浅析变电站电气设备安装技术及施工工艺

发表时间:2020/11/23   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者:万永生
[导读] 变电站电气设备的安全与施工水平决定了变电站的运营能力,在本次研究中,本文在了解变电站电气设备以及
        万永生
        中国能源建设集团东北电力第三工程有限公司  121001

        摘 要:变电站电气设备的安全与施工水平决定了变电站的运营能力,在本次研究中,本文在了解变电站电气设备以及施工要求的基础上,详细研究了变电站电气设备的安全技术与施工工艺内容,最后介绍了设备安装工艺的质量管理措施,希望能为未来工程项目施工提供支持。
        关键词:变电站;电气设备;安装技术;施工工艺


        引言
        我国社会发展离不开电能的支持,推动我国电力建设进入到发展的新阶段,尤其是变电站数量增加,进一步增强地区供电能力。而电气设备则是变电站的重要组成部分,其施工质量的好坏直接影响了变电站的安全运行。目前考虑到电气设备呈现出“高精尖”的发展方向,传统的设备安装技术难以适应变电站的需求。所以为了能够适应未来变电站施工建设要求,相关人员必须完善设备的施工工艺,这也是本文研究的目的。

        1 变电站电气设备施工研究
        1.1 常见的变电站电气设备
        目前变电站的电气设备主要包括断路器、隔离开关、母线、主变压器、电缆等。在整个变电站电气设备系统中,断路器能够将设备接通或者断开运行,此时当电气设备或者线路发生故障之后,断路器能够直接被继电保护装置控制,此时在发生故障之后,能够使故障线路或者电力设备等直接从电力系统中脱离除出来,降低故障线路对电力系统的影响。隔离开关能够将带电或者不带电的设备隔离出来,使维修、检查过程更加安全[1]。除此之外,母线、电缆等都是一种常见的电气设备,对电气设备的施工产生直接影响。

        1.2 变电站电气设备安装过程中存在的问题
        从现有施工经验可知,在变电站电气设备安装过程中可能会出现多种问题,例如器材与设计图纸不相符等,这些问题都会直接影响电气设备的最终施工效果。目前变电站的常见电气设备涉及变压器、电力容器等多种设备。所以技术人员在安装设备之前,需要严格按照图纸的要求施工,但是部分施工人员因为不熟悉图纸,或者不了解图纸中的施工要求等,都会造成设备安装工艺不达标,最终影响施工质量。
        除此之外,变电站的电气设备的施工质量影响着电气设备的安全、稳定运行,而针对目前频发的电气设备故障,除了系统自身的原因之外,还有施工故障,其中较为常见的故障现象就是漏气、漏油,这种故障轻则污染设备表面、造成压力值报警等,重则直接造成设备的停运或者烧毁等。造成这种现象的主要原因是设备施工问题,例如施工前的检验工作不到位,或者施工方法不正确,导致设备焊接位置有细小砂眼等;在施工后没有进行密封性实验,或者法兰环垫圈老化等,这些问题都会引发设备故障问题,所以在未来变电站的电气设备施工中,要警惕设备安装过程中的微小故障,这样才能提高施工质量。

        2 主变电电气设备的安装工艺研究
        2.1 主变压器的安装工艺
        在安装主变压器时,其中的关键施工工艺包括:(1)在主变压器运送至现场之后,施工人员首先需要检查设备的尺寸、型号、规格等是否满足变压器电气设备的施工要求,在确定电气设备的表面无磨损、变形的情况下,才能允许设备入场。在检查变压器内部接线情况时,需保证空气的湿度处于 60% 以下,所以需要在打开孔盖位置不断添加干燥空气;在原有设备上安装氧气分析表,在保证设备内部的含氧量超过 18% 后才能进入内部检查。(2)针对油浸式变压器,应确保在放油或者滤油时的外壳、绕组等安全接地;在向变压器内注入绝缘油后,需要重点检查介损、色谱以及微水等满足验收标准。在吊装变压器的附件时,施工人员应该在物体起吊 10cm 左右时检查吊装设备的绳索,在确定绳索连接效果良好之后才能继续施工。同时在施工期间,施工人员要高度警惕各种潜在质量风险,在拆解前,需要先将油箱吊起来;在拆解时,遵照说明书拆分,并详细记录拆分的顺序与步骤;还需要按照拆解的顺序与步骤进行施工,注意在变压器内部遗漏各种物体。而根据现有经验可知,为避免固定法兰螺栓时因为密封效果不均匀而引发质量风险,所以在连接法兰螺栓时,应该保证螺栓连接对称,且松紧度适中,这样才能避免发生质量问题[2]。

        2.2 互感器安装工艺
        在变压器电气设备中,互感器具有重要作用,一般在施工期间需要使用分节调运的安装方法,安装期间严格按照设备的编号施工。根据现有经验可知,互感器组件的接触面上存在氧化层,若不能去除则会影响施工质量。因此施工人员需要在清除氧化层之后再施工;安装互感器结束后,按照技术标准调整垂直度,并用螺栓固定好。为避免互感器外壳带电,需要做好互感器底座接地;安装互感器时,接地线截面需要严格遵照图纸要求。除此之外,分级绝缘电压互感器施工中,绕组接地引线端子的一端应该连接牢固,并保证导通效果;在电容型绝缘互感器施工中,施工人员也应该检查铁芯引出端子的导通与固定效果,这样才能避免质量问题。



        2.3 断路器的安装要点
        在安装断路器见,施工人员首先需要检查断路器的绝缘外壳状态,避免外壳损伤,还需要判断信号指示状况是否与电路状态相同。之后使用螺丝刀卸下灭弧外罩以及断路器外壳上盖之后,再将断路器连接到电路上,之后盖上外罩,用螺丝固定断路器四角。在安装好后,施工人员需要重点检查断路器是否能够正常工作,所以需要分别合上、断开断路器后,观察其指示灯状态是否与电路的状态相对应。

        2.4GIS 施工设备施工
        在 GIS 设备施工期间,其中的关键施工工艺包括:(1)在安装 GIS 设备前,施工人员需要全面清理施工现场,合理选择施工契机,尤其是 GIS 设备安装不能受潮,因此须做好防尘防潮处理。(2)安装期间,严格按照厂家提供的编号以及安装流程等施工,例如在连接密封圈时,应该在涂抹好密封剂的基础上再拧紧螺栓;在 GIS 母线施工阶段,施工人员需要注意的是:①充分清理掉 GIS母线与接触面,清理锈迹或者刮痕等;②安装 GPS 的触头与母线筒,但是考虑到 GIS 设备对安装的精准度要求较高,所以在施工后需要检查安装精准度;③在确定 GIS 母线安装满足设计要求后,则需要安装 GIS 的附件设备,此时需要重点关注套管母线施工要求,通过向其中添加一定量的六氟化硫,排除设备中的空气,实现真空处理。(3)最后按照图纸参数,对 GIS 设备做接线处理,完整性能评价。

        2.5 二次设备的安装工艺
        在变电站电气设备安装期间,二次设备主要指各种低压设备,包括站用电系统、低压开关柜以及高压电缆等,一般在施工期间考虑到低压设备所能承受的电压较低,但是不合理地使用工艺会造成单向接地电路等问题,由此引发的短路会造成设备的负荷电流过大,温度急剧上升。所以在二次设备安装阶段,施工人员需要严格限制设备之间的安全距离,尤其是在安装铜质母线期间,不仅要保护镀银层接触面,还需要对铜线搭接面做搪锡处理,这是避免出现短路的有效方法[3]。除此之外,在施工期间,施工人员还需要考虑二次设备安装的施工环境与施工条件等要求。
        除此之外,施工人员需要还需要充分考虑到施工现场的实际情况,形成科学的施工方案,重点内容包括:(1)电缆线质量是影响施工安全的重要因素,所以施工期间需要对电缆的外观、型号以及规格等作出全面检测,并测量线路的绝缘性能。(2)按照电压等级以及保护屏以及电缆沟等,了解电缆线的位置、走向等,还需要了解电缆线的敷设顺序;除此之外,还需要在 BIM 等软件上制作断蓝的断面图,确定电缆沟、电缆支架等关键部件等。(3)在敷设施工阶段,应该充分考虑敷设电缆的型号、规格等;为了能够提高质量,应确保电缆沟内的线路排列整齐,避免出现线路交叉;施工期间需要保证线路整齐排列,尤其是在十字门交叉与竖向井位置需要进一步检查施工质量。

        3 变电站电气设备施工质量管理方案
        3.1 提高全体施工人员的安全意识
        在变电站电气设备施工期间,施工安全不仅包括施工人员安全,也包括安装设备安全,这是因为变电站电气设备施工的种类繁琐、结构复杂,这对施工安全提出了较高要求,尤其是施工人员的安全意识对整个工程的安全管理产生直接影响,所以在未来施工阶段,需要采用各种方法明确施工安全管理要求。
        在施工期间,可对全体施工人员进行安全教育培训,培训期间使用专题讲座、现场演示等,或者通过微信平台等进行一对一宣教,使全体施工人员都能充分了解电气设备恩安装期间的注意事项,在脑海中留下安全印象;在接通电源前,应该充分告知现场的每一位施工人员,实现安全作业。

        3.2 明确施工要点
        在变电站的电气设备施工期间,施工人员需要进一步明确质量管控点,针对容易出现质量隐患的项目进行全面管控。以变压器施工为例,变压器作为整个电气设备施工中的重点环节,并做好准备工作,包括作业前的技能培训、讲解说明书等,使全体人员能够充分了解本次工程中的关键施工要求;在施工前,施工人员需要认真了解变压器的详细技术资料以及安装图纸等,了解施工中的关键工艺,增加组件的施工质量管理力度,降低出现质量风险的概率。

        结语
        变压器电气设备的安装工艺已经成为影响变电站性能的重要因素,结合本文的研究结果可发现,为了能够全面提高施工质量,应该在保证施工安全的基础上,优化电气设备的施工路径,争取能够有效杜绝质量问题发生。

        参考文献
        [1] 吴旭东 . 浅析变电站电气设备安装技术重点及施工工艺 [J]. 电子世界 ,2020(01):69-70.
        [2] 王辉 . 变电站电气设备安装技术重点及施工工艺初探 [J]. 电子世界 ,2019(01):42+44.
        [3] 刘勇 . 变电站电气设备安装技术重点及施工工艺 [J]. 低碳世界 ,2018(11):87-88.
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