周 宣，蔡燕榮

(山西晉煤天源化工有限公司，山西 晉城 048400)

1 概述

為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能計(jì)劃，某單位決定新增技術(shù)改造項(xiàng)目，屆時(shí)將增加約14 000 kW負(fù)荷。原主變壓器容量為2×50 MVA，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷已接近變壓器容量的80 %左右，處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷率宜控制在75 %～85 %，不能低于60 %。而新增項(xiàng)目投運(yùn)后，負(fù)荷率將達(dá)到95 %。

據(jù)《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》(上冊(cè))，變壓器的負(fù)荷率通過(guò)功率損失降到最低點(diǎn)后，功率損失將隨負(fù)荷率的增加而上升，變壓器的運(yùn)行壽命將縮短。因此，為滿足新增技改項(xiàng)目的用電要求，需將其中1臺(tái)變壓器的容量增加到63 MVA，將負(fù)荷率維持在適宜范圍內(nèi)，以滿足新增項(xiàng)目投運(yùn)后變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 前期準(zhǔn)備工作

(1)業(yè)主需向當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)提交關(guān)于主變擴(kuò)容的書(shū)面申請(qǐng)及相關(guān)資料，取得批復(fù)后，方可向當(dāng)?shù)仉娏咎峤辉擁?xiàng)目的申請(qǐng)及方案等技術(shù)資料，并附加當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)的批復(fù)。

(2)當(dāng)?shù)仉娏究头渴盏綐I(yè)主申請(qǐng)后，委派專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，并形成意見(jiàn)。在客服部門組織的電力公司會(huì)議上，經(jīng)討論通過(guò)后，業(yè)主方可委托相關(guān)資質(zhì)單位進(jìn)行可行性研究，并出具可行性研究報(bào)告。經(jīng)由地市電力公司計(jì)劃處將項(xiàng)目可行性研究報(bào)告和業(yè)主申請(qǐng)?zhí)峤恢潦‰娏?，由省電力公司?jì)劃處組織專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行討論并通過(guò)后，業(yè)主方可委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)院對(duì)其進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。

(3)省電力公司相關(guān)部門組織專業(yè)人員對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行會(huì)審。審核通過(guò)后，省電力公司對(duì)地市電力公司、地市電力公司對(duì)業(yè)主下達(dá)對(duì)該項(xiàng)目的批復(fù)文件。

(4)業(yè)主組織進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施、監(jiān)督與協(xié)調(diào)工作，包括設(shè)備采購(gòu)、施工、安裝、驗(yàn)收、調(diào)試與投運(yùn)等。

3 設(shè)備采購(gòu)與選型

3.1 設(shè)備采購(gòu)

經(jīng)省電力公司審核和批復(fù)，該單位需要采購(gòu)1臺(tái)主變壓器、39臺(tái)10 kV配電柜、1臺(tái)10 kV電容器組、4套距離保護(hù)柜、2套母差保護(hù)柜、1臺(tái)嵌入式信息子站柜、2套155M通信光纖設(shè)備、1套調(diào)度二平面、1套“五防”系統(tǒng)等電氣設(shè)備。

設(shè)備采購(gòu)應(yīng)經(jīng)業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)勘察，逐項(xiàng)核對(duì)材質(zhì)、規(guī)格尺寸、數(shù)量等技術(shù)要求，并結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙完成對(duì)招標(biāo)文件的編寫(xiě)。通過(guò)招議標(biāo)選定單位后，由設(shè)計(jì)院草擬220 kV系統(tǒng)電氣設(shè)備技術(shù)協(xié)議，并經(jīng)業(yè)主和設(shè)計(jì)院會(huì)簽后執(zhí)行。

簽訂采購(gòu)合同時(shí)，需明確供貨周期、保質(zhì)期與質(zhì)保金、安裝調(diào)試等內(nèi)容。供貨周期過(guò)長(zhǎng)，將影響施工進(jìn)度；供貨周期過(guò)短，則需考慮設(shè)備的臨時(shí)安置和長(zhǎng)時(shí)間放置對(duì)設(shè)備性能的影響。

3.2 選型

擴(kuò)容后的電氣設(shè)備應(yīng)與原有繼續(xù)使用的電氣設(shè)備兼容，并盡量使用同一廠家的設(shè)備，以便于投運(yùn)后設(shè)備的運(yùn)行和管理。

設(shè)備選型要關(guān)注技術(shù)參數(shù)的要求，如變壓器的短路損耗、阻抗電壓等參數(shù)對(duì)運(yùn)行功率損耗的影響，設(shè)備重量對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)的承重要求，新購(gòu)設(shè)備的規(guī)格尺寸與原設(shè)備是否匹配等要點(diǎn)。這些都應(yīng)在技術(shù)協(xié)議中清晰注明，以防止出現(xiàn)尺寸不匹配、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)、設(shè)備基礎(chǔ)不能滿足承重要求等問(wèn)題。

4 安裝施工

4.1 施工進(jìn)度和計(jì)劃

該單位的施工由外包單位完成。業(yè)主確定施工單位后，要與其就進(jìn)度、計(jì)劃、工期、工程費(fèi)用、工程量、調(diào)試、驗(yàn)收等內(nèi)容進(jìn)行核實(shí)，達(dá)成一致意見(jiàn)，盡量避免在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)新增工作量、更改施工計(jì)劃、追加施工費(fèi)用等問(wèn)題。若雙方溝通不暢，將會(huì)影響施工進(jìn)度、質(zhì)量，致使工程無(wú)法順利完成。施工進(jìn)度應(yīng)采用時(shí)間表的形式完成，以便于在施工過(guò)程中對(duì)工期的及時(shí)核對(duì)和掌握。

為安全順利完成該工程，該單位還要求對(duì)施工人員進(jìn)行廠前安全教育、持證上崗、簽訂安全協(xié)議，對(duì)施工方案、安全方案、環(huán)保方案進(jìn)行逐級(jí)審批受控，責(zé)任到人，并請(qǐng)監(jiān)理單位進(jìn)行全程監(jiān)理，確保工程安全而緊張有序地進(jìn)行。

同時(shí)，為了保證工程能夠保質(zhì)保量的完成，該單位對(duì)工程的每一項(xiàng)組成部分，都指定專人負(fù)責(zé)，確保工程能得到全程監(jiān)督，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

4.2 施工過(guò)程的主要組成部分

4.2.1 舊設(shè)備的拆除與處理

本工程需要拆除的設(shè)備有10 kV高壓開(kāi)關(guān)柜、戶外母線橋、變壓器及相關(guān)附件。由于場(chǎng)地有限，拆下的廢舊設(shè)備需及時(shí)安置和處理，以確保施工場(chǎng)地的有效利用和清潔衛(wèi)生。在該工程中采用吊裝設(shè)備拆除變壓器，要采取相應(yīng)措施確保變壓器、引線等設(shè)備的安全和工作人員的人身安全。

4.2.2 基礎(chǔ)處理

經(jīng)變壓器廠家和設(shè)計(jì)院一致同意，新購(gòu)變壓器重量≤113 t，長(zhǎng)度≤9.12 m，寬度≤5.5 m，高度≤7.9 m，變壓器配套基礎(chǔ)設(shè)施可保持不變。

另外，需要重新加注電容器基礎(chǔ)，施工時(shí)應(yīng)反復(fù)對(duì)照電氣圖紙及設(shè)備本身的尺寸，避免返工。

4.2.3 新設(shè)備的安裝與調(diào)試

電氣一次部分：新裝1臺(tái)型號(hào)為SF Z10-63000/22063/63 MVA的主變壓器、39臺(tái)10 kV配電柜、1臺(tái)型號(hào)為BAMH12/√3-3600-1×3 W的10 kV電容器組。10 kV進(jìn)線、柜間母線橋和柜內(nèi)母線均為2TMY-120×10。主變擴(kuò)容后，經(jīng)校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)母線不能滿足本期要求，需改為3TMY-125×10型母線。

主變?cè)谠A(chǔ)就位。由于在原基礎(chǔ)上未預(yù)埋千斤頂埋件，為減少施工周期，本次亦不增設(shè)千斤頂埋件。因此，在主變安裝就位時(shí)，需考慮臨時(shí)墊鋼板來(lái)支撐千斤頂。

安裝過(guò)程中，要注意設(shè)備資料的整理和施工圖紙、說(shuō)明書(shū)、合格證的收集，為日后建立完整的設(shè)備資料做好準(zhǔn)備。

電氣二次部分：新裝4套PSL 602UM距離保護(hù)柜、2套R(shí)CS-915GA母差保護(hù)柜、1臺(tái)嵌入式信息子站柜、2套155M通信光設(shè)備、1套調(diào)度二平面、1套“五防”系統(tǒng)。

二次設(shè)備的更新?lián)Q代非常迅速，為了有利于今后電網(wǎng)設(shè)備的兼容，該工程決定升級(jí)增容調(diào)度數(shù)據(jù)平面、通道線路距離保護(hù)通道，并新增1套母差保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)一用一備。

對(duì)微機(jī)“五防”系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，包括微機(jī)“五防”閉鎖軟件的修改與編制、微機(jī)“五防”閉鎖模擬屏的擴(kuò)容、增加相應(yīng)間隔的“五防”鎖具(電動(dòng)刀閘鎖、手動(dòng)刀閘鎖、網(wǎng)門鎖、接地鎖及驗(yàn)電器等)。

與該工程配套的其他設(shè)施均需一一落實(shí)，如無(wú)功綜合調(diào)節(jié)裝置、保護(hù)接地裝置、變壓器的消防設(shè)施、調(diào)度數(shù)據(jù)等。需要新增或改造的內(nèi)容，均需與此次改造同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)行。

5 驗(yàn)收與投運(yùn)

該工程完工后，需要由業(yè)主、施工單位、監(jiān)理公司一起參加竣工驗(yàn)收，主要驗(yàn)收竣工資料的收集情況、施工記錄、工程內(nèi)容、安裝施工質(zhì)量評(píng)價(jià)、完工情況等內(nèi)容，并經(jīng)試運(yùn)行后進(jìn)行簽字確認(rèn)。不合格項(xiàng)由業(yè)主填寫(xiě)不合格項(xiàng)通告書(shū)，并由責(zé)任單位處理完成?？⒐を?yàn)收結(jié)束后，便可向電力部門申請(qǐng)驗(yàn)收送電。

6 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

6.1 主變報(bào)停

由于該工程工期近1個(gè)月，變壓器將長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，因此向當(dāng)?shù)仉娏局鞴懿块T申請(qǐng)變壓器報(bào)停。電力公司根據(jù)變壓器停運(yùn)的實(shí)際天數(shù)核減了100多萬(wàn)元的基本電費(fèi)，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

6.2 柜門不能閉合

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)主變?cè)鋈莺?，運(yùn)行電流將變大，原柜間母線橋和柜內(nèi)母線橋均不能滿足要求，需將母線規(guī)格由2TMY-120×10型更換為3TMY-125×10型。

進(jìn)行改造時(shí)發(fā)現(xiàn)，若使用原開(kāi)關(guān)柜不能滿足工期和開(kāi)關(guān)柜施工工藝要求，因此需對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行更換。為滿足工期要求，減少停電造成的經(jīng)濟(jì)損失，只保留少部分價(jià)值較高、安裝簡(jiǎn)便的附件。

開(kāi)關(guān)柜就位并進(jìn)行附件安裝后，發(fā)現(xiàn)因開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示器、保護(hù)裝置、電度表等附件尺寸與原開(kāi)關(guān)柜尺寸不匹配，造成柜門不能閉合，導(dǎo)致灰塵和濕氣易進(jìn)入柜內(nèi)，威脅保護(hù)裝置、電度表、狀態(tài)顯示器的安全運(yùn)行。

6.3 主變重量與基礎(chǔ)的關(guān)系

變壓器增容后，其重量也有所增加，此時(shí)需考慮原有基礎(chǔ)是否滿足新變壓器的要求，是否需要重注或加注等。但重注或加注都需要20多天才能確保變壓器就位，對(duì)工期有很大影響，所以要事先將變壓器基礎(chǔ)重注或加注事宜計(jì)劃周全，以確保工程按期順利完成。

6.4 多單位配合協(xié)調(diào)

該工程未采用總承包的形式，業(yè)主需要協(xié)調(diào)與設(shè)計(jì)院、監(jiān)理公司、施工單位、多個(gè)廠家及省市電力公司的多個(gè)部門之間的關(guān)系。

此次增容改造工程遠(yuǎn)動(dòng)信息(主變高、低壓側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、電流和主變分接頭位置信號(hào)等)的采集、處理仍由站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完成，并經(jīng)站內(nèi)已有調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，以網(wǎng)絡(luò)方式遠(yuǎn)傳至調(diào)度端。

為接收××220 kV變電站的遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)等信息，調(diào)度端需進(jìn)行主站數(shù)據(jù)庫(kù)修改、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)并新增硬件接口等工作。因此，該工程為省調(diào)、備調(diào)、地調(diào)調(diào)度端各開(kāi)設(shè)1套軟硬件接口。

××220 kV變電站作為電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入點(diǎn)，按照雙平面要求，配備調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備2套，以完成遠(yuǎn)動(dòng)實(shí)時(shí)信息、保護(hù)信息子站等信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸，滿足電網(wǎng)調(diào)度在正常運(yùn)行和應(yīng)急狀態(tài)下對(duì)生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)安全可靠傳輸?shù)囊?。安裝完成后，需對(duì)業(yè)主變電站與電力公司調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試。由于在工程計(jì)劃里未考慮此項(xiàng)內(nèi)容，未能提前與電力公司進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，延誤了工期。由此可知，在多單位配合完成的工程項(xiàng)目管理中，只有良好的溝通才能保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。

6.5 資料整理

在施工過(guò)程中，需要對(duì)原始資料進(jìn)行收集和整理，以便于日后的設(shè)備管理和運(yùn)行維護(hù)。在電力公司驗(yàn)收時(shí)，需要提供施工圖紙、監(jiān)理合同、竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等資料，并與電力公司簽訂調(diào)度協(xié)議、供用電合同、電費(fèi)分次付款協(xié)議等文件。要確保設(shè)備合格證的收集完全，以備電力部門送電驗(yàn)收。

6.6 避免重復(fù)結(jié)算費(fèi)用

設(shè)備采購(gòu)時(shí)，要明確安裝費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、調(diào)試費(fèi)等內(nèi)容，以免造成費(fèi)用重復(fù)結(jié)算。如：明確變壓器廠家負(fù)責(zé)變壓器的運(yùn)輸和安裝就位。該工程中廠家采用運(yùn)輸防振儀以檢測(cè)變壓器運(yùn)輸中的振值是否合格，因此可不再請(qǐng)其他單位來(lái)進(jìn)行就位和運(yùn)輸振動(dòng)測(cè)試，以免重復(fù)結(jié)算費(fèi)用。

6.7 增加施工費(fèi)用

由于對(duì)施工工作量考慮不全面，易在施工過(guò)程中出現(xiàn)臨時(shí)增加施工量和施工費(fèi)用的情況。業(yè)主只有和施工單位進(jìn)行溝通，協(xié)調(diào)一致，才能保證工程按期順利完成。

6.8 差動(dòng)保護(hù)CT極性測(cè)試

正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流為變壓器兩側(cè)電流互感器(CT)的勵(lì)磁電流之差，即不平衡電流，一般不超過(guò)額定電流的2 %～10 %。但當(dāng)變壓器空載投入或電壓恢復(fù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，可達(dá)到額定電流的6～10倍。

在該工程中，重新安裝低壓側(cè)電流互感器后未進(jìn)行極性測(cè)試，流過(guò)差動(dòng)保護(hù)繼電器的電流為兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁電流之和，比正常投入值大。由于變壓器空載投入，勵(lì)磁電流更大，超過(guò)了差動(dòng)保護(hù)定值，保護(hù)誤動(dòng)跳開(kāi)雙側(cè)開(kāi)關(guān)。經(jīng)調(diào)試人員對(duì)差動(dòng)保護(hù)電流互感器測(cè)試極性和電流互感器二次校線，變壓器順利送電成功。

因此，二次回路安裝改造后，必須嚴(yán)格測(cè)試差動(dòng)保護(hù)電流互感器電流向量，并測(cè)試不平衡電流，確認(rèn)二次回路接線正確后才能投入運(yùn)行，以免造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

1 中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院．工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手 冊(cè)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2005.

2 陳慈萱．電氣工程基礎(chǔ)(下冊(cè))[M]．北京：中國(guó)電力出版社， 2004.