變電安裝技術難點及對策研究

江蘇省送變電有限公司 呂 淳

1 變電安裝技術要求

在本公司工作實踐中，由于變電安裝技術的應用應遵循一定標準且不同安裝步驟下要求不一致，故要求按照下列要求完成安裝任務。

基礎制作：該環節安裝人員應用基礎制作技術時應符合下述既定規定：同步開展基礎預埋件施工和裝修層施工，完成預埋件拼裝并固定后澆筑混凝土，保證預埋件頂面平齊于裝修地面；控制預埋件與安裝設備、導軌與固定件等位置的接觸面平整；利用膨脹螺栓固定基礎預埋件，利用螺栓固定設備。運輸存儲：此環節下要求包含：運輸中確保變壓器平穩，控制傾斜角度小于15°；直立、單獨放置開關柜和交直流電源裝置；在運輸存儲環節按照電纜纏繞方向滾動電纜盤；集中存儲電纜并標上型號、規格、長度以及電壓等級等參數。

安裝標準：在變壓器安裝時保證基準線與基礎中心線對準，控制水平誤差在2mm 以下；變壓所柜體安裝時應用絕緣法安裝1500V 直流設備，應用非絕緣法安裝其余設備，單獨或成列安裝柜體時控制垂直度偏差在1.5mm 以內，控制相鄰柜體頂部水平偏差在2mm 以內，控制相鄰柜體柜面偏差在1mm以內，控制柜體之間接縫偏差在2mm 以內；結合設計圖紙進行接線并開展校線檢查；確保全部直流設備框架形成一個整體[1]。

2 變電安裝技術難點

變電安裝技術多存在多項難點，要提升變電安裝質量、強化技術效果，應妥善解決現有安裝難題。

連接緊固不到位。變電安裝過程連接構支架與導線時連接部位未均勻鍍鋅，與之相鄰部位存在明顯色差，利用金具固定支架和導線時，由于并未擰緊線夾上的螺栓導致連接不緊固；敷設質量不達標。在鋪設電纜時，特別是在穿插繼保室電纜時易出現冗雜現象。電纜敷設過程標示牌不可缺少，然而實際上大部分安裝人員開展電纜敷設工作時都未合理樹立標示牌，且某些標示牌內容存在文不達意或文字錯誤等問題。同時在電纜敷設環節易忽視防火封堵方面，時常存在防火封堵嚴密性不足或未按標準要求選用防火封堵材料等問題。這些都會削弱安裝技術成效。

調試處理不一致。本公司有關電氣裝置安裝的規定要求，連接隔離開關與接頭時，不同條件下要與產品對技術提出的要求相符，無特殊要求情況下按照國家相關規定開展實際操作。但目前三相觸頭調試期間很難與既定標準保持一致，致使變壓器調試處理結果與預期要求不一致，一致性標準作為安裝難點應當引起安裝人員的關注，同時部分繼電器三相跳閘在調試后未見一致性結果。針對這種情況，調度室文件和應急方案中并未作出明確調整要求[2]。

變電接地不規范。變電安裝易見接地問題主要表現在以下方面：一是并未在接地點明確標識；二是在二次回路施工過程并未規范接地，時常發生多點接地現象；三是裸銅接地不合理；四是未在屏柜門、電纜屏蔽層兩側進行接地處理等。

3 變電安裝技術優化對策

3.1 完善變電安裝專項方案

在對上述變電安裝技術難點進行妥善處理時，應當先行根據不同難點制定專項方案，以期安裝人員能結合方案內容把控安裝細節。如上文提及的連接緊固技術、敷設技術、調試技術以及變電接地技術難點，均可將安裝細則呈現在專項方案中，結合具體化變電設備完善方案。以變壓器、GIS 設備及電容電抗器安裝方案為例，在某變電安裝工程中所用油浸式變壓器（110kV），此時宜先行梳理安裝思路，避免因漏項降低安裝質量。而后借助滾筒或汽車等工具運輸至安裝現場，并對安裝說明予以細致解讀。較為關鍵的是要求安裝環節應參照下述公式計算真空泄漏率：ΔP≤1.2×106/V，其中V代表變壓器總油量。

在對真空度予以計算時，若安裝新設備，則需要達到每分鐘20m3·Pa 的真空標準，該類型變壓器則需要滿足24h 以上的真空維持時間和1以下的真空度。另外，注油步驟中還要在安裝后實現每分鐘100L 注油速率，而且60℃油溫條件下需保持3d 持續循環操作，之后對油分實施采樣評估，待合格后方可認定結束安裝任務。至于其余兩個設備的安裝專項方案，其關鍵點在于控制安裝偏差范圍，如表1所示。隨著專項方案細化編制，即可提高變電安裝技術達標率[3]。

表1 變電安裝專項方案實施說明

3.2 引入輔助安裝高新技術

3.2.1 自動測量技術

變電安裝技術優化階段還應在安裝環節善于引用高新技術，便于有效應對技術難點。此次研究中推薦應用自動測量技術，面對上述敷設指標、調試結果、接地位置、連接緊固效果等，均可在該技術輔助下實現自動測量，預防人為因素下的安裝缺陷。安裝人員具體可以利用水準儀等工具判定安裝參數標準度，一般此項技術多符合光學透鏡成像規律：1/f=1/u+1/v，其中u、v、f分別表示物距、像距、焦距。安裝人員使用以此技術原理的水準儀工具測量相關安裝參數時，即可精準化把控安裝姿態。

比如變壓器安裝環節，水準儀下可給出相對精確的變壓器柜安裝位置，若未達到2mm 的接縫偏差標準，安裝人員可繼續挪動，直到顯示達標后方能建立完整的安裝框架。此技術在變電安裝工程中的應用，能夠實現測量結果的自動化顯示，可利用VS 編程軟件納入變壓器安裝偏角、滾轉角指標，未達標時自動測量系統可發出預警，由此實現便捷化安裝[4]。

3.2.2 BIM 技術

變電安裝環節常因安裝業務繁雜，造成安裝人員容易出現安裝缺陷，特別是在大規模安裝工程中，此時依靠BIM 技術可為安裝人員提供有效助力。以某個五層高且建筑面積為1.3萬m2的變電安裝項目為例，在安裝消防配電、通風排煙等多系統變電設備時，應用此技術可建立三維變電模型，建模時還要按照安裝圖紙清晰化體現安裝參數，特別是管道標高（H）的控制，應符合下列關系式：H=a-bc-d，式中a、b、c、d各自代表梁高、安裝距離、管徑、保溫層厚度。

模型中還需注重各變電設備連接線路交叉分布狀態的合理控制，從BIM 模型中確定管道和風管需要保持150mm 的凈距，因線路分布復雜容易增加安裝難度，因此通過BIM 技術提前預判安裝點位交叉性，即可預防線路碰撞問題。此工程中，安裝人員應用BIM 技術后確定將管道連接線路與梁底的凈距控制在100mm 以內，并利用立管對齊分布方式安裝變電管道。在橫向安裝時，水管和風管以300mm 凈距科學分布，共計獲得百余條優化建議，表明應加強高新技術聯合應用[5]。

3.3 規范變電安裝技術流程

3.3.1 前期準備

在變壓器安裝之前，完善的準備工作能夠充分規避輸變電線路運行過程中的安全隱患，保障電力工程的穩定可靠。具體來說，變電安裝的準備工作主要涵蓋了以下兩方面內容：第一是設備的運輸與流程控制。變電設備內部較為精密，元件數量較多，因此在安裝之前應做好運輸規劃與設計，組織專業技術力量嚴格按照預期要求進行安裝，杜絕不規范操作與安全風險；第二應基于實際明確變壓設備安裝工序，技術人員應明確變壓油保護裝置、冷卻系統、高壓套管等安裝情況，同時保障變壓設備的絕緣性能，運用合理的工具與設備對變電設施進行安裝，使其符合方案設計要求。

3.3.2 初步安裝

在變壓設備的安裝過程中，需吊裝設備對其進行吊運，為保障現場安裝過程的安全性，在吊裝之前技術人員應針對以下內容進行檢查：首先，應針對變電設備重量與吊裝設備運行安全閾值進行比對，避免超過吊裝設備安全極限，保障變壓設備的吊裝安全；其次，應針對變壓器托運平臺的穩定性進行檢查，保障其與室內軌道之間相平行；最后，應針對導鏈的固定情況進行檢查，確保其安裝牢固性。

在針對變電設備進行吊裝的過程中，吊裝設備鋼絲繩強度與吊裝安全之間具有顯著的關聯性特征，為避免出現安全隱患與吊裝風險，應針對吊裝過程中的拉力載荷進行計算，明確鋼絲繩的性能要求。具體公式為：S=G/nscosa，式中：S為鋼絲繩吊裝過程中需要承受的拉力（kN），G為變電設備的重量系數（kN），a為鋼絲繩與變電設備吊裝過程中所呈現的夾角狀態，一般取30°，n為鋼絲繩數量。此外，需要對鋼絲繩最小破斷拉力進行計算，具體公式為：F0=KS，式中：F0為變電設備吊裝過程中鋼絲繩的最小破斷拉力，K為設施吊裝過程中的安全系數，一般取7，S為鋼絲繩所承受的拉力（kN）。

待鋼絲繩與吊裝設備均準備完成后，可針對變電設備進行吊裝。安裝過程中，技術人員以及施工人員應當注意到環境溫度對空氣循環產生的影響，同時關注絕緣油的循環情況，保障其絕緣性能與設計要求達成一致，使變電設備能夠在電力線路當中的運行狀態更加穩定[6]。

3.3.3 調試檢驗

安裝工作完成后，需要對線路當中的變電設備進行調試與檢驗。具體涉及以下幾方面內容：其一，應結合實際情況以及電力系統運行要求，合理控制變壓設備的額定直流電阻與絕緣電阻，將額定直流電阻的波動范圍控制在2%以內，同時將絕緣電阻控制在原廠170%左右；其二，為了保障絕緣電阻測量結果的準確可靠，應以1min 為檢測標準采用專業設備進行量測，在測量過程中，應注意擊穿、閃絡等故障現象的產生；其三，為了保障變電設備在電力系統當中的穩定性與可靠性，還應當針對其荷載能力進行判斷，技術團隊應按照變電設備出廠標準的80%進行加壓測試，并針對變電設施的運行狀態進行記錄與分析，明確其運行性能。

3.4 嚴控變電接地安裝參數

在針對變電接地系統進行安裝的過程中，應明確接地介質的類別與尺寸，同時針對預埋件的接地連接方案進行優化。為確保設施接地安裝的安全可靠，可通過截面積為70mm2的軟銅編織線作為預埋件與接地設備相互連接的介質，同時將變電設備開關柜與接地母排相連。針對直流設備的接地安裝，應考慮到控制柜框架保護裝置的設計要求以及設備外殼特點，使母線中接入的避雷器能夠與接地母排之間實現相互連接，盡可能減少雷擊氣候對于變電設備正常運行造成的影響與威脅，保障電力系統運行的安全穩定。對于變電設備干線，應沿墻體進行敷設，并采用扁鋼進行接地安裝與固定，控制變電干線距離墻體與地面之間的距離。

線路安裝完成后，還應做好重點連接部位的防護工作，為減少外部環境造成的影響，可選用防銹漆、富鋅漆等材料對焊接連接處實現雙層保護，并保障其鋅層厚度大于等于86μm，鋅層質量應大于等于610g/m2，使其能夠符合國家要求。

綜上所述，基于變電安裝技術，要想進一步提升變電安裝質量，充分實現變壓器、GIS 設備、接地裝置、電容電抗器等變電設備高質量安裝目標，理應立足現有技術難點確定技術優化方向，從變電安裝專項方案、輔助安裝高新技術、變電安裝技術流程、變電接地安裝參數等方面著手，確保在良好的技術指導下改善變電安裝水平，為變電站良性運作給予可靠保障，夯實變電行業發展基礎。