鄭 瑋

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西電力建設(shè)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

雖然110kV變電站電氣安裝調(diào)試一直被重視，但結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，電氣安裝調(diào)試技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)?shù)那闆r仍廣泛存在于業(yè)界，這對(duì)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。該文研究目標(biāo)為保證電氣安裝調(diào)試取得預(yù)期效果。

1 電氣安裝調(diào)試方法

1.1 安裝方法

110kV變電站電氣安裝需要聚焦安裝前設(shè)備檢查、主變壓器安裝、高壓開(kāi)關(guān)柜安裝、隔離開(kāi)關(guān)等要點(diǎn)。設(shè)備安裝前檢查需要圍繞常規(guī)檢查、三維沖擊記錄展開(kāi)，以主變壓器設(shè)備檢查為例，外部環(huán)境影響很容易導(dǎo)致免吊芯變壓器在運(yùn)輸途中出現(xiàn)受潮損壞、污染等，這類問(wèn)題無(wú)法通過(guò)常規(guī)器身檢查發(fā)現(xiàn)，為避免安裝質(zhì)量受到影響，運(yùn)輸前需要設(shè)置三維沖擊記錄儀于變壓器中，以此深入分析入場(chǎng)設(shè)備的三維沖擊記錄信息，即可判斷變壓器故障隱患是否存在，三維沖擊記錄儀可在解決問(wèn)題或確認(rèn)不存在潛伏故障后拆除；主變壓器安裝需要關(guān)注變壓器附件安裝和縱橫中心線標(biāo)注，圖1為附件安裝流程示意圖。以冷卻裝置安裝為例，需要將蝶閥密封板與散熱器油管打開(kāi)，連接散熱器短管與冷卻裝置，散熱器垂直度和平行度的測(cè)量校正也不容忽視，同時(shí)在5mm內(nèi)控制法蘭中心線偏差，為固定散熱器，需要將散熱器和油泵連接螺栓擰緊?？v橫中心線需要標(biāo)記在變壓器與基座中，變壓器中心線與基礎(chǔ)中心線需要重合，應(yīng)嚴(yán)格控制偏差；高壓開(kāi)關(guān)柜安裝須關(guān)注設(shè)備入場(chǎng)環(huán)節(jié)的臨時(shí)性基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)置、主屏位置確定、基準(zhǔn)盤(pán)調(diào)整、母線連接、二次接線等環(huán)節(jié)，如主屏位置確定可基于三點(diǎn)一線方法實(shí)現(xiàn)，明確屏進(jìn)線、穿墻套管、主屏前蓋板的中心點(diǎn)，四點(diǎn)一線方法可用于多排高壓開(kāi)關(guān)柜安裝的母線橋找齊；結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，安裝傳統(tǒng)的隔離開(kāi)關(guān)裝置很容易導(dǎo)致開(kāi)斷性能不足，這與安裝位置不合理存在直接關(guān)聯(lián)，斷路器的性能發(fā)揮因此受到嚴(yán)重制約。在具體的安裝過(guò)程中，應(yīng)聚焦滅弧裝置與隔離開(kāi)關(guān)的同步安裝，以此改善開(kāi)關(guān)性能，同時(shí)還需要關(guān)注隔離開(kāi)關(guān)安裝位置的優(yōu)選，一般在架空線路與用戶電纜線結(jié)合部位、電纜線與監(jiān)控線路交匯部位、分支線路接口部位安裝隔離開(kāi)關(guān)[1]。

圖 1 附件安裝流程示意圖

1.2 調(diào)試方法

完成110 kV變電站電氣安裝后還需要針對(duì)性開(kāi)展調(diào)試工作，具體的電氣調(diào)試應(yīng)聚焦高壓試驗(yàn)、回路傳動(dòng)試驗(yàn)、絕緣電阻測(cè)試、主變壓器差動(dòng)保護(hù)極性檢測(cè)等方面。高壓試驗(yàn)主要依據(jù)為廠家提供的說(shuō)明書(shū)和質(zhì)檢報(bào)告等文件，試驗(yàn)方案需要由專業(yè)人員結(jié)合實(shí)際情況制定。試驗(yàn)前需要對(duì)間隔母線表面灰塵污漬進(jìn)行細(xì)致清理，將母線筒母線拉出，同時(shí)拉出進(jìn)線橋斷開(kāi)把手車(chē)，母線絕緣性檢測(cè)通過(guò)搖表完成，同時(shí)對(duì)主母線進(jìn)行加壓，母線耐壓值和絕緣性能是否滿足安裝標(biāo)準(zhǔn)要求可基于檢測(cè)結(jié)果確定；回路傳動(dòng)試驗(yàn)需要保證結(jié)果準(zhǔn)確且過(guò)程安全，電氣調(diào)試順序需要得到嚴(yán)格控制，回路傳動(dòng)試驗(yàn)需要在完成高壓試驗(yàn)和保護(hù)調(diào)試后進(jìn)行，回路保護(hù)性能可基于得到的結(jié)果判斷。回路絕緣電阻需要在試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)關(guān)注回路通電情況，確定不存在金屬性接地，回路絕緣電阻值達(dá)標(biāo)后送電，以此進(jìn)行回路傳動(dòng)試驗(yàn)；絕緣電阻測(cè)試關(guān)系著變電站電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行，該測(cè)試需要得到兆歐表設(shè)備支持，將各處線路連接兆歐表并做好連接點(diǎn)銹跡清理，按照一定標(biāo)準(zhǔn)控制兆歐表轉(zhuǎn)速，獲取絕緣接頭的絕緣電阻值。在轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表手柄前，需要將被測(cè)設(shè)備電源切斷并進(jìn)行短路放電處理，以此保證調(diào)試過(guò)程安全。測(cè)試過(guò)程需要分開(kāi)處理絕緣良好的單根線，否則接觸地面或纏繞在一起的線路會(huì)導(dǎo)致測(cè)試污染；對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的變壓器，電流互感器極性設(shè)置是否準(zhǔn)確直接關(guān)系著變壓器能否準(zhǔn)確運(yùn)行，差動(dòng)保護(hù)效果也會(huì)同時(shí)受到影響，110kV變電站的電氣調(diào)試需要重點(diǎn)開(kāi)展差動(dòng)保護(hù)極性檢測(cè)，主變壓器各側(cè)電流互感器極性能夠通過(guò)檢測(cè)完成正確性判斷，這一過(guò)程可及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤接線部位并開(kāi)展針對(duì)性調(diào)整，電氣安裝調(diào)試有效性也能夠更好得到保障[2]。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，該文以某企業(yè)建立的110kV總降壓變電站作為研究對(duì)象，該變電站為二層建筑，配置的主變壓器規(guī)格為31.5MVA，接線方式選擇“線－變組”，10kV配電裝置、110kV配電裝置分別布置戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜KYN28-12、戶內(nèi)式GIS。變電站一樓布置10kV開(kāi)關(guān)柜、主變壓器、電容無(wú)功補(bǔ)償，二樓布置主控室、成套GIS設(shè)備。主變壓器高壓側(cè)鋼芯鋁絞線、110kV鋼芯鋁絞線均采用架空進(jìn)線設(shè)計(jì)，低壓側(cè)銅母線進(jìn)線。為保證變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，案例變電站工程在電氣設(shè)備安裝調(diào)試方面投入大量精力并最終取得預(yù)期效果，因此該案例具備較高借鑒價(jià)值。

2.2 電氣設(shè)備安裝

電氣設(shè)備安裝須圍繞以下幾方面展開(kāi)：第一，安裝主變壓器。案例變電站的主變壓器安裝需要提前與生產(chǎn)廠家溝通，明確具體到場(chǎng)時(shí)間，以此為依據(jù)開(kāi)展準(zhǔn)備工作，如平整道路、確定布置方向。到場(chǎng)的主變壓器需要基于設(shè)計(jì)圖紙對(duì)技術(shù)參數(shù)和規(guī)格型號(hào)進(jìn)行細(xì)致核對(duì)，重點(diǎn)關(guān)注備品備件是否齊全，瓷件的裂紋、脫瓷情況，外殼的滲油、外傷情況，同時(shí)與廠家指導(dǎo)人員密切配合，完成吊裝操作；第二，安裝GIS設(shè)備。安裝GIS設(shè)備前需要細(xì)致清理場(chǎng)地，做好施工機(jī)具準(zhǔn)備和防塵工作，安裝人員配置、環(huán)境控制、風(fēng)險(xiǎn)控制也需要嚴(yán)格完成，同時(shí)需要提前制定相應(yīng)的評(píng)估和防范措施；第三，設(shè)備基礎(chǔ)檢查。在安裝電氣設(shè)備前，需要保證土建工作全部完成，避免對(duì)開(kāi)關(guān)柜安裝造成影響，室內(nèi)地面和墻面清理完畢，避免交叉施工問(wèn)題出現(xiàn)。槽鋼平整度、預(yù)留孔及相關(guān)預(yù)埋件檢查也需要得到重視，前者需要保證存在滿足設(shè)計(jì)要求的上平面標(biāo)高，并結(jié)合表1要求進(jìn)行基礎(chǔ)型鋼安裝，后者需要結(jié)合相關(guān)規(guī)程和設(shè)計(jì)要求對(duì)預(yù)埋件中心線、預(yù)留孔位置進(jìn)行檢查，露出部分的預(yù)埋件防腐處理也需要細(xì)致完成[3]。第四，安裝高壓開(kāi)關(guān)柜。安裝高壓開(kāi)關(guān)柜屬于案例變電站工程的電氣安裝重點(diǎn)環(huán)節(jié)，具體安裝需要關(guān)注本體安裝、母排連接、二次接線等環(huán)節(jié)。本體安裝需要基于主變進(jìn)線間隔確定基準(zhǔn)盤(pán)，盤(pán)體需要在調(diào)整好后在預(yù)埋槽鋼上點(diǎn)焊?；鶞?zhǔn)盤(pán)的兩側(cè)需結(jié)合設(shè)計(jì)要求依次固定其余開(kāi)關(guān)柜，這一過(guò)程以編號(hào)為依據(jù)，同時(shí)緊固盤(pán)間螺栓，震動(dòng)場(chǎng)所安裝的開(kāi)關(guān)柜需要優(yōu)選防震措施。各構(gòu)件與柜內(nèi)設(shè)備間及開(kāi)關(guān)柜間需要牢固連接，安裝開(kāi)關(guān)柜的過(guò)程須結(jié)合表2控制垂直度等參數(shù)。

母排連接需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書(shū)要求，這一過(guò)程須控制母線搭接面，螺栓緊固須結(jié)合相關(guān)要求通過(guò)力矩扳手完成，母線筒安裝需要將開(kāi)關(guān)柜本體主母線與穿墻套管及母線筒內(nèi)的母線連接?？紤]到開(kāi)關(guān)柜本體的相序可能與主變進(jìn)線相序相反，主變進(jìn)線穿墻套管墻面與開(kāi)關(guān)柜控制面板同向會(huì)導(dǎo)致該情況出現(xiàn)，此時(shí)需要對(duì)主變進(jìn)線母線筒內(nèi)的母線至開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的主母線連接相別進(jìn)行針對(duì)性更換，即將開(kāi)關(guān)柜內(nèi)主母線的A相、C相與母線筒內(nèi)的C相、A相連接；二次接線需要結(jié)合施工圖紙對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)接線端子排進(jìn)行檢查，同時(shí)做好電纜敷設(shè)路徑規(guī)劃，保證電纜整齊排列，同時(shí)做到牢固固定、清晰編號(hào)，電纜屏蔽層的接地處理也需要按照要求完成。此外，還需要關(guān)注SF6氣體泄漏試驗(yàn)，具體試驗(yàn)可基于表3開(kāi)展。

表 1 基礎(chǔ)型鋼安裝表

表 2 開(kāi)關(guān)柜安裝允許偏差表

表 3 SF6氣體泄漏試驗(yàn)

2.3 電氣設(shè)備調(diào)試

案例變電站的電氣設(shè)備調(diào)試需要圍繞以下幾方面展開(kāi)：第一，主變壓器試驗(yàn)。試驗(yàn)需要結(jié)合廠家資料提供的標(biāo)準(zhǔn)和要求，測(cè)量?jī)x表量程、優(yōu)選試驗(yàn)接線方式及嚴(yán)格記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在吊裝主變壓器套管前，需要測(cè)量套管的絕緣、A-V特性、介損及升高座CT變比，須保證介損值處于規(guī)定范圍，電容值應(yīng)控制在 廠家值±10%。套管介損試驗(yàn)應(yīng)垂直放置或吊起，為控制測(cè)量誤差還需要擦干表面。主絕緣測(cè)量使用的兆歐表規(guī)格為2500V，須保證存在至少10000MΩ的主絕緣及末屏。變壓器繞組變形、繞組變比也需要嚴(yán)格檢查，有載調(diào)壓裝置需要圍繞過(guò)渡電阻進(jìn)行檢查。末屏試驗(yàn)不得采用過(guò)高電壓，電壓值加壓須遵循廠家要求，整體吊裝完成后的變壓器還需要進(jìn)行套管和繞組的介損試驗(yàn)。在開(kāi)展整體吸收比、泄漏、介損試驗(yàn)前，須保證變壓器的靜置時(shí)間滿足要求，試驗(yàn)前還需要進(jìn)行放電處理。完成安裝后對(duì)主變鐵芯絕緣進(jìn)行測(cè)量，使用的兆歐表規(guī)格為205000V，須保證存在至少5000MΩ的絕緣；第二，GIS設(shè)備試驗(yàn)。試驗(yàn)前需要對(duì)設(shè)備的一、二次相別進(jìn)行核對(duì)，同時(shí)在最低電壓和最高電壓下分別進(jìn)行3次斷路器分合閘，對(duì)彈跳時(shí)間和分合閘時(shí)間進(jìn)行檢查，合閘時(shí)需要對(duì)回路電阻、開(kāi)關(guān)壓力閉鎖接點(diǎn)儲(chǔ)能時(shí)間和動(dòng)作值同時(shí)進(jìn)行細(xì)致檢查。充氣時(shí)進(jìn)行SF6壓力檢查，須關(guān)注接線及相關(guān)動(dòng)作值。對(duì)互感器一次繞組，須測(cè)量其直流電阻，比較廠家數(shù)據(jù)和同型號(hào)互感器數(shù)據(jù)，同時(shí)須通足夠大的電流電壓進(jìn)行變比試驗(yàn)。退磁后進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)，須重點(diǎn)關(guān)注曲線飽和區(qū)。此外，直流泄漏試驗(yàn)不得在85%以上濕度條件下進(jìn)行，表面泄漏需要在必要時(shí)屏蔽，放電計(jì)數(shù)器需要復(fù)位并保證動(dòng)作可靠，所有避雷器需要在一次設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)時(shí)退出；第三，10kV開(kāi)關(guān)柜試驗(yàn)。完成母線安裝后，需要斷開(kāi)主變進(jìn)線橋與母線筒內(nèi)母線，拉出所有手車(chē)，將間隔接地刀閘全部斷開(kāi)，保證母線上不存在雜物后進(jìn)行主母線絕緣測(cè)量，這一過(guò)程應(yīng)用的絕緣電阻表規(guī)格為2500V，須保證存在無(wú)窮大的測(cè)量結(jié)果。完成檢驗(yàn)后進(jìn)行主母線加壓，進(jìn)一步進(jìn)行耐壓值檢驗(yàn)；第四，保護(hù)裝置單體調(diào)試。須結(jié)合說(shuō)明書(shū)明確不同保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，同時(shí)對(duì)所有設(shè)備的額定電流、交流電壓、直流電壓進(jìn)行核對(duì)，保證通電前屏內(nèi)和回路接線正確且存在滿足要求的絕緣性能。在對(duì)直流電源端子進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，須重點(diǎn)開(kāi)展對(duì)地電壓測(cè)量；第五，保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)，完成高壓試驗(yàn)項(xiàng)目、二次回路接線、保護(hù)調(diào)試項(xiàng)目后，需要開(kāi)展整個(gè)回路的傳動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)保護(hù)動(dòng)作可靠情況、回路正確性進(jìn)行驗(yàn)證，每個(gè)回路絕緣電阻需要在控制回路通電前進(jìn)行測(cè)量（圖2為主回路電阻測(cè)量示意圖，C1、C2為電流端，P1、P2為電壓端），如發(fā)現(xiàn)金屬性接地必須進(jìn)行深入研究和針對(duì)性處理。各二次回路檢查使用搖表，規(guī)格為500V，以此控制回路絕緣。為保證斷路器使用壽命，試驗(yàn)過(guò)程需要適當(dāng)控制其分合閘次數(shù)[4]。

圖 2 主回路電阻測(cè)量示意圖

3 結(jié)論

綜上所述，110kV變電站電氣安裝調(diào)試須關(guān)注多方面影響因素。在此基礎(chǔ)上，該文為安裝主變壓器、安裝高壓開(kāi)關(guān)柜、主變壓器試驗(yàn)、10kV開(kāi)關(guān)柜試驗(yàn)等內(nèi)容，提供了可行性較高的電氣安裝調(diào)試路徑。為了更好地服務(wù)于110kV變電站建設(shè)，還應(yīng)圍繞智能變電站電氣安裝調(diào)試特殊性進(jìn)行深入研究。