是重點設備，設置工程師站配置虛擬化設備的參數，管理虛擬化設備及其輸出信息內容。采用仿真軟件先模擬可有效的減少設備調試中的一些問題。在變電站二次設備調試時，應對每一套單體設備進行一次針對項目現場實際情況的調試，盡量保證測試的完整性，跟調人員盡量派新進大學生與技術骨干的組合，要求新進大學生做好設備調試作業指導書，并對維護人員進行培訓，以促使大學生盡快成長，盡快熟悉設備，讓設備出現故障時更容易解決。同時也促使跟調人員進一步的考核設備是否達到相應設計要求，設備功能完備性和精度是否達到使用要求。裝置招標時應對設備供貨廠家提出要求，要求該設備必須能接受后臺模型程序的完全控制，否則不予支付設備采購款，對于已采購已經安裝的設備若設備廠家不能提供技術支持，應利用投產階段的檢修間隙及時更換同類型的可以支持的設備。運行人員應對每一個裝置的檢修壓板之間的關系有一個清晰的認識，盡可能熟悉相關保護的影響，防止誤動作出現，變電站值班長應周期性的利用允許時段對設備的軟壓板按鈕進行投切演練。

對于變電站的重要設備都應該可靠接地，斷路器和隔離開關等應有獨立的接地線路，接地線路采用專用的接地標識，每個設備的接地都應獨立測量接地電阻值，保證重要設備的接地有效性。施工過程中應嚴格檢查所使用的材料和工具，每一種施工材料除有廠家合格證明外，還需要有專門機構出具來料檢測合格報告。在施工過程中嚴格審核施工方案，及時從技術層面發現施工方分部分項工程中材料和工具的準備不充分的情況，防止施工時使用其他型號螺栓代替設計要求螺栓的情況出現。在施工方案中還要對關鍵設備的螺栓緊固方案進行審查，在施工時嚴格對關鍵螺栓緊固力矩打表記錄，并且對螺栓位置做可視化標記，以方便投產后的巡檢查看，防止關鍵螺栓松動造成設備事故。

2.4 認真抓好投產階段培訓和消缺工作

110KV變電站投運后，由于運行維護人員中充斥大部分的新職工，即使是技術骨干他們也不可能對新變電站有非常完整和清晰的認識。通過前期參與工程建設項目部的大學生技術員和管理骨干對運維人員開展專題培訓是加快職工對設備認知的有效辦法。在實際工作中可通過交接班早會骨干講設備知識講安全講最近三天事故及防范措施，脫班時組員講設備知識講疑難問題。每周開展一次設備綜合大檢查，由生產骨干帶隊，運行維護人員參與，每次檢查必有新增整改項，每次必須對上次檢查問題的落實情況進行通報。通過實物獎勵加精神榮譽獎勵的辦法，鼓勵員工通過小改小革，QC活動等辦法消除設備運行過程中的一些隱患，對于一些工程量稍大的問題可通過工程途徑要求設備廠家，施工方或者是設計單位進行整改，也可以通過資產改良的方式對設備進行消缺工作。

3 結語

本文在總結了110KV變電站投產階段缺陷原因的基礎上，提出了相應的處理措施。主要從總平面布置、土建施工、電氣設計施工運行維護這幾方面入手，除抓好相關技術工作外，還應抓好員工的培訓，組織和激勵工作讓他們認真學習，積極參與到消缺工作中，為變電站缺陷處理多盡力。

參考文獻

[1] 侯盾.智能變電站220kV系統投產調試階段缺陷原因分析[J].山西電力，2015（04）：47-48.