变电运行人员在变电站建设工作中的角色探讨

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:陈永俊
[导读] 变电站是改变电压的场所,是电力系统中对电能的电压和电流进行变换
        【摘要】变电站是改变电压的场所,是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所,变电运行人员担负着保障变电站正常运行的重要责任,优化合理的变电站建成投产,将给千家万户带去源源不断的光明和希望。

【关键词】变电站;运行人员;参与建设;意见和建议

        发电厂发出的电能需送给远方的电力用户,为了减小输电线路上电能损耗及线路压降,需要将低电压升高;为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户。这就需要能够升高和降低电压,并能分配电能的场所。所以变电站:顾名思义,就是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电气装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电站的作用是变换电压、传输和分配电能。其担负着联系发电厂、输电网、配电网的重要环节,变电运行人员是作为变电站建成投入运行后的,设备主人及开展变电站内设备运行和维护工作的人员,变电站的可靠运行主要依靠变电运行人员的运维工作的开展,才能保证变电站的持续稳定运行,为实现变电站更好的将电能远距离传输和为用户提供合格稳定的清洁能源提供保障的重要场所。
        一、变电运行人员在变电站建设参与工作中的必要性
        变电运行人员根据电网运行方式的调整进行安全、高效的刀闸操作、通过日常的运行维护运行数据的记录和分析发现设备缺陷,配合检修人员对缺陷设备进行停复电操作,开展设备缺陷的处理等运维工作的开展,来提高设备的可靠运行效率,由此可见变电运行人员在变电站规划、设计环节中应扮演不可或缺的角色,与规划、设计、施工等建设单位一道建设完成一座投产运行后,能够更加便于运行人员运行、维护,更好的提高变电站可靠运行效率,更好的发挥联系电网发、输、配电环节的关键节点作用。
        变电运行人员应根据国家、行业标准、变电站设计规范、运维数据、区域电网运行方式等的整理、分析,在变电站规划、设计、施工等环节应提出,变电站投入运行后,便于运行、维护工作开展的意见和建议,若没有在变电站规划、设计、施工等环节介入,往往变电运行人员到施工扫尾阶段或投运前最终验收阶段才介入,因此运行人员到现场后提出意见和建议,首先此时的时间也不允许,加上施工单位是按照施工图纸来施工的,更改设计在进行更改也来不及了,这样就会有带有部分不合理或不方便今后运行维护的问题变电站投入运行,将给今后运维工作的开展带来若干的不便,即使按照变电站设计规范要求,变电站工程是根据工程5年-10年发展规划进行的,但由于运维工作的不便于开展或设备故障、缺陷率较高等原因造成运维成本的提高,在运行过程中进行变电站技改和大修项目的投入实施,这将造成电力企业固定资产的重复投资,这样将给单位造成损失、造成设备利用率的降低、电网运行风险的提高、对用户供电可靠率的降低、运行人员的工作量大大增加,这样还会造成运行、施工、检修人员的人身风险的提高,还有可能造成人身伤亡事故的发生,故运行人员应根据变电站设计规范要求、区域电网运行状况、设备运维工作中的经验,在规划、设计、设备选型、施工环节运行人员在日常工作开展过程中,积累的问题数据库为依据,提出合规、合理的意见和建议是很有必要的。
        二、变电运行人员应掌握的规划、设计、施工规范知识
        新建变电站的规划设计的依据是,结合区域电网的负荷增长情况的预估算、该区域内国民经济发展状况、区域电网运行方式等因素来综合评估决定的,变电站设计、施工是根据《35~110kV变电所设计规范》GB50059-2011、《工业企业总平面设计规范》GB 50187、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058、《电力设施抗震设计规范》GB 50260、《3-110kV高压配电装置设计规范》GB 50060、《电气安装工程 电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GB 50148-2010等国家及行业标准来进行设计和施工的,运行人员只有学习和掌握的这些标准和知识,才能在变电站初设、施设等环节的图纸审查过程中,依据运行人员的日常工作开展过程中积累的问题数据库,结合设计图纸提出合规、合理的意见和建议,便于规划、设计、施工等参建单位进行修改和完善,最终交付投运一座、两座甚至更多的,既符合标准,又有较高设备全生命周期、又可以减少运检单位成本、降低安全风险,让各方满意的变电站。
        三、变电运行人员在运维工作中应收集整理的内容及建设过程中应关注的内容
         变电运行人员应在日常运维工作中,结合单位的管理规定和作业标准在工作现场的实施过程中,及当地的气候、水文、自然灾害情况等因素,不断收集整理所运维变电站过程中出现的问题,分类整理行成数据库,便于在以后需要新建变电站时在规划、设计、施工等阶段运行人员能够结合实际案例提出合理的意见和建议,我个人认为应包含以下内容:
        (一)电气及土建部分?
1、电气部分主要包含电气主接线、主要设备选择、配电装置、电气总平面布置、变电站总平面规划布置、变电站建筑与结构,站用电部分出现的问题及不够完善的内容。
        高、低压柜的排列不合理,变电站往往跨度较大,高低压柜成排排列时,往往把高、低压出线柜摆放在梁上面,造成无法出线。因此在图纸审查时可采用将电容柜和出线柜合理排列或增加母线柜,避免此类问题的发生。
2、土建部分包含土建,水质情况、水文气象、综合楼的布置。?
        其中综合楼结构建议多采用多层现浇钢筋砼框架及现浇钢筋砼楼屋面结构,建筑整体刚度好,同时在门窗口设置水平拉梁及加强基础梁,建筑、设备地基的不均匀沉降观测。室内楼梯均采用现浇钢筋砼板式楼梯,屋外楼梯应考虑有屋顶设计,这样可以降低由于楼梯地面有水造成人员经过滑跌受伤的风险。

根据站址的地质条件,建筑物基础拟采用钻孔灌注桩基础。事故油池采用现浇钢筋砼结构。主变压器基础采用钻孔灌注桩基础。所区电缆沟为砖壁少量配筋砼底板结构,采用双面配筋的予制钢筋砼盖板。电缆沟纵向坡度≥0.5%。根据地质勘察报告,综合地质情况和上部结构荷载要求,综合楼框架、主变和避雷针基础采用钻孔灌注桩基础,采用端承型桩。?
        变电站中值班室的设计问题,有些变电站的值班室被设置在变电站最靠里的死角内,给从值班室向工作区进行任务勘查的工作人员带来很大的不便,如遇紧急情况,工作人员在既定时间内赶不到工作区,不能及时阻止事故的发生,这不但会会危及工作人员安全,还可能给变电所带来不必要的经济损失。因此,值班室应该被设置在“交通便捷”的地方,如果是经常有人值班的变电站,应该要设置单人值班室;而高压配电室与值班室之间应该要有直接通道;另外,值班室周围还应有直接与外界相通的直接通道,以防出现意外时工作人员的紧急疏散。
        (二)水工、消防部分?
  水工部分包括给水和排水。变电站用水主要有生活、绿化及消防用水。平均用水量约3m3/d,设计规范中要求给水由附近引接,距离约150米,但是较多变电站在选址时多选在远离人口聚居住地,这样附近又无就近,引水管道搭接,所以在实际的设计过程中设计单位又不了解现场情况所以应结合实际考虑水源问题;站内消防给水管采用镀锌钢管,生活给水管采用φ150UPVC给水管。所区道路为公路型道路,场地排水采用组织排水,生活污水经化粪池处理后至无动力污水生化处理池进行处理,经处理达到国家综合污水一级排放标准后排入城区污水系统管道,排水管长度约为150米,若是乡镇变电站,当地无污水系统管道,只能站外散排或引入水渠、河流,这样对排水净化处理系统要求就要高些,这样才不会造成变电站附近环境的污染,做到绿水青山就是金山银山的生态文明发展理念;变压器事故排油采用油水分离处理,分离出的水及电缆沟积水一起也排至污水处理系统。?
消防部分要遵守一定原则,本工程消防设计只考虑所区的各类火灾的防止和扑灭,立足自救。变电站设计应根据“以防为主,防消结合”的消防工作方针,遵循立足国内,中等适用的指导思想,在设计中严格执行国家有关防火规范各标准,优先采用防火材料,在加强火灾监测报警的基础上,对重要设备采用相应的消防措施。要注意消防通道,建筑物的火灾危险性及耐火等级。?
(三) 暖通部分、环境保护和安全生产?
暖通部分是空调、通风。环境保护和安全生产还包含污水处理和绿化。污水处理措施变电站噪声主要表现为电磁噪声,来源于变压器。设计中设备选用低噪声设备,对噪声敏感的建筑物如综合楼内的房屋布置,都已考虑使噪声源对建筑物中运行人员的影响减到最低限度。对综合楼内生产运行人员集中的地方,从建筑上考虑采用吸音材料,以减少噪声对人的影响。站内绿化重点在综合楼周围及围墙边,在综合楼周边适当位置种植经济合理的本地区植物。站内道路旁、空余场地等适当种植绿色植物。变电站电气设备布置设计确保安全净距,同时采取防止电气误操作措施,以防止对运行人员的伤害。室内电缆沟入口处及地下技术层通至主控制室的保护屏等的电缆井和电缆通至室外电缆沟的孔洞采用防火材料封堵,电缆进入孔洞的两侧,涂刷1m长的防火涂料,以防止电缆起火的蔓延。站内所有的电力设备均应可靠接地。?
        (四)设备选型
        由于部分不同厂家生产的设备在外观、内部布置结构等都会有不同,选择便于运行维护的设备将给今后的运维工作带来较大的便利。
        10kV户外真空断路器有的厂家将分合闸线圈设计布置在机构箱侧面便于更换的地方,有的厂家考虑真空包的更换或便于二次接线将端子排布置在便于更换的位置,着样运行人员就要综合考虑哪些部件缺陷较为频发,应选用何种布置的设备。
        根据变电站选址地点湿度较大或温度较高,因此二次端子箱、机构箱应配置自然通风或者除湿、防潮措施等,这样才能更好的减少运行人员的运维工作量、满足反措要求,提高设备健康度和全生命健康周期。
        考虑当地降水、雷电活动情况、气候条件,应采用提高站内排水、房屋防水处理标准、增加避雷设施和降低接地电阻、除冰、降温等措施。
        综合考虑人力资源结构中运行人员年龄阶段、身体状况、运行人员操作风险等综合因素,考虑在施工图审查时要求一次开关柜厂家提供设备平、立面、内部设备布置图,将设备合理布置,每个开关柜做封闭,避免运行检修人员误入开关柜带电间隔,在柜内部分设备检修接地开关不能满足设备接地要求时考虑临时接地线安装位置及安装空间的要求。
        综上所述变电站在规划、设计、施工等阶段,作为投产后担负着变电站运维工作任务,保障变电站正常运行主要的维护人员和设备主人,运行人员应依据国家规范和行业标准,结合日常运维工作中的遇到的问题,不断的收集整理行成问题或注意事项数据库,在投入运行前越早进入角色,提出合理化的意见和建议,并得到采纳和实施的越多,对于日后变电站的运行工作开展就越便利,作业风险就越小,投入运行后的变电站将会给社会创造的价值和财富值才越高。
参考文献 
[1]中华人民共和国住房和成乡建设部.35~110kV变电所设计规范[Z]2011-09-16
[2]中华人民共和国住房和成乡建设部.工业企业总平面设计规范[Z]2012-03-30
[3]中华人民共和国住房和成乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[Z]2014-01-29
[4]国家技术监督局.中华人名共和国建设部.电力设施抗震设计规范[Z]1996-09-02
[5]中华人民共和国住房和成乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局3-110kV高压配电装置设计规范[Z]2008-12-15
[6]中华人民共和国住房和成乡建设部.电气安装工程 电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范[Z]2010-05-31
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