电力系统中电气设备的安装方法与调试技术要点

2022-03-14李兵兵

新型工业化 2022年12期

李兵兵

国网北京市电力公司客户服务中心，北京，100076

0 引言

对于电力系统而言，电气设备作为必要组成部分，其安装方法和调试技术决定着电力系统运行质量，也是电网能否投入生产与运行的重要标志。基于此，为保障电力系统安全性与稳定性，需结合电气设备特点，运用电气设备安装和调试技术，以保证电力系统的高质高效运行。

1 电力系统电气设备概述

电力系统是指利用变电站、输电线路等，将原有地理位置上分散且孤立运行的发电厂相互连接起来，成为完整的用电系统，也就是说，由输配电线将变压器、发电机、用电设备连接起来构成的整体，称为现代电力系统[1]。虽然称其整体为电力系统，但在实际运行过程中，为尽可能避免由于某一故障而影响电力系统运行，因此电气设备工作状态独立，可见电力系统电气设备运行具有特殊性。具体来说，根据电能在生产过程中电气设备发挥的作用，其分成一次设备与二次设备两个大类。其中一次设备是指直接参与电能生产、变换、输送与分配的设备。其主要包括电动机、发电机、变压器、接触器、隔离开关、电力电缆、启动电抗器、断路器、避雷器、母线、接地保护装置等，根据上述设备的运行与应用可知，该类设备具有电流大、电压高的特点。与一次设备用途不同，二次设备主要用来测量、控制、监视、保护以及操作一次设备，该类设备具有电流小、电压低的特点，主要包括电压表、继电保护装置、信号装置、电度表、频率表等。

2 影响电气设备安装和调试的因素

在进行电气设备安装与调试工作时，会受到内在和外在因素的影响，此时容易造成电气设备安装问题，不利于电力系统安全。为此，要从根本上研究影响电气设备安装和调试的因素，从而明确管理方向和重点。

（1）内在因素。电气设备本身组成复杂，且安装流程相对繁琐，安装人员水平高低对电气设备影响较大。若安装人员由于操作不当而造成细节错误，就会造成严重的后果，给电气设备后期使用带来较大麻烦和风险。此外，安装速度也影响安装质量，若仅仅为了缩短工期而提高速度，则不利于电气设备安装质量的把控。为此，安装人员与管理人员需要平衡好电气设备安装质量与速度，在最佳状态下完成工作[2]。

（2）外在因素。进行电气设备施工时，其地理位置与环境也是影响安装和调试工作的主要因素，为尽可能降低外在因素对电气设备运行造成的影响，需要在前期考虑好气候环境因素，以保证安装计划的完整性和全面性，在具体施工过程中，还需要结合当地情况进行调整，以保证安装工作的顺利进行，减少电气设备运行的安全隐患。

3 电力系统中电气设备的安装方法

3.1 安装高压设备的方法

在安装高压开关柜时，需要将柜体放置在基准盘上，并依据实际情况不断调整位置，保证开关柜位置稳定，然后用电焊机以点焊的方式将盘体与预埋槽钢予以焊接，随后将剩余开关固定在准盘的两侧，并用螺丝进行固定。倘若高压开关柜的安装位置处于振动状态，需要根据具体情况进行特殊处理。此外，在进行母线连接工作时，需要按照设计图纸与安装步骤与母排进行连接，保证母排与母线连接符合相关规范要求，尤其在用螺丝固定时要用扳手实施操作，确保螺丝安装的紧固性。

3.2 安装低压设备的方法

安装低压设备与高压设备类似。在开始安装前，技术人员应落实好基础任务，明确安装基础规范和基本要求。具体安装细节：在连接硬母线环节，技术人员应提高对接口情况的重视程度，保证其可以在连接过程中一直处于清洁状态，若发现异常情况要及时进行清理，防止其对电缆使用造成不利影响；技术人员安装低压设备中电力补偿装置时，需要严格按照规范安装步骤进行，严禁出现步骤错乱的情况，并保证并联电容器和电抗器都在稳定运行的状态下，做好调试对象的分析工作；最后进行围杆网门与高压电缆头安装步骤[3]。需要注意的是，技术人员在安装低压设备时，既需要遵循已定标准，又要准确判断实际情况，并在了解电力系统运行状态的基础上，采用科学合理的方法把控低压设备安装细节，提升设备运行稳定性。

3.3 安装电力电缆的方法

在电力系统越来越大的背景下，电力电缆在实际运行过程中会出现高温发热等问题，不利于电力的传输，且安全性有所降低。为此，进行电力电缆安装时，技术人员就要根据安装环境合理选择电缆铺设方法。首先，安装前需做好电缆选择工作，严格审核电缆型号与规格，保证电缆质量满足标准，特别需要加强对电缆载流量大小的控制，避免电力系统在运行过程中超过电缆承受标准，使得电缆后期可以处于稳定运行状态。其次，做好安装温度把控工作。通常情况下，电缆安装需在零度以上的环境中进行，若需在冬季安装电缆，此时外部环境温度较低，就需要提前预热电缆，通过采用提升施工现场温度或采用低压电流的方式等，让其温度达到规定，但注意该过程中坚决禁止使用明火直接烘烤电缆。最后，安装过程中需避免高温物体与明火的出现，最大程度降低电力电缆安装风险。安装完成后，需通过定期维护来检查电缆是否受潮，并及时进行处理，以保证电力电缆可以在电力系统中发挥出最大的功能，为电力系统可靠运行提供支撑[4]。

3.4 安装变压器的方法

变压器在众多电力系统电气设备中，发挥着改变电压的作用，该设备的运行以电磁感应为原理，可以将某一电压值的交流电变成另一电压值，以满足不同用电需求，在电力系统电气设备中非常重要。一般的电力变压器由绝缘管套、冷却系统、分接头开关、铁芯、绕组、油箱、保护装置等部件所组成。为保证变压器安装准确性，工作人员就要做好上述部件质量检查工作，以确保每一部件都可以正常运作。当所有环节都检查完成后，结合电力系统具体要求与施工情况进行接地处理，此时需要分析变压器箱体的要求。在完成接地处理后，水平放置变压器本体，尽可能减少方向上出现较大的位移，将其误差控制在0.15%范围之内，以避免存在安全隐患与返工问题。在安装完成变压器本体后，则需要根据变压器安装流程完成附件安装工作。

3.5 安装架空线路的方法

架空线路材料质量对其运行安全性和稳定性影响较大，因此需做好材料选择工作，基于电力系统电气设备安装经验，建议在选择架空线路时，优先选用铝绞线，并保证其截面面积在50mm2以上；若根据成本以及电力系统实际情况，考虑选用钢芯铝绞线，则需要保证其截面面积≥35mm2。在安装架空线路过程中，除了需要做好截面面积控制工作，还需要保证电压损失量、最大负荷能力等多项指标都满足对架空线路的安装要求，此外，在实际安装环节，技术人员要做好线路区域环境的调查和分析工作，从多种角度考虑可能影响架空线路安装和运行的因素，以保证电力系统运转状态更理想。

3.6 安装配电柜的方法

配电柜的安装工序需结合电力系统运行模式进行确定。在实际安装环节，技术人员要做好配电柜检查与电力系统运行模式的分析工作，以保证所使用的配电柜电器性能与电力系统相匹配。具体安装作业中，若成排布置配电柜的长度超过6m，则其后通道内需有两个出口通向其他房间或本室，并需尽可能布置在通道的两端；安装中出现高压与低压配电柜需放置在同一室内，且存在任何一个配电柜柜顶有裸露在外的母线时，配电柜之间的净距离就必须大于2m。在确定配电柜安装环境的基础上，安装人员要关注配电柜接地处理情况，做好基础固定工作与结构防震处理[5]。

3.7 安装二次设备的方法

电力系统中的电气设备主要分成一次设备与二次设备，一次设备负责电力运行，而二次设备主要起到对一次设备的保护作用。在进行二次设备安装时，需先做好组件安装任务，其次进行配线与铺设电缆，使得各二次设备可以处于最佳状态，满足后期对一次设备的保护需求。在安装过程中，由于二次设备数量相对较多，要掌握好安装位置和区域，为避免安装出现遗漏等情况，安装人员就必须核对好安装与设计图纸，并利用科学安装方法完成二次设备安装工作，以此为电力供应服务的顺利进行提供支持。

3.8 安装隔离开关的方法

隔离开关是电气设备开关电器中的一类，也是用量最多的一类，该设备情况决定了电力系统运行情况。基于隔离开关发挥的功能，在隔离开关安装前，需了解隔离开关要具备以下条件。一是有明显的断开点，以确保运行人员和检修人员可以清晰观察到开关所处状态；二是断开点绝缘性要足够强，避免发生闪络与漏电现象；三是动作可靠、结构简单；四是短路稳定性强。目前，在进行变电站电气设备安装过程中，往往由于忽视隔离开关状态而导致电气设备运行出现问题。针对这一情况，技术人员在安装时就要提高对隔离开关的重视，具体安装过程中，要做好隔离开关检查工作，在隔离开关本身无质量问题的基础上，进行动静触头接触情况的判断工作，分析接地刀状态，为确保隔离开关的流畅性，技术人员还要在安装时进行润滑处理，通过加强安装细节把控，使得隔离开关安装能够达到电气设备的预期安装效果。

4 电力系统中电气设备的调试技术要点

4.1 调试智能变电站

电气设备调试过程中，智能变电站的调试非常重要，需要在详细规划及整体分析智能变电站情况的基础上，保证调试工作顺利有效地进行。进行智能变电站前期调试时，首先要保证电力保护系统安全稳定运行；其次要做好各设备细节检查工作，在切断电源后，借助数据分析智能变电站设备直流回路绝缘情况。具体进行调试过程中，要直接判断数据值，分析数据误差是否处于标准范围内，若发现问题，则及时查看并判断插件状态，此时特别需要注意压板状态，防止其出现松动等情况。为更精准地完成智能变电站调试工作、保证数据的精准度，有关人员还可以借助检测数据开展模拟试验，分析光线通道连接状态，若存在异常，则在优化方案的同时做好检修与处理，确保数据信息始终保持在规定范围之内，保证智能变电站的安全运行。

4.2 调试保护装置

进行电气设备调试过程中，较易发生安全事故，如电气元件损坏等，此时会直接影响电气设备运行质量和效果。为此，在进行电气设备调试阶段，就要注意在调试环节中可能发生的问题，并做好电气设备保护装置的调试工作。首先，相关工作人员需要详细阅读保护装置说明书，以保证调试操作的准确性，根据具体情况分析保护装置，为后期调试提供参考。其次，根据调试内容及工作经验，在保护装置调试过程中，重点比对设计图纸与保护装置动作，判断二者是否一致，发现与实际情况不符的问题，设计人员应根据图纸标准以及电力系统实际情况，寻找可替代方案，同时也要及时报告给有关工程负责人员，以便更快速地完成配置的修改工作。最后，调试工作还需进行系统性与完整性的判断和总结，以保证对保护装置的每一个细节都调试与检查完毕。

4.3 调试回路传动

回路传动是调试工作的必要环节，但要想进行整个电力回路的传动试验，判断保护动作是否可靠、回路是否正确，就必须完成高压试验、保护调试以及二次回路接线工作。基于回路传动调试工作内容，在进行回路通电之前，为排除安全隐患，首先要核对好每一个回路的绝缘电阻情况，根据调试工作经验使用摇表进行检测，若经过检测发现存在金属接地情况，要及时查找与分析原因，并解决好相关问题，待检测无误后才可以开始送电。此外，还要进行二次回路检查，此过程需使用500V的摇表，以保证回路的绝缘情况和标准相吻合。最后，需要严格对照图纸仔细检查每一个项目，根据相应标准与实际要求分析调试结果，以确保调试成果的可靠和准确，为确保电力系统中的电气设备能合理运行创造良好条件[6]。

4.4 调试动态管理

电力系统中电气设备的稳定运行离不开检测和调试，除了需要采用传统调试手段和方法以外，还需要借助优质管理对策与新型调试手段，通过在线监测电气设备，从而做好电气设备调试动态管理工作。进行电气设备在线监测时，技术人员要借助传感器来了解设备情况，以科学有效的信息分析手段来判断设备运行状态，掌握运行情况。一方面，借助传感器获取电气设备信息时，精准度更高，信息传播速度更快，实现了电气设备的动态管理，极大缩短了检修时间，还可以在较短时间内发现设备运行异常与问题，进而做好设备后期运行的调试工作。另一方面，随着电力系统的优化和发展，动态管理调试工作更符合运行标准，在一定程度上也有助于提高工作人员行为规范，提升调试及时性和可靠性，为国家电力系统安全运行提供保障。