林睿
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設施設備是變電站建設過程中必不可少的因素,而確保設備安全是設備選型工作的第一要務。因為一旦設備出現保護失靈或者安全問題,就可能會引起火災,進而給變電站帶來巨大的財產損失,并對周圍的環境產生惡劣影響。因此,在變電站設備選型過程中,采購人員應選擇無油化的產品;尤其是對于全戶內形式的變電站,應選用不易燃的變壓器裝置。
在220kV變電站高壓配電裝置的型號選擇中,采用較多的是GIS設備。這種設備占地空間小、易于維護且可靠性高,在城市空間資源稀缺的當今社會,尤其符合變電站往小型化發展的工程要求。要注意,GIS設備選型應該向大容量、高參數的方向發展。這是由于電網負荷密度逐年遞增,主變壓器的容量要高于目前的適用量才能滿足變電站在未來的長期使用[1]。另外,在選擇GIS設備時還應注意選擇振動小、噪聲弱的類型,以滿足相應的環保要求,降低變電站運行對周圍環境的影響。
(1)防火技術。220kV變電站內部的布置往往較為緊湊,不利于散熱通風,因此在變電站工程建設過程中,應做好通風以及防火等工作:主變壓器應布置于一面敞開、三面封閉的單獨房間內;室內要布設防火墻,安裝火災報警系統以及自動滅火裝置;另外,電纜火災事故的發生率相對較高,因此相關人員應做好電纜故障檢修工作,并采取分隔阻燃等措施有效防止電纜失火時,波及其他設備而造成不必要的損失。
(2)防噪和通風。通風和防噪工作具有一定的矛盾性:良好的通風可能會導致變電站內噪音向外傳輸暢通,影響范圍大;而封閉變電站進行防噪又會導致通風工作不到位。根據國家規定,夜間居民區和文教區的噪聲標準值是40dB,工業集中區和交通干線兩側的噪聲標準值是55dB,因此變電站應嚴格按照國家標準、采取有效措施控制噪聲值。對此,設計人員可以從變電站的前期設計上入手,減少噪聲傳播。至于通風工作,可以在主變壓器的屋頂開設通風口,并裝配流風機等裝置,也可設計上升百葉窗以及進風道等,采取人工手段強迫變電站內空氣流通。
變電站的接地系統設計會直接關系到變電站工程的總體安全性,這是因為變電站的接地網連接著全站設備的接地線,以及電纜屏蔽接地、計算機監控系統設備接地和一些臨時接地等,如果接地電阻大就會在電力系統故障或者有較大電流入地時造成地電位劇增的情況。而局部電位超過規定的安全值會給運行人員的生命安全帶來嚴重威脅,還可能產生反擊進而對低壓設備和二次設備以及電纜的絕緣性造成破壞,使得高壓竄入控制保護系統或其他保護設備,釀成較大事故,造成巨大的經濟損失和社會負面影響。而220kV變電站如果采用GIS設備,那么整個變電站的占地面積就會變小,接地網的面積也隨之縮小,因此施工人員降阻的工作難度會攀升。在實踐中,工人可以采用以下方法[2]:
(1)土壤置換法。這種方法用粘土、黑土等電阻較低的土壤替代原先電阻較高的土壤,置換的范圍要比接地周圍擴展半米以上。施工人員要結合實際情況進行考量,有些變電站的建設位置土壤電阻率本身就小,那么土壤置換法在降低接地電阻值方面就沒有多少效果。因此,具體采用中要因地制宜。
(2)加鹽法。顧名思義,這種方法就是在接地體的土壤中加入食鹽,進而提高土壤的導電率,降低土壤電阻系數。在施工過程中,要將土壤和鹽一層隔一層地依次疊加,每層鹽的厚度約為1cm,且要用水濕潤。這種方法優點是成本較低,但缺點是鹽容易融化流失,且會加速接地體的腐蝕速度,施工人員要不斷進行養護。
(3)使用降阻劑。降阻劑就是一些高分子材料、電解質融合而成的化學制劑,使用降阻劑后再將舊土回填,能達到很好的降低接地電阻效果。這種方式投資成本低、性能穩定,且效果非常顯著,因此推薦在變電站施工工程中優先選用。
(4)鉆孔深埋法。用鉆機打孔,并在孔穴中埋入圓鋼接地體,再澆入泥漿或碳粉漿,最后將經過同樣處理的多個接地體并聯,就可以有效降低電阻值。這種深埋法受季節、天氣等因素的影響較小,成本低且效果顯著,適用于接地面積小的電網變電站[3]。
想要使220kV變電站工程獲得良好的建設效果,施工前中后的管理工作必不可少:①在施工前,相關人員要對工程全局進行分析和判斷,合理規劃工程各個細節,并對工程建設中的意外情況進行預判,提前制定應急方案以保障工程順利進行;②施工過程中要做好質量控制,這一工作涉及很多方面,包括原材料和設備的選購,施工現場質量管理、監督和驗收,以及后期的變電站維修與養護等,電力企業應制定嚴格的標準,保證變電站工程建設的質量和安全;③安全管理是變電站工程建設的基本要求,對變電站的建設全程和后期投入運營都十分重要,電力企業應做好安全管理工作,加強對員工的安全培訓力度,確保人工操作嚴格符合規定的施工規范,力求在220kV變電站工程建設期間做到零事故、零損傷;④在220kV變電站施工建設的過程中,應與周邊環境相和諧,電力企業要對污染物排放等行為嚴格管控,避免影響生態環境和周遭人民的日常生活。
對于現代電力事業的發展來說,220kV變電站工程建設是一項非常重要的任務。在建設過程中,電力企業要不斷強化建設技術,建立健全工程質量管理體系,從根本上提高220kV變電站工程建設的效率和質量,從而保證變電站在投入運營后具有較高的可靠性和穩定性,進而促進我國社會經濟的可持續發展。