張東升 張智穎

（銀川能源學(xué)院）

0 引言

變電站設(shè)備［1-2］的質(zhì)量直接關(guān)系到電力設(shè)備的安全運行，設(shè)備的定期維護(hù)能夠保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，每一個細(xì)節(jié)都必須由相關(guān)部門進(jìn)行管理，確保不發(fā)生系統(tǒng)故障和質(zhì)量問題，特別是在安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)。同時，還需關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)，因為它們在整個電力網(wǎng)絡(luò)的運行中發(fā)揮著重要作用。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、測試、運行和維護(hù)方面將出現(xiàn)越來越多的新技術(shù)。例如消除人工監(jiān)控的智能管理的引入，在維護(hù)操作中發(fā)揮了積極作用。

電力系統(tǒng)和負(fù)荷配置是系統(tǒng)中最復(fù)雜的部分，發(fā)電廠負(fù)責(zé)電力設(shè)施的運行，而變電站則負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換高壓交流電并將其分配到電網(wǎng)中。因此，變電站設(shè)施對整個電網(wǎng)的正常和可靠運行有重大影響，確保變電站的穩(wěn)定和可靠運行是電力系統(tǒng)的一個關(guān)鍵因素。因此，在實際安裝過程中，必須注意安裝工作和定期調(diào)試。之后可以進(jìn)行維護(hù)，以減少對設(shè)備的損害，確保主電源的安全和順利運行。因此，變電站和該單位的電氣設(shè)備的各方面需要認(rèn)真注意，以盡量減少事故的風(fēng)險，變電站和電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試和延長運行和維護(hù)變得越來越重要。

1 變電設(shè)備安裝與檢修的必要性

1.1 提升設(shè)備質(zhì)量

變電站設(shè)施是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，變電站設(shè)施在使用過程中出現(xiàn)了一些安裝和維護(hù)方面的問題。要解決這些問題，就必須保證變電站設(shè)施安裝和維護(hù)的完善性，這就需要不斷提高變電站設(shè)施的整體質(zhì)量，為保證其在今后電力建設(shè)中的正常安全運行打下堅實的基礎(chǔ)。

延長電氣設(shè)備的使用壽命是關(guān)鍵。電氣設(shè)備的使用壽命因使用頻率增加和長期磨損而縮短。電氣設(shè)備大修有助于早期發(fā)現(xiàn)和維護(hù)電氣問題，從而延長電氣設(shè)備的使用壽命。如果不對電氣設(shè)備進(jìn)行大修，設(shè)備在長期磨損后可能無法正常工作，需要購買新設(shè)備并產(chǎn)生額外費用。因此，對故障電氣設(shè)備進(jìn)行大修，并對使用過的設(shè)備及時進(jìn)行攤銷維修，這樣可以延長電氣設(shè)備的使用期限，減少不必要的費用。

變電站是國家電網(wǎng)的重要構(gòu)成部分，也是國計民生的重要組成部分。在競爭激烈的市場中，變電站需要提高經(jīng)濟(jì)效益，采取有效措施降低成本，并為公眾提供更好的服務(wù)。其中，電氣設(shè)備是變電站的重要組成部分，只有安全、高效的運行才能提高變電站的經(jīng)濟(jì)效益，降低成本。

1.2 提高用電安全性

在社會對電力資源需求增加的前提下，必須明確電力與社會生活的聯(lián)系，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展電站設(shè)施的安裝和檢修技術(shù)。工程師要通過合理的調(diào)試和檢修，發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)施安裝和運行中存在的問題，提高電力的穩(wěn)定供應(yīng)，防止對社會安全造成不良影響，從而保證社會電力的可持續(xù)發(fā)展。

電氣設(shè)備在變電站中占有重要地位，而變電站的運行安全又可以為整個變電站的安全無故障運行提供重要保證。當(dāng)電氣設(shè)備承受高負(fù)荷時，必須及時進(jìn)行檢修和維護(hù)，糾正問題，為變電站的安全高效運行提供重要保證。因此，我們要更加重視變電站的電氣設(shè)備，加強(qiáng)對電氣設(shè)備的監(jiān)測和維護(hù)，確保電氣設(shè)施的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2 變電設(shè)備的安裝要點

本文以一個工程為例，分析了變電站安裝的主要內(nèi)容。該工程建設(shè)的充電站由充電設(shè)備、充電監(jiān)控軟件平臺、工程支持、10／0.4kV配電系統(tǒng)、候車雨亭和其他必要的輔助設(shè)備組成。

充電站配備2臺歐式箱變和10臺充電機(jī)，其中9臺配備一樁兩槍，1臺配備一樁一槍，采用分體式充電機(jī)，整流柜和充電樁在不同位置。該工程中關(guān)于變電站設(shè)備安裝的主要內(nèi)容有以下幾點。

2.1 變壓器

研究工程中的變壓器［3-4］是箱式變壓器，符合抗震等級8級和風(fēng)力等級12級的要求。變壓器采用耐腐蝕材料保護(hù)，防護(hù)等級至少為IP44。所有部件均采用成熟的技術(shù)進(jìn)行組裝，性能優(yōu)良，易于操作和維護(hù)。

2.1.1 變壓器的安裝

根據(jù)變壓器設(shè)計的幾何形狀，主要的安裝過程可以分為以下步驟，如圖所示。

圖 變壓器安裝主要流程圖

在電力系統(tǒng)中的各類電氣設(shè)備中，變壓器在電壓調(diào)節(jié)方面發(fā)揮著重要作用。這些設(shè)備主要以電磁感應(yīng)為工作原理，通過將給定的交流電壓轉(zhuǎn)換為理想的電壓值來滿足各種電氣設(shè)備的電壓要求。通常情況下，它們由絕緣管套、冷卻系統(tǒng)、分接開關(guān)、鐵心、繞組、儲油罐、保護(hù)裝置和其他部件共同組成。為了保證變壓器設(shè)備安裝的準(zhǔn)確性，工程人員必須提前檢查各種部件的質(zhì)量，確保每個部件處于安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在每個階段都要完成試驗工作，以及對變壓器箱體進(jìn)行接地處理的具體要求進(jìn)行分析，根據(jù)電力系統(tǒng)的特殊要求和施工條件，接地處理工作完成后應(yīng)將變壓器箱體也水平放置，盡可能使變壓器箱體出現(xiàn)過大的位移，將誤差控制在0.15%以內(nèi)，避免變壓器箱體出現(xiàn)。變壓器箱體安裝完畢后，根據(jù)安裝工作的進(jìn)度進(jìn)行附件的安裝。

2.1.2 變壓器的調(diào)試

變壓器的調(diào)試工作一般在兩個方面進(jìn)行：

第一個方面是由裝配商進(jìn)行，包括調(diào)節(jié)器開關(guān)的調(diào)試和一般的密封測試。第二方面是由測試承包商進(jìn)行，包括各種外殼的調(diào)試測試。

（1）整體密封試驗

變壓器安裝后，應(yīng)進(jìn)行整體密封測試。常用的方法是拆下空氣濾清器，通過空氣濾清器連接管施加0.035MPa的壓力12h，將膠囊密封在油墊中。外殼、配件和每個安裝法蘭的表面必須沒有泄漏、損壞或其他異常情況。

（2）調(diào)壓開關(guān)調(diào)試

單向離合器選擇桿和發(fā)動機(jī)驅(qū)動單元之間的連接應(yīng)通過連接測試來確認(rèn)。在轉(zhuǎn)換齒輪單元的高速步進(jìn)機(jī)構(gòu)啟動和發(fā)動機(jī)驅(qū)動單元的高速步進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)束之間，兩個旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)格。聯(lián)軸器經(jīng)過檢查后，應(yīng)首先手動啟動至少兩個周期，然后再電動啟動。聯(lián)軸器本體的操作位置、電機(jī)驅(qū)動單元的指示位置和控制聯(lián)軸器的位置應(yīng)是相同的。

1）手動操作試驗。手動操作兩個或更多周期，以驗證傳動機(jī)構(gòu)是否靈活；電氣齒輪箱鎖開關(guān)、限位開關(guān)和順序開關(guān)是否正確；以及儀器是否正常運行。

2）電氣性能試驗。首先，用手在中間分接位置操作分接開關(guān)，進(jìn)入工作電源，然后進(jìn)行電氣操作，確定電源的相序和電動發(fā)動機(jī)的控制。如果電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與分接開關(guān)指示的轉(zhuǎn)向不一致，必須立即糾正。然后，分接開關(guān)應(yīng)至少運行五個周期，步進(jìn)按鈕、緊急停止按鈕、電動限位鎖、手動電動鎖和遙控器的操作都應(yīng)準(zhǔn)確可靠。

（3）變壓器交接試驗

調(diào)試測試驗證了變壓器安裝后的質(zhì)量，并為變壓器的長期性能建立了初步標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)試試驗的主要內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

1）連同插件一起測量繞組的直流電阻；對于1600kVA或以上的變壓器，每相的繞組電阻之差應(yīng)小于三相平均值的2%。如果繞組沒有中性點，各線之間的差值必須小于三相平均值的1%。與產(chǎn)品工廠在相同溫度下測得的數(shù)值相比，其相應(yīng)的變化應(yīng)小于2%。

2）所有抽頭的電壓比應(yīng)進(jìn)行檢查，并與制造商的銘牌數(shù)據(jù)或工廠測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，不得有明顯差異。

3）根據(jù)銘牌和套管上的符號，檢查變壓器的三相接線組。

4）檢查高壓臟瓷套管的絕緣電阻和介質(zhì)損耗系數(shù)。

5）應(yīng)測量繞組與插件一起的絕緣電阻、吸收系數(shù)和極化指數(shù)。絕緣電阻必須小于出廠試驗值的70%，吸收系數(shù)必須小于13，極化指數(shù)必須小于1.5；對于220kV以上和120MVA以上，宜用5000V兆歐表來測量極化指數(shù)。

6）與插件一起測量繞組的直流漏電流。110kV和220kV變壓器繞組的測試電壓為40kV，500kV變壓器繞組的測試電壓為60kV。

7）應(yīng)測量鐵心和夾持件的絕緣電阻。變壓器鐵心應(yīng)在一個點上接地。測量時應(yīng)使用2500V絕緣電阻表，測量時間為1min。

8）用局部放電試驗套管繞組。局部放電試驗的目的主要是驗證變壓器在運輸和安裝到現(xiàn)場后的狀況。試驗方法和評價方法應(yīng)符合GB1094.3的有關(guān)規(guī)定，在試驗過程中，局部放電的持續(xù)水平不超過規(guī)定值，且局部放電量沒有持續(xù)增加的趨勢。

9）有載分接開關(guān)的檢查和測試對有載分接開關(guān)的開關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，通過測量每個開關(guān)設(shè)備的開／關(guān)比率、電阻、開／關(guān)程序和時間、操作順序等，確保其符合要求。還應(yīng)通過抽取油樣來檢查有載分接開關(guān)油室中的絕緣油。

10）變壓器繞組變形試驗。安裝完畢后，應(yīng)采用頻率響應(yīng)法和低壓短路阻抗法對變壓器進(jìn)行測試，以確定繞組變形，留下數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步對變壓器進(jìn)行在役測試確定短路電流浪涌造成的損壞而制定標(biāo)準(zhǔn)。

11）應(yīng)檢查變壓器的相位并與主電源的相位相匹配。

12）驗收后，應(yīng)在額定電壓下進(jìn)行最后的沖擊試驗和噪聲測量。

所有試驗完成后，應(yīng)編制試驗報告，并連同工廠資料、燃?xì)忾y、壓力閥等的校準(zhǔn)報告以及非升壓式散熱器和調(diào)壓開關(guān)的制造商承諾一起提交給工廠的運行維護(hù)部。

（4）驗收檢查

1）儲油柜和套管上的油位指示在常溫下是否符合要求，油位是否有誤標(biāo)現(xiàn)象，儲油柜中是否有清潔氣體排出。

2）對變壓器的每個氣體出口插頭，或氣體出口網(wǎng)，最后檢查一次出口，并擰好每個氣體出口插頭。

3）檢查呼吸器呼吸是否正常，管道呼吸器是否通暢，硅膠是否褪色不能使用，儲油器油位是否合格。

4）卸壓閥固定器或蓋子取下，卸壓閥蝶形閥打開。

5）確保電力變壓器的二次導(dǎo)線連接正確、牢固，進(jìn)氣孔沒有被堵塞。

6）確保氣體繼電器安裝方向正確，導(dǎo)氣管清潔，氣體收集箱注滿油。

7）確保接地系統(tǒng)充分接地。

8）確認(rèn)氣體繼電器溫度計、油位計、泄壓閥、爆壓繼電器和其他保護(hù)控制線路連接正確。

9）檢查變壓器是否有滲漏，外觀是否干凈整潔，是否有異物。

2.2 連接體

在研究工作中，變電站設(shè)備使用螺絲和夾具進(jìn)行連接，其中大部分是由銅制成的，有些是由鋁制成的。這些材料很容易被氧化，如果處理不當(dāng)，嚴(yán)重時可導(dǎo)致設(shè)備完全燃燒。

2.3 避雷器

本文討論的研究項目需要安裝避雷器，裝在設(shè)備的上邊，來避免電擊。避雷器可以安裝在電涌保護(hù)器之前，這樣做，無論變壓器是否正常運行，都必須保證避雷器的穩(wěn)定性。電涌保護(hù)器安裝不當(dāng)會縮短整體距離，并在一定程度上增加泄漏電流，從而大大降低整個系統(tǒng)的絕緣水平。在混凝土地面等多塵區(qū)域，應(yīng)安裝電涌保護(hù)器以避免閃絡(luò)和其他問題。在配電網(wǎng)絡(luò)中，變壓器及其外殼要有效地連接到低壓直接接地系統(tǒng)中，以便最大限度地利用避雷器。

2.4 電氣一次設(shè)備

在安裝電氣一次設(shè)備之前，操作人員必須仔細(xì)閱讀電氣設(shè)備操作手冊，按照要求逐一跟著要求進(jìn)行安裝測試，在安裝過程中必須禁止有不符合規(guī)則的操作。電氣一次設(shè)備的安裝是一項具體又復(fù)雜的操作步驟，涉及到有關(guān)各個電力方面的專業(yè)知識。在出現(xiàn)問題時，維修人員必須向?qū)＜易稍儯⑹冀K正確、認(rèn)真地進(jìn)行電氣一次設(shè)備的安裝和調(diào)試。

2.5 電氣二次設(shè)備

（1）電氣二次設(shè)備由保護(hù)裝置、控制裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、照明裝置等組成；安裝時，操作人員應(yīng)確保設(shè)備符合設(shè)計圖紙要求，確保安裝部件或安裝附件的缺陷不影響二次設(shè)備的正常使用。

（2）電氣二次設(shè)備安裝過程中，檢查開關(guān)設(shè)備的保護(hù)和控制功能、電氣二次設(shè)備的信號指示和數(shù)據(jù)采集，確保正常運行。

（3）在電氣二次設(shè)備安裝過程中，充分調(diào)整電氣二次設(shè)備、輔助設(shè)備和繼電設(shè)備的安裝位置，確保無安裝遺漏和缺陷，符合正常設(shè)備制造要求。

2.6 電力電纜

電力電纜鋪設(shè)是變電站安裝的一個重要部分，應(yīng)根據(jù)市場的發(fā)展，積極使用電纜代替架空線，使電力傳輸更加完整。

（1）鋪設(shè)電纜時，應(yīng)根據(jù)實地勘察的施工方案，確定電纜的走向，用石灰在地面上留下痕跡。

（2）為保證電纜的長度和深度，應(yīng)垂直挖溝，及時在溝底鋪沙，然后用機(jī)械方式鋪設(shè)電纜。

（3）鋪設(shè)電力電纜時，可采用電纜支架將電纜與電氣接頭連接，并鋪設(shè)塑料外殼。在這種情況下，應(yīng)使用不同的顏色做適當(dāng)?shù)臉?biāo)記，以區(qū)分三相。

3 變電設(shè)備的檢修措施

3.1 優(yōu)化設(shè)備管理制度，實行定期檢修

3.1.1 優(yōu)化設(shè)備管理制度

在使用和維修變電站設(shè)備［5-8］時，需要加強(qiáng)設(shè)備管理系統(tǒng)，以便維修人員能夠更好地了解、記錄和及時維修故障。在短期內(nèi)，即使變電站設(shè)備的問題相對不那么嚴(yán)重，不影響其他變電站設(shè)備的正常運行，也要及時解決，使供電部門能夠形成比較完整的管理體系，為中國電力工業(yè)的長期發(fā)展起到促進(jìn)作用。

3.1.2 實行定期檢修

（1）在變電站設(shè)備的日常運行中，應(yīng)定期進(jìn)行檢修，對發(fā)現(xiàn)的任何缺陷或不足應(yīng)及時記錄、報告和分類。不影響整體性能的小缺陷應(yīng)包括在常規(guī)檢修中。對于比較嚴(yán)重的問題，應(yīng)制定短期檢修計劃，一旦設(shè)備達(dá)到一定的故障程度，應(yīng)及時糾正故障，并加強(qiáng)檢查，使問題的嚴(yán)重程度在任何時候都不超過一定的界限。對于比較嚴(yán)重的問題，應(yīng)及時采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)急工程措施。

（2）為了提高變電站設(shè)施的安全防范能力［9-15］，有必要建立以先進(jìn)的微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，引進(jìn)高靈敏度的傳感器，實時收集和分析現(xiàn)場設(shè)施的信息，并利用無線方式對特定的預(yù)試元件實施無線監(jiān)控，這將大大提高現(xiàn)場設(shè)備的日常維護(hù)效率，由定期維護(hù)轉(zhuǎn)向每天狀態(tài)維護(hù)。

3.2 利用在線監(jiān)控系統(tǒng)，實行設(shè)備檢修動態(tài)管理

目前，由于我國科學(xué)技術(shù)的的不斷提升，電力系統(tǒng)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化正在逐步形成。電力企業(yè)在改變傳統(tǒng)的變電設(shè)施檢修方式時，應(yīng)合理利用信息和計算機(jī)技術(shù)，采用變電設(shè)施在線監(jiān)測系統(tǒng)，對設(shè)施的檢修進(jìn)行動態(tài)管理，不斷提升電力系統(tǒng)的效率。變電設(shè)施在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢非常好，配合適當(dāng)?shù)膫鞲性O(shè)備，可以有效地監(jiān)測和控制電網(wǎng)的運行情況，大大縮短變電設(shè)施的檢修時間。

4 結(jié)束語

綜上所述，電力在我國工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，同時在人們的生活中處處存在。因此，要強(qiáng)化各個方面使電力系統(tǒng)的功能變強(qiáng)，加強(qiáng)變電站設(shè)施的安裝和調(diào)試，提高安裝質(zhì)量和效率。在安裝過程中，需要對變電站的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行升級改造，提高安全性和效率。電力行業(yè)的廣泛從業(yè)者應(yīng)正確認(rèn)識當(dāng)前存在的問題，并在今后的工作中，努力提高變電站設(shè)備的安裝和檢修水平，為我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展提供強(qiáng)大的推動力。