摘要:變電站作為電力系統(tǒng)重要的節(jié)點,決定了輸配電性能與供電服務(wù)質(zhì)量。在社會不斷發(fā)展背景下,社會生產(chǎn)、人們生活對電力資源的需求量越來越高,變電站建設(shè)規(guī)模逐漸擴大、電氣設(shè)備種類不斷增多,這也增加了變電站電氣安裝技術(shù)難度。當前,相當一部分新建變電站電氣安裝中存在問題,如質(zhì)量不高、進度慢、投入使用后頻繁故障等,這些都會對變電站運行綜合效益造成負面影響。基于此,重點探究變電站電氣安裝技術(shù)重點以及主要施工工藝,包括電氣設(shè)備安裝、母線安裝、線纜敷設(shè)、接地系統(tǒng)設(shè)置等多個方面,旨在保障變電站電氣安裝工程順利完工。
關(guān)鍵詞:變電站母線電氣設(shè)備接地系統(tǒng)
中圖分類號:TM63
AnalysisoftheKeyPointsandConstructionTechniquesofElectricalInstallationTechnologyinSubstations
LUOZhengxu
StateGridSanmingPowerSupplyCompany,Sanming,F(xiàn)ujianProvince,365000China
Abstract:Asanimportantnodeinthepowersystem,substationsdeterminetheperformanceoftransmissionanddistributionaswellasthequalityofpowersupplyservices.Againstthebackdropofcontinuoussocialdevelopment,thedemandforelectricityresourcesinsocialproductionandpeople'slivesisincreasing.Theconstructionscaleofsubstationsisgraduallyexpanding,andthetypesofelectricalequipmentareconstantlyincreasing,whichalsoincreasesthetechnicaldifficultyofelectricalinstallationinsubstations.Currently,thereareproblemsintheelectricalinstallationofaconsiderablenumberofnewly-builtsubstations,suchaslowquality,slowprogress,frequentfailuresafterbeingputintouse,etc.,whichwillhaveanegativeimpactontheoveralloperationalefficiencyofsubstations.Basedonthis,thisarticlefocusesonexploringthekeypointsandmainconstructiontechniquesofsubstationelectricalinstallationtechnology,includingelectricalequipmentinstallation,busbarinstallation,cablelaying,groundingsystemsetting,andotheraspects,aimingtoensurethesmoothcompletionofsubstationelectricalinstallationprojects.
KeyWords:Substation;Bus;Electricalequipment;Groundingsystem
在電力系統(tǒng)中,變電站是重要組成部分,會直接影響電能供給質(zhì)量。作為電力系統(tǒng)的重要樞紐,變電站主要負責(zé)電壓轉(zhuǎn)換、電能分配、電力傳輸?shù)热蝿?wù)。為了提高電網(wǎng)性能,近些年新建變電站工程數(shù)量也隨之增多,電氣安裝作為變電站建設(shè)中的核心環(huán)節(jié)之一,保障電氣安裝質(zhì)量對提升變電站性能、可靠性有著重要意義。從變電站電氣安裝施工角度分析,想要保障施工質(zhì)量就必須要提前做好前期準備工作,并掌握變電站電氣安裝技術(shù)重點,熟悉電氣設(shè)備及其相關(guān)附屬部件的施工工藝,這樣才能夠全方位保障電氣安裝質(zhì)量,充分發(fā)揮變電站的運行效益。
1變電站電氣安裝的重要性
變電站電氣設(shè)備作為變電站的硬件設(shè)施,其安裝質(zhì)量直接關(guān)乎到電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。保障電氣安裝質(zhì)量,不僅能夠保持電氣設(shè)備正常運行、降低故障概率,還可以有效提升電能傳輸效率,提高電力供應(yīng)的安全性、可靠性[1]。另外,科學(xué)的施工工藝有助于降低變電站電氣安裝成本、縮短建設(shè)周期,對提升變電站電氣安裝項目經(jīng)濟效益十分重要。
2變電站電氣安裝的準備工作
2.1技術(shù)準備
變電站電氣設(shè)備安裝必須要嚴格按照設(shè)計圖紙進行,這就需要對設(shè)計圖紙展開深度研究,掌握設(shè)計人員的意圖,根據(jù)設(shè)計圖紙制定項目的施工方案和技術(shù)措施。提前做好對施工人員的技術(shù)交底工作,讓施工人員提前掌握電氣安裝項目工藝要求和使用主體內(nèi)容。
2.2設(shè)備材料準備
將施工所需的設(shè)備、工具提前展開運行維護,在正式投入生產(chǎn)前必須要調(diào)試完畢,嚴禁帶病運行,并提前清理好設(shè)備使用場地,保持地面的平整性,避免設(shè)備運行中產(chǎn)生劇烈振動。根據(jù)設(shè)計規(guī)劃內(nèi)容,提前做好材料采購工作,并對材料展開質(zhì)量檢查,包括外觀檢查和性能檢測。外觀檢查主要是檢查材料是否有破損、彎折、腐蝕等情況,性能檢查要將材料樣品送到實驗室,對其結(jié)構(gòu)內(nèi)部物理性能進行測試,通過材料檢查工作保障材料質(zhì)量達標。
2.3現(xiàn)場準備
對施工現(xiàn)場進行清理,做好施工現(xiàn)場布置工作,如若需要臨時設(shè)施必須要提前搭設(shè),確定材料堆放處和設(shè)備存儲處,并派專人負責(zé)材料、設(shè)備管理,為正式開工創(chuàng)造良好條件?,F(xiàn)場管理人員在正式開工前,需要對現(xiàn)場情況再次進行一次檢查和校核,確認無誤后即可正式開工。
3變電站電氣安裝技術(shù)重點
3.1變壓器安裝
變壓器作為變電站中的核心電氣設(shè)備之一,同時也是大型電氣設(shè)備。變壓器的容量大小、性能會直接影響變電站的運行效果。在安裝變壓器期間,應(yīng)保障基礎(chǔ)的牢靠性,以免基礎(chǔ)失穩(wěn)造成變壓器墜落。嚴控變壓器基礎(chǔ)尺寸偏差,要求長、寬、高施工誤差量最大不超過5mm,標高變差不超過3mm,水平偏差不超過2mm。在安裝變壓器過程中,施工人員必須要足夠小心謹慎,要做到輕拿輕放,保持放置方位正確且足夠平穩(wěn)。在安裝附件期間,包括散熱管、套管時,必須要嚴格按照工藝標準作業(yè),保證連接的緊密性、無滲透情況[2]。
變壓器油處理也非常關(guān)鍵,油的絕緣性能、理化指標必須要滿足行業(yè)標準,通常要求其擊穿電壓不低于40kV,介質(zhì)損耗因素應(yīng)低于0.5%。交接試驗期間,需要重點測試變壓器的繞組直流電阻,相間差別應(yīng)不超過三相平均值的4%,變比誤差應(yīng)控制在0.5%,絕緣電阻應(yīng)在1000MΩ以上。
3.2高壓開關(guān)柜安裝
高壓開關(guān)柜也是變電站的重要電氣設(shè)施,關(guān)乎到電力系統(tǒng)運行是否安全、穩(wěn)定。開關(guān)柜的柜體安裝時必須要保持垂直度,最大垂直偏差不得超過1.5%,水平度偏差應(yīng)在3mm以內(nèi)。開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備接線應(yīng)盡可能做到精簡、正確,所有設(shè)備接線均要精確無誤,根據(jù)電流大小科學(xué)選擇線徑,通常100A電流所需線徑不得低于10mm2,根據(jù)機械強度參數(shù)選擇接線端子,緊固力矩不得低于20N·m。開關(guān)柜機械聯(lián)鎖、電氣聯(lián)鎖功能是重要的保護設(shè)施,因此必須要確保其動作可靠性,如防止帶負荷拉合隔離開關(guān)等操作。同時,開關(guān)柜也要保障其絕緣性能,應(yīng)保持對地和相間絕緣電阻在500MΩ以上。
3.3母線安裝
母線主要用于變電站及其電氣設(shè)備之間的電能傳輸,應(yīng)嚴格按照設(shè)計標準選擇母線規(guī)格與材質(zhì),如100A電流可選用截面尺寸不低于30mm2×3mm2的銅母線。在母線安裝期間,必須要確保母線的平直度,最大彎曲度應(yīng)控制在母線全長的0.2%,同時保持母線連接的緊密度,母線螺栓緊固處力矩應(yīng)達到規(guī)定值,通常M12螺栓的緊固力矩應(yīng)在40N·m以上。如圖1所示,母線槽安裝應(yīng)保持水平度,相鄰槽位相平行。嚴格按照標準執(zhí)行母線相間以及接地距離設(shè)置,通常間距不得低于200mm,從而保持一定的電氣間隙、保障絕緣強度。由于母線運行功率較大,還可能會產(chǎn)生發(fā)熱情況,為了進一步提升其散熱性能,還需要增設(shè)母線的支撐絕緣子,設(shè)置間距不得低于1.5m[3]。
3.4電纜敷設(shè)
提前規(guī)劃好電纜敷設(shè)路徑,以免與其他電氣設(shè)備、管道等產(chǎn)生交叉或沖突。在電纜敷設(shè)中應(yīng)盡可能不出現(xiàn)交叉,電纜彎曲半徑應(yīng)不低于電纜直徑的15倍,以免彎曲系數(shù)過大造成損壞。保障電纜固定的牢固性、可靠性,應(yīng)每隔1m間隔設(shè)置一個固定點。在制作電纜的終端頭、中間接頭期間,應(yīng)嚴格按照工藝標準進行,同時保障絕緣的可靠性以及接頭電阻的合理性。電纜終端頭絕緣包扎至少為3層,接頭電阻應(yīng)不超過1Ω。
3.5二次設(shè)備安裝
智能變電站中包含了大量二次設(shè)備,如繼電保護裝置、自動化裝置等,保障這些二次設(shè)備的精度與可靠性非常關(guān)鍵。二次設(shè)備安裝應(yīng)便于操作和維護,根據(jù)不同設(shè)備的安裝標準確定最大誤差,通常最大誤差不得超過3mm。二次接線部位施工要足夠整齊、美觀,對線號正確標注件,做好接線端子的緊固工作。同時,還要保障二次回路的絕緣性能,要求絕緣電阻超過200MΩ。通過精準的二次設(shè)備安裝以及調(diào)試工作,即可充分發(fā)揮二次設(shè)備的監(jiān)測、控制電力系統(tǒng)的功能作用[4]。
4變電站電氣安裝施工工藝
4.1基礎(chǔ)預(yù)埋件施工
基礎(chǔ)預(yù)埋件施工期間,應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙精確測量與定位預(yù)埋件位置,嚴格控制偏差量,水平偏差量最大不得超過2mm,標高偏差不得超過3mm。并嚴格按照尺寸規(guī)定、深度要求埋設(shè)預(yù)埋件,在埋設(shè)期間需要嚴控預(yù)埋件的水平度、垂直度。如在變壓器基礎(chǔ)預(yù)埋件施工期間,要求最大垂直度偏差不超過1mm?;A(chǔ)施工中的重要一環(huán)就是混凝土澆筑,在澆筑期間應(yīng)時刻保護預(yù)埋件,避免預(yù)埋件受到澆筑擾動而產(chǎn)生位移情況。待到混凝土強度達到標準后,應(yīng)對預(yù)埋件復(fù)測,確保其位置精確無誤。
4.2設(shè)備吊裝
針對一些大型電氣設(shè)備必須要采取吊裝措施,包括(大型)變壓器、開關(guān)柜等電氣設(shè)備。吊裝施工前必須要挑選合適的吊裝設(shè)備、吊裝方法。根據(jù)設(shè)備重量、尺寸選擇起重機的規(guī)格、型號。特別是起重機,必須要能夠滿足安全吊裝需求,起重能力不低于起吊設(shè)備重量的1.2倍。在吊裝施工期間,應(yīng)做好施工現(xiàn)場的清理和布置工作,保持吊裝通道的通暢性。正式吊裝要嚴格按照規(guī)范標準展開,嚴控吊裝角度與速度,以免電氣設(shè)備與周邊碰撞產(chǎn)生破壞。如在變壓器吊裝期間,應(yīng)將吊裝速度控制在5m/min以內(nèi),起吊角度控制在30°以內(nèi)。安排專人負責(zé)指揮與監(jiān)護,提高吊裝的安全性[5]。
4.3母線制作與安裝
嚴格按照工藝標準開展母線制作與安裝工作。首要工作就是提前處理母線,包括校直、裁剪,保持母線的平直度、尺寸精度。之后根據(jù)設(shè)計標準展開母線彎曲、加工作業(yè),其間要嚴控彎曲半徑量。在母線安裝期間,應(yīng)采用專用設(shè)備與工具,包括母線煨彎機、母線沖孔機等,確保母線安裝質(zhì)量達標。母線連接可以選擇焊接連接方案或螺栓連接方案,螺栓連接緊固力必須達標,例如:M10螺栓緊固力不得低于30N·m,焊接時必須要保障焊接工藝達標,焊縫寬度應(yīng)超過母線厚度的2倍以上。
4.4電纜敷設(shè)與接線
電纜敷設(shè)前必須要展開嚴格的檢查與測試,確保電纜絕緣良好、無破損。結(jié)合電纜敷設(shè)圖,確定電纜敷設(shè)路徑與順序。正式施工期間,需要安排足夠的人手負責(zé)電纜牽引與固定工作,保障電纜敷設(shè)順利。完成電纜敷設(shè)工作中進行接線,根據(jù)圖紙標準操作,確保接線精確無誤。保障接線端子足夠可靠、緊固,不得出現(xiàn)松動、接觸不良等情況。針對多芯電纜,為了避免混淆、方便后期運維,需要進行編號和標識,并進行核對[6]。
4.5接地系統(tǒng)施工
接地系統(tǒng)施工主要包括設(shè)備接地、接地網(wǎng),其中,接地網(wǎng)需要嚴格按照設(shè)計標準展開作業(yè),嚴格控制接地網(wǎng)的接地電阻,通常不得超過4Ω。接地網(wǎng)可以選擇鍍鋅扁鋼、圓鋼等材料制作,并將其焊接成對應(yīng)規(guī)格的接地網(wǎng),要求焊接長度不得低于扁鋼寬度的2倍或者圓鋼直徑的6倍。在設(shè)備接地方面,必須要與接地網(wǎng)緊密連接,保障連接螺栓的緊固性和可靠性,緊固力矩應(yīng)達到15N·m以上。針對一些如避雷器等特殊設(shè)備,還需要設(shè)置單獨的接地裝置。
5結(jié)語
綜上所述,變電站電氣安裝是一項復(fù)雜而又關(guān)鍵的工程,需要嚴格把握技術(shù)重點和施工工藝。通過做好安裝前的準備工作,加強技術(shù)重點的控制,規(guī)范施工工藝,采取有效的質(zhì)量、安全和環(huán)境保護措施,可以確保變電站電氣安裝的質(zhì)量和進度,為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠保障。在未來的發(fā)展中,隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新,變電站電氣安裝技術(shù)也將不斷完善和提高,為電力事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。
參考文獻
[1]賈冬.變電站電氣安裝重點施工工藝的研究[J].電器工業(yè),2023(6):70-73.
[2]龔華春.變電站電氣安裝技術(shù)重點及施工工藝分析[J].電力設(shè)備管理,2022(23):260-262.
[3]林睿.變電站電氣設(shè)備安裝技術(shù)重點及施工工藝探討[J].電力系統(tǒng)裝備,2020(7):200-202.
[4]梁冰.變電站電氣安裝調(diào)試中存在問題與對策[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(全文版)工程技術(shù),2024(2):122-125.
[5]李林.基于溫變的礦井變電站設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].徐州:中國礦業(yè)大學(xué),2021.
[6]陸亦齊.變電站電氣設(shè)備健康狀態(tài)深度感知系統(tǒng)構(gòu)建方法研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2021.