變電站電氣設備安裝工程中出現的問題及技術要點分析

劉曉君

(湖北荊能輸變電工程有限公司荊建分公司 湖北荊門 448000)

電力是人們生活與生產工作中不可或缺的重要能源，在人們的生活與生產中發揮著重要作用。人們對變電站電氣設備安裝的要求逐漸提升。變電站電氣設備安裝出現問題時，影響電力系統正常運行，嚴重時可能出現停電等事故。變電站電氣設備安裝的相關問題，是變電站電氣設備安裝技術人員需要重視的要點。變電站在電網中不僅是負責接收及分配電力的重要場所，還是實現電力變換的集結點，而變電站中的電氣設備則是完成其內部控制與運行的樞紐[1]。由此可見，電氣設備安裝工程的研究對變電站的整體運行有非常重要的作用[2]。為此，本文試析變電站電氣設備安裝工程中出現的問題及技術要點，提升用電質量，并為后續相關研究提供參考。

1 變電站電氣設備概述

變電站電氣設備具有測量、監察、調控等功能，其主要包括變壓器、斷路器、電纜等。其中最為核心的電氣設備為變壓器，其能夠實現電力輸送與變電；電力輸送的承載主體為母線[3]，其遍布整個變電站；電纜為保證電力輸送正常的關鍵線纜，其與母線一起組成了電力輸送與分配的主要途徑；斷路器是變電站中較為重要的設備，當出現故障的情況下，其可以通過跳開、閉合的操作實現故障分隔，繼而控制故障的影響區域。在變電站功能的實現過程中，所有電氣設備的存在相輔相成，不可或缺[4]。

電氣設備通過共同協作，保障變電站安全、可靠運行。詳細分析變電站電氣設備如下。

1.1 變壓器

變壓器是電力系統可靠運行的基礎，利用變壓器為電力系統的可靠運行提供保障，變壓器可以實現電力系統的分級式供電。現階段變壓器的發展已經逐漸步入智能化，變壓器利用網絡與變電站內其他設備實現信息交互。將大量傳感器與執行器嵌入變壓器中，采集變壓器運行的狀態參數，實時監測變壓器運行狀態，及時發現變壓器故障，保障變壓器在安全可靠狀態下運行。變壓器利用通信網絡，實現與其他設備信息的實時交互，同時接收設備管理人員下發的指令。依據管理人員下發的指令，調節變壓器的實時運行狀態。現有的變壓器可以實現測量數字化，通過數字化處理方式，調整變壓器運行狀態，將變壓器實時運行狀態，利用通信網絡實現信息交互[5]。

1.2 互感器

互感器是實現變電站信息數字化的重要設備，電子互感器可以觀測電網動態，提升電力系統的繼電保護可靠性，具有提升變電站控制水平的重要作用。互感器具有數據測量功能和數字顯示功能，滿足電力系統運行時數據的傳輸與檢索需求。當前的互感器已經逐漸從技術型轉化為實用型，互感器具有系統防護、電磁兼容和絕緣的特性。引入信號轉換技術的互感器，有效降低電力系統的電磁輻射，擴大電力系統的監測范圍與測量精度，面向智能化發展。

1.3 電抗器

利用電抗器調節與優化電力系統的超高壓設備。電抗器具有完善功率補償功能、提升電網傳輸效率等優勢，現有數字化技術與控制技術不斷發展，對于保障電力系統穩定性具有重要作用。

2 變電站電氣設備安裝工程概述

變電站正常供電的基礎是電氣設備的準確安裝，若在安裝時發生失誤則會令變電站無法正常運行，甚至為變電站的運行埋下安全隱患，繼而威脅到變電站工作人員的生命財產安全[5]。因此，需要嚴格按照安裝規則安裝變電站電氣設備，以保障其安裝的正確性，從而確保變電站穩定運行，實現供電質量的有效提升。在當前社會不斷發展的背景下，人類的生活已經與電力資源密不可分[6]。通過正常穩定的變電站供電能夠有效滿足人們的電力需求，推動國家能源結構的和諧與穩定。

3 實例分析

以某220 kV變電站電氣設備安裝工程為例，其中變電站是新建中型規格的變電站，配備有180×2 MVA的變壓器、8面直流屏以及48面高壓柜，在工程期內還安裝了許多一次設備、二次設備。根據該工程的設計施工工藝和性質，其具體設計與實施內容如下。

（1）一次設備安裝：指進行一次高壓部分安裝，安裝母線、變壓器及斷路器等一次設備，同時進行配套設施的基本布置、架設和接線工作，并相應布置輔助裝置、布設電纜。完成后針對其低壓部分進行施工，安裝對應開關柜并展開母線橋暗轉等操作。完成后再次調試設備，同時檢查接線并對相關設備進行測試。（2）補償設備安裝：安裝并調試電容器、電抗器，將其與配套母線、電線電纜連接，同時對附近安全網欄進行部署。（3）二次設備安裝：對應安裝繼電保護裝置的盤、柜并敷設電線電纜，完成后再次調試設備，同時檢查接線并對相關設備進行測試。（4）安裝工程驗收：一次設備、二次設備安裝工程完成后展開驗收，在驗收完成后進行試運行。

4 變電站電氣設備安裝工程中出現的問題

4.1 電纜安裝不科學

在變電站電氣設備安裝工程中，二次接線設備的應用存在電線電纜數量大、線標復雜、電線電纜屏蔽難度大等情況。所以，變電站電氣設備安裝過程中需要電線電纜整齊排列。在220 kV 變電站電氣設備安裝工程實例中，安裝變電站電纜時出現堵塞問題，主要原因是毛刺、腐蝕性垃圾等雜物導致，其不僅妨礙了整體電纜安裝工序的展開，還會影響整體變電站電氣設備運行。電纜的安裝調試實況如圖1所示。

圖1 電纜的安裝調試

4.2 變壓器底座與鋼座不適配

一般情況下，安裝人員會針對變電站的變壓器與地面進行隔離操作，為了提升變壓器的穩定性，需要將變壓器安裝在鋼座上。在220 kV 變電站電氣設備安裝工程實例中，由于制造、安裝不規范等原因，變壓器容易發生變動，從而導致變壓器底座與鋼座不適配，情況嚴重時會在變壓器的運行過程中埋下隱患。

4.3 斷路器使用存在技術問題

安裝斷路器前需要檢查其組裝情況，從而保障斷路器所有部位的安裝情況正確，保證斷路器的狀態為斷開。在220 kV變電站電氣設備安裝工程實例中，斷路器沒有科學安裝，且沒有在安裝過程中及時處理跳閘故障，沒有在跳閘時及時斷開回路。圖2 為變電站內部斷路器安裝實況。

圖2 斷路器的安裝調試

4.4 安裝人員技術不過關

變電站電氣設備安裝人員的技術水平對電氣設備運行狀態影響較大。變電站電氣設備安裝人員在安裝過程中出現粗心大意等情況時，容易造成變電站電氣設備安裝結果出現質量問題。電氣設備安裝人員缺乏安裝質量意識，未針對變電站電氣設備安裝接受全面的技術培訓，就會導致對電氣設備安裝的規范不明確，無法正確理解電氣設備安裝圖紙中的內容，無法高效把控電氣設備安裝的施工要點。變電站電氣設備安裝人員在施工過程中，應該集中注意力，避免電氣設備安裝出現受力不均勻和安裝不牢固等情況。如果安裝得不夠規范，就容易出現安全隱患。電氣設備安裝時容易出現外力碰撞情況，導致電氣設備損壞。線路穿線前，未重視管線清潔的重要性，容易導致線路無法可靠連接。電力設備安裝時，對氣候環境的依賴性較高，而施工環境的濕度或溫度過高時，會加速電氣設備的腐蝕速度，容易導致電氣設備出現質量問題。總之，電氣設備安裝人員的技術水平和專業素質決定了變電站電氣設備安裝的最終效果[7-8]。

5 變電站電氣設備安裝技術要點

針對上述分析的220 kV 變電站電氣設備安裝工程中存在的問題，對該安裝技術展開相關研究后，制訂相關的電氣設備安裝方案。該安裝方案主要包含6個方面，分別是變壓器和相關附件安裝方案、隔離開關安裝方案、電纜敷設方案、斷路器安裝方案、防雷系統安裝方案、母線安裝方案。各部分安裝方案詳情如下。

5.1 變壓器和相關附件安裝方案

在進行該部分安裝時，主要分為3個安裝步驟：第一步是冷卻設備安裝，第二步是有載調壓切換裝置安裝，第三步是套管安裝。

5.1.1 冷卻設備安裝

在進行該部分安裝前，須先判斷該類設備的密封情況，因此，文中采用設備檢測方法對其進行檢測，判斷其密封情況是否滿足設備的質量要求與密封標準，以此可保證該設備安裝后具有較好的氣密性。完成檢測后，需選擇合適的電源線，在進行該選擇時，需以絕緣性能作為選擇的主要標準，并且要選擇抗油性能高的絕緣導線。

通過上述步驟完成設備質量檢測和導線選擇后，則進行外部油管安裝和配置操作，與此同時，應對材料表面進行相應的防腐處理，并且進行材料的全面清潔，確保材料不存在銹漬和油污等情況，以保證設備安裝后能夠正常運行，避免設備在運行過程中發生噪聲、發熱等現象[9]。

5.1.2 有載調壓切換裝置安裝

變壓器和相關附件安裝后，進行有載調壓切換裝置安裝，在進行該裝置安裝時，施工人員須對該裝置的拉桿情況進行檢查，判斷其固定性能，并判斷其應用情況；該檢查對于該裝置的安裝尤為重要。

該裝置在安裝時，施工人員須對安裝場所情況、環境特點、氣候變化以及變電站的自身情況等方面進行充分了解，在此基礎上，選擇合適的潤滑處理措施，對調壓器進行潤滑操作；并且，為保證調壓器的使用安全性，須檢查其觸頭是否發生損壞，如果損壞則應進行更換，確保觸頭的安全使用，避免安裝后存在應用風險，如發生觸頭斷裂等情況。

5.1.3 套管安裝

完成上述設備的安裝后，需進行套管安裝，在其安裝前，應確定套管的質量情況，檢查其是否存在破損、污跡等情況；檢查完成后，將質量完好的套管進行清潔處理，與此同時，完成法蘭頸部與均勻球的清潔處理，保證其不存在污染情況。

套管安裝時，為避免發生滲漏現象，須保證充油套管一直處于完全密封狀態，并且及時進行油位高度的提示、實現充油管外表均勻程度的有效控制以及干燥處理，避免其發生污染或者腐蝕等情況。套管安裝過程中，將高壓線推入套管的過程中的速度要快，并且，要保證端頭和套管接線位置的清潔，以此確保套管和高壓線之間的緊密連接，確保安裝后的穩固性。除此之外，在頂端位置和底端位置均進行密封墊密封處理，確保套管安裝后的密封性。

5.2 隔離開關安裝方案

隔離開關是組成變電站的重要部分，其安裝位置具有特殊性。在進行隔離開關安裝時，為保證隔離開關在變電站運行過程中能夠發揮最大的隔離和保護作用，下面以高壓隔離開關為例進行說明。

隔離開關安裝時，必須完全遵守相關的安裝標準和流程，以此確保其安裝效果及其安裝后的應用效果。其中，為判斷其是否滿足安裝標準，應對其三項刀閘的所處位置進行判斷，是否一直位于水平中心線位置，并形成統一的水平面；除此之外，還應對三項刀閘之間的距離進行判斷，確定該距離是否符合規定的距離，以此可保證其安裝效果[10]。

除上述的安裝標準外，施工人員在進行安裝時，需對隔離開關的均衡性進行檢查，判斷其兩端受力情況是否一致以及受力協調狀態是否均衡、內部齒輪的銜接是否充分、在同期運轉下三項電流運行狀態等。檢查無誤后，方可確定安裝完成，以此可保證安裝后隔離開關的安全性。

5.3 電纜敷設方案

電纜是變電站用于電能輸送的重要部分，變電站的正常使用需結合其供電服務需求進行大量的電纜敷設。在進行電纜敷設時，需從經濟性、環保性以及安全性等多個角度進行充分考慮后，選擇合適的電纜進行敷設。并且在鋪設過程中，應保證其敷設的協調性，以此保障其安裝質量。

電纜正式敷設前，安裝人員應仔細、全面分析其施工方案，按照制訂的施工方案進行施工，同時，需清理電纜表面，避免其存在污染，影響電纜的使用壽命。除此之外，敷設時須先確定電纜的型號、尺寸、內直徑和外直徑情況，確保電纜為所需型號和規格。確認完成后，施工人員和相關的技術人員須及時溝通，針對敷設方案和敷設標準等進行及時指導，清晰、全面掌握電纜的敷設方案、施工流程等；并且確保電纜敷設環境的安全性和穩定性，避免施工環境干擾電纜敷設，導致電纜發生交叉混亂和損壞等情況。

5.4 斷路器安裝方案

電氣設備安裝人員安裝斷路器時，需要檢查斷路器回路線的信號是否正常。回路器信號為正常狀態，同時回路線已經安裝在電力系統各電氣設備的電源回路上時，才可以保障斷路器安裝后電氣設備正常運行。

5.5 防雷系統的安裝方案

防雷系統的安裝是變電站電氣設備安裝的重要內容，電力系統安裝的防雷系統質量決定了電力系統用戶的用電安全可靠性。變電站安裝電氣設備時，應該重視防雷系統的安裝水平。安裝防雷系統前，需要安裝電氣設備的接地線，通過所安裝的接地線測試線路電阻。完成電力系統的電阻測試后，敷設電力系統的接地線路與安裝電氣設備的接地系統。變電站防雷系統安裝后，技術人員應對所安裝的防雷系統進行驗收與監測，保障變電站防雷系統的防雷效果，滿足電力系統的防雷安全需求。

5.6 母線安裝方案

母線是變電站內的重要電氣設備。母線安裝時，應重視以下要點。第一，安裝母線的焊接操作時，需要確定母線焊接口的具體位置，利用科學可靠的檢驗方法，對所確定的母線焊接口位置，進行加固處理，避免母線出現移動等情況。為了保證安裝的母線為光滑狀態，母線安裝時，需要保障母線兩側整齊，安裝前需要對母線實施沖刷處理。第二，安裝母線瓷瓶時，應加強對變電站電力系統的檢查，保證母線瓷瓶安裝時，電力系統的全部瓷瓶均保持為開口狀態。完成瓷瓶安裝后，將母線調整至可靠高度。母線到達理想高度時，利用絕緣子將母線固定在合理位置。

6 結語

變電站電氣設備安裝單位應重視變電站電氣設備的安裝管理，加強電氣設備安裝管理人員的技術培訓，提升變電站電氣設備的安裝質量，是保障變電站電氣設備的安全可靠運行的前提。本文以某220 kV 變電站電氣設備安裝工程為例，研究了變電站電氣設備安裝工程中出現的問題與技術要點。強調增強對變電站電氣設備安裝工藝的管理，通過研究安裝的技術要點、全面實施所設計的施工方案，整體提升電氣設備的安裝質量，為變電站的運行穩定提供保障，推動電力經濟大力發展。