




摘要:探討白俄羅斯農工綜合體項目110kV/10kV 降壓變電站施工管理要點,從設計、設備選型、施工安裝、到中、白兩國規范差異等方面進行研究和分析,為相關工程實踐提供有益的參考和借鑒。通過對實際案例的研究,總結經驗教訓,可不斷優化海外類似項目發承包策略、施工方案,提高變電站的建設質量和運行效率。
關鍵詞:白俄羅斯;110kV降壓變電站;主變壓器;高壓開關設備;施工安裝
0" "引言
在現代電力系統中,110/10kV降壓變電站扮演著至關重要的角色,它是實現電能高效傳輸和合理分配的關鍵節點[1]。尤其一次設備的施工安裝工作直接決定了變電站能否長期、高效、安全地運行。
隨著我國“一帶一路”倡議的深入推進,海外變配電項目設備安裝工作面臨著更高的要求,不僅要滿足當地電力規范標準,還要應對海外施工環境帶來的挑戰。本研究旨在全面梳理和分析海外已建成變配電項目中一次設備安裝管理重點,從設計、采購、施工安裝等多個角度進行探討,為將來類似項目的順利實施提供借鑒。
1" "工程概況
2016年,我公司與白俄羅斯國家生物技術集團股份公司簽署了白俄羅斯全循環高科技農工綜合體項目。該項目位于白俄羅斯明斯克州普霍維奇區,項目規劃了一座110/10kV總降壓變電站,作為項目總電源。
該變電站采用雙回路供電,電源引自項目周邊發電廠及高壓線路支線。兩路110kV電源由架空線路接入站內,經2臺40MVA主變壓器降至10kV后,引入變電站內開閉所。通過站內開閉所10kV高壓開關柜,配送至園區內2座10kV開閉分所及自備發電站。
全站內主變壓器、高壓開關及配套設備均為室外安裝,室外架空高壓線為鋼芯鋁絞線。變電站于2019年下半年開展設計及采購工作,2019年12月變電站項目正式動工,最終于2020年9月建成并送電,2021年移交白俄能源局運行。
2" "施工設計與采購管理
2.1" "施工設計
變電站初步設計、詳細設計均由白俄羅斯能源網絡設計院完成,施工、安裝及設備調試由白俄羅斯專業施工單位完成,上述2家單位在白俄羅斯分別具備輸變配電項目的設計和施工安裝調試資質。
2.2" "設備采購
該變電站的設備采購涉及一次高壓設備、二次設備、繼電保護、網絡通訊等設施。為順應中國企業“走出去”的戰略方針,計劃將中國電力設備引入該項目建設當中。
白俄羅斯有關規范明確規定,進口高壓一次設備應獲得俄羅斯、白俄羅斯與哈薩克斯坦三國通用的海關聯盟認證,即CU-TR認證。涉及計量、測量、控制等功能的進口二次設備,應在白俄羅斯國家計量名錄中登記注冊,注冊后方可使用。
中國生產的高壓一次設備普遍獲得了CU-TR認證,但涉及計量、測量、控制等二次設備,則普遍未在白俄羅斯國家計量名錄進行登記注冊。完成該登記注冊需要經過漫長的計量認證流程,會嚴重影響到項目實施工期,且成本較高。
基于此,項目部決定中國設備供應商僅提供變電站室外高壓一次設備,設備按照中國標準規范進行制造,技術指標滿足白俄強制標準以及白俄方設計文件規定。10kV開關柜以及所有涉及計量、測量、繼電保護、網絡通訊等類型的二次設備,由白俄羅斯本地供應商供貨。2家設備供應商共同向白俄方設計院提資,并由項目部做好分包之間的接口管理。
3" "高壓一次設備施工安裝
3.1" "高壓設備種類及功能
變電站一次設備是輸變電項目中的重要組成部分,也是電力工程變電設備體系中的重要裝置[2]。本項目采購中國的高壓一次設備包括主變壓器2臺、六氟化硫斷路器6套、雙刀閘隔離開關7套、單刀閘隔離開關9套,110kV限流電抗器12臺、110kV過電壓限制器12套、10kV限流電抗器3套、10kV過電壓限制器9套、中性點接地成套裝置2套、站用變2臺、接地變2臺。
在變電站運行過程中,高壓電力設備相互連接形成的電氣一次回路能夠直接進行電力的輸送和分配,滿足下游用電設施的需求。不同電氣設備安裝施工方式存在一定差異,為保證工程質量,設備進場檢驗、土建、設備基礎施工、設備安裝調試等工作之間應當做好銜接和配合。
3.2" "電力變壓器選型與安裝
電力變壓器是輸送電能的關鍵設備,根據電磁感應原理,通過內部銅芯、鋁芯繞組變換電壓[3]。作為變電站核心組件,變壓器的安裝質量會直接影響變電站工作效率。
3.2.1" "變壓器選型
按照設計規定,本項目選用110/10kV、40MVA的三繞組油浸電力變壓器,設備型號為SFFZ-40000/110。根據白俄羅斯規范規定,新建變電站項目若選用進口變壓器,其輸出繞組應采用雙分裂繞組,輸入側繞組為A、B、C三相接頭,輸出側為2個分裂繞組和6個接頭。電力變壓器設計圖如圖1所示。
現場安裝時,采用銅排將2個輸出繞組并聯,6個輸出端子合并為3個。并聯后的輸出接頭直接連至后端10kV限流電抗器上,變壓器實際以雙繞組運行,同時滿足白俄羅斯規范要求。低壓分裂繞組并聯如圖2所示。
3.2.2" "變壓器運輸與安裝
2臺變壓器運輸時均帶有一部分變壓器絕緣油,單臺質量約為50t。運至現場后,選用300t起重機進行吊裝,如圖3所示。吊裝前,變壓器混凝土基礎以及支撐軌道已安裝就位,現場基坑回填并已夯實。白俄羅斯施工單位擬定了詳細的吊裝方案,經項目部及監理單位審核批準后實施。變壓器就位后,項目部對安裝過程進行實時監控。
安裝前,對變壓器本體及附件進行外觀檢查。檢查過程中,發現部分變壓器散熱片發生形變,及時安排設備廠家進行了更換。安裝套管時,變壓器套管中心線要符合封閉母線中心線,同時要保持陶瓷套管表面的干凈、整潔,無裂縫、無傷痕。加注剩余變壓器絕緣油,應采用專用油泵、過濾器,緩慢加注,加油速度控制在10L/min以內。
完成安裝后,要保證變壓器固定良好,無漏油、無滲油等現象,并采用真空抽氣方法,檢測變壓器密封情況。試運行前,要檢查是否滿足運行條件并進行交接試驗,滿足條件方可運行。
3.3" "六氟化硫斷路器安裝與檢驗
3.3.1" "斷路器安裝
變電站內共配置5套六氟化硫斷路器,第6套六氟化硫斷路器布置在項目附近發電廠高壓出線端,型號為LW36-126。斷路器開箱檢驗無誤后,交由白俄羅斯施工單位進行安裝。
首先要清理安裝場地,保持現場干燥、通風良好。安裝時,明斯克正處于春季雨水較多的時段,為此須保證現場環境相對濕度不超過80%,環境溫度須在5℃到40℃之間。
檢查混凝土基礎及鋼結構支架牢固性,具體要求如表1所示。水平度及垂直度應符合安裝要求,誤差在允許范圍內。鋼構支架螺栓連接應牢固,能夠可靠支撐斷路器。
采用合適的起重設備進行吊裝,吊裝過程中應避免碰撞。要嚴格按照設備安裝說明書進行安裝,調整轉動機構行程、測試電磁儲能及彈簧速度等參數。母線與斷路器的連接接觸面應平整、清潔,連接緊固,表面涂抹導電膏。控制電纜的敷設和現場控制箱的安裝接線應符合電氣規范,確保信號傳輸準確可靠。
六氟化硫氣體的充裝,應在設備廠家代表現場監督和指導下,使用專用充裝設備進行作業。充裝過程中嚴格控制氣體壓力和含水量。充裝完成后,按照白俄羅斯能源局要求,測試氣密性及六氟化硫露點溫度。
3.3.2" "斷路器絕緣介質現場檢驗
正式送電前,白俄能源局采用露點法對現場6臺斷路器六氟化硫氣體微水進行首次測試,測試結果在-5℃至-12.3℃之間,距離白俄羅斯規范要求的不高于-38℃相差較大。經分析,出現偏差的主要原因在于測試過程中儀器校準不到位,環境濕度對測量結果有較大影響。
第二次測試時,項目部選取濕度較低的天氣,安排檢測人員先檢查斷路器氣密性,對部件進行擦拭或烘干,確保測試過程中外界水分不會進入。同時檢測人員檢查儀器校準情況及環境溫濕度,符合要求后開始測試。最終所有斷路器六氟化硫氣體微水結果均在-38℃以下,滿足白俄規范要求。
3.4" "隔離開關安裝
變電站內共設置了10套隔離開關,型號為GW4-126。在完成設備交接及土建基礎、鋼結構支架檢查后,施工單位對隔離開關進行吊裝就位,隔離開關本體與鋼結構支架間的螺栓連接應牢固。
在對隔離開關進行機械安裝及調試過程中,應對刀閘觸頭間隙做了適當的調整,如圖4所示。在合閘狀態下,在隔離開關尾部瓷瓶與底座連接處的螺栓上加裝馬蹄墊片。觸頭間隙長短通過增減加裝墊片數量確定。根據白俄羅斯規范要求,刀閘觸頭間距不應大于40mm。加裝1到2個墊片即可滿足要求。調整完畢后,做好場地清理,通過操作就地傳動機構測試隔離開關合閘、分閘動作是否到位,同時清理刀閘觸頭,防止觸頭被其他臟物污染[4]。
3.5" "其他一次設備安裝
變電站其他一次設備包括10kV站用變壓器、接地變壓器、中性點接地成套裝置、避雷器、限流電抗器等。安裝前,應提前向白俄羅斯施工單位交付中俄文對照版設備安裝使用維護說明書,裝配圖紙、施工圖紙等資料。施工安裝單位要熟悉中國設備技術性能與結構原理,提前規劃施工方案和安裝準備工作。施工單位對設備基礎進行檢查、做好土建、安裝工作交接。安裝時,施工單位嚴格按照安裝指導說明書及施工方案,在設備廠家技術人員的指導下進行安裝及調試,并做好質量控制和記錄。
4" "結束語
110/10kV降壓變電站一次設備施工安裝專業性強,在海外項目背景下,往往涉及兩國規范差異,項目各參與方溝通復雜等問題。合理的項目發承包模式,全面細致的施工安裝管理,以及對項目所在國別專業規范的熟悉程度,是推進海外項目順利實施的關鍵。
充分發揮項目所在國專業分包的技術、資質優勢,能有效地減少兩國規范差異給項目帶來的不利影響。通過不斷實踐,對設計、設備采購、施工安裝、調試等各個實施環節進行全面管理,能保障一次電力設備安裝進度和質量,從而提高變電站后續運行的可靠性和穩定性。對上述要點的嚴格把控,不僅為白俄羅斯農工綜合體項目的順利推進奠定了堅實基礎,同時也為將來類似海外變配電項目的施工安裝管理提供經驗和借鑒。
參考文獻
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[2]""" 張彬,方志強,彭煒琪.變電站電氣安裝施工技術研究[J].機電工程,2023(24):145-147.
[3]""" 俞守君.變電站電氣安裝技術重點及施工工藝[J].中國高新科技.2024(6):72-74.
[4]"""""""""" 劉祺智.110kV變電站一次設備安裝與調試分析[J].山東工業技術,2017,(13):172.DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.155.