电力工程变电站一次设备安装调试与安装施工分析

2022-11-25奚俊

科学与信息化 2022年20期

奚俊

上海东捷建设（集团）有限公司上海 200120

引言

作为维持人们生产生活的核心资源，电力资源的供应稳定性越高越有利于社会发展。从现实角度来看，电力工程变电站中的一次设备运行，可直接影响电力供应质量，所以在电力工程建设与管理优化方面重视设备管理至关重要。为全面保障变电站一次设备稳定运行，不仅需要重视设备使用管理，更需要强调安装调试管理质效，因此做好一次设备安装调试工艺管理和施工分析十分必要。

1 变电站一次设备的功能与作用

一次设备是电力工程变电站设备体系中最重要的组成部分，以发电机、变压器为主，还包括断路器、母线、输电线路、隔离开关、电抗器等多种装置。与控制回路中的二次电气相比，一次设备的电压更高。在变电站中，一次设备相互连接构成的电气主回路，可直接用于发电、供电以及配电。实际作业环节，该回路可直接成为一次回路，也可以一次接线系统相称呼。当前，电力工程变电站中的一次设备的主要作用就是实现电能的直接生产和直接使用。在一次设备运行过程中，可展现出如下功能：①电能生产与转换；②充当电路的通断开关；③发挥载流导体作用；④发挥保护电气功能。从现实角度来看，变电站一次设备功能多样，可直接作用于电能生产供应，此类设备的运行质量也将直接影响电网运行可靠性和变电站服务能力[1]。

2 变电站一次设备的安装与调试要点

电力工程变电站一次设备安装与调试工作极为重要，使用时必须保证操作规范性、技术可靠性以及方法科学性。对于变电站一次设备安装调试人员来说，根据实际需求落实安装方案、结合现实要求调试设备参数是最为基础的工作，面对不同设备需采取差异化施工方法。为此，笔者结合实践经验，对电力工程变电站一次设备安装调试要点加以总结。

2.1 一次设备安装准备

实际作业环节，电力工程变电站一次设备的安装与调试需要在准备充足情况下开展，这样可以最大限度避免盲目、错误施工，保证一次设备安装调试的规范性、标准性、可靠性和安全性。变电站一次设备类型多且功能丰富，安装时极容易受到自然与人为等方面因素干扰，比如变电站所在区域的气候特征、水文地质条件、交通状况、人力资源水平等。施工准备阶段，必须尽力降低外力干扰，避免前期冲突和根本错误。比如，科学设计一次设备安装方案，绘制具有施工指导价值的施工图纸并组织各单位会审，强调多主体共同审核与改进优化，重视技术交底质效；加强各部门合作，推进土建与电力工作沟通交流；严格审查一次设备安装调试人员的从业资质，优先选择经验丰富、专业性强的施工人员；明确一次设备安装、调试标准和需求，提前做好施工工序、流程规划；全面检查施工现场环境，以及待安装的一次设备外观、性能、质量，及时替换质检不合格设备等。从现实角度来看，变电站一次设备安装调试前的准备工作，是后续所有工作的基础，准备工作需面向方方面面，只有打好这一基础能确保设备安装以及设备调试正常推进。

2.2 一次设备现场安装

规范安装是保证设备安全稳定运行的基础，施工时还需要保证各类设备安装顺序以及方法的准确性。当前，电力工程变电站一次设备的现场安装内容主要包括以下几个方面，笔者结合实践经验对下列设备的安装操作要点进行简要论述。

2.2.1 母线。变电站一次设备安装环节，最为常用的母线安装方法是垂直安装法，操作时需基于门型支架作支撑。在实践中，母线安装需要基于检查、校正、安装和应急处理等工序施工。检查工序的重点在于明确母线质量、参数以及性能，变电站一次设备安装人员必须通过严格检查，确保入场母线可用，以便保障设备安装和运行质量。所谓校正，就是在安装母线前校正安装工具和母线，让所用工具更契合实际工况，使工具的可用性、针对性更强。此时，安装人员往往需要利用千斤顶校正母线。需要注意的是，校正母线的根本目的是保证母线弯曲度适宜施工，若过度校正会损毁母线，将会造成不必要的损失。进入现场安装环节后，变电站一次设备安装人员需按标准操作将弯曲型母线安装在适当位置，若母线弯曲效果不佳可利用母线平弯机实现人为干预，以便保障安装实效性。

2.2.2 断路器。断路器的本质是开关，无论是正常回路还是异常回路条件下，断路器都可用以开断电流，该装置的启闭不仅可以实现电流分配，更能达到保护线路、电动机的重要作用。通常来说，变电站一次设备的断路器安装标准以及规范与隔离开关相同，因此本文以断路器为例，对这两种装置的安装要点进行统一论述。在此环节，变电站一次设备安装人员需要先确保断路器的外观无损，且设备信息与设计图纸要求相符，设备质量、性能达标；当然，安装人员还应该确认断路器的结构、使用类别以及操作方式，以免出现不适用的情况。正式施工时，变电站一次设备安装人员需先卸下紧固螺丝、拆除绝缘外壳上盖以及装置的三相灭弧罩，而后再基于顺时针顺序进行安装。在这一过程中，需要重视断路器指示观察，若处于“合”则正确，若位于“分”则表示其中间断开。

2.2.3 变压器。变压器是电力工程变电站一次设备中不可或缺的组成部分，若该设备出现安装失误必将导致一次回路、变电站乃至电网出现运行故障。为避免运行故障，在变压器安装环节施工人员必须强调操作规范性以及方法正确性。作为核心设备，变压器安装不仅要保证位置合理、连接稳固、性能可靠，更应该保证变压器安装的安全性。安装前，应全面检查变压器外观性能；安装时，需先确定安装位置正确，再保证安装环境适宜，最后按照装置外部触地、机体铁芯接地的方式放置变压器。需要注意的是，变压器安装过程中必须保持施工现场整洁，以免杂物落入变压器中；而且，还必须严格按照规定摆放变压器和安装隔振器；安装人员在操作时，需检查连接件牢固性、贴合面紧密性。

2.2.4 电缆。与以上几种设备一样，电缆同样是电力工程变电站一次设备中不可或缺的一部分。电缆安装前需强调电缆加工质效，而安装过程中则需要强调操作标准性和施工条件合理性。安装前，一次设备安装人员必须确保电缆的接头制作质量，已制成的接头和线缆连接接口不可出现导线裸露情况。开始铺设电缆后，变电站一次设备安装人员需要根据线电缆类型明确施工条件。比如，敷设35kV以下全塑绝缘电缆时，需确保敷设温度大于0℃，否则必须在预热电缆后再行施工[2]。35kV下的纸绝缘电缆施工温度条件与前者相同，安装人员必须根据现场条件以及电缆类型进行合理调整和把控。在电缆安装方面，切忌明火预热和机械损伤。为保证敷设质量，电缆安装人员主要采取蛇形敷设法，安装时还强调排列整齐、绑扎方向一致、电缆位置明确标识等操作。

2.3 一次设备现场调试

电力工程变电站一次设备调试工序位于安装之后，通常来说施工人员确定设备安装质量达标后即可调试设备。在此环节，本文依然以变压器、断路器、电缆和母线为例，探讨变电站一次设备的调试要点。

第一，母线。母线调试阶段需进行母线检查，光滑度检查、头部温度检查（避免过热）、头部温片颜色与涂漆检查、绝缘检查、对线夹紧固程度检查都是工作重点。通常来说，母线的绝缘检查频率应控制在1次/半年或1次/年；而对线夹紧固程度检查频率可控制在1次/2年。母线调试还需要按照规定标准开展性能测试，以便保证母线处于最佳状态。

第二，断路器。变电站一次设备调试中，断路器调试阶段需要保证设备启闭灵敏性，保证设备性能达标。因此，在这一环节可采用高压开关动特性测试仪来检验断路器的SD6开关机械特性。在这一过程中，还可基于真空开关真空度测试仪、回路电阻测试仪等设备，测量开关的真空度和控制设备回路电阻。需要注意的是，断路器调试环节相关工作人员应检查出线端螺栓紧固性和上端接触面氧化情况，避免螺栓松脱、接触面氧化。

第三，变压器。作为电力工程变电站一次设备中的核心设备，变压器调试至关重要，且这一环节调试内容众多。结合实践经验不难发现，变压器运行过程中常出现导电桥问题，究其原因是油箱内金属物含量超标，所以油箱与铁芯短接引发的故障。消除这一故障，是变压器调试的重要任务，此时可采取监测接地线中环流的方法实现。比如，基于气相色谱分析法，检测接地线中环流，判断故障类型，从而实现故障防控。当然，变压器调试试验还包括以下内容：①基于直流电阻测试仪，测量变压器绕组电阻；②基于变比测试仪测量变压器变比；③基于全自动试油机测量变压器中的绝缘油耐压；④基于异频介质损耗测试仪，测量变压器介质损耗；⑤基于变压器容量空负载损耗测试仪，测量变压器的短路阻抗和空载损耗，该设备还能用于测量变压器负载损耗。空载容量以及空载电流；⑥基于变压器油载开关测试仪，测量变压器分接开关。

第四，电缆。电缆调试环节，相关工作需要做好中试控股；调试试验主要分为两类，其一是借助于电缆故障测试仪探测电缆故障；其二是借助于变频串联谐振试验成套装置，测验变压器以及高压电缆耐压。当然，电压调试过程中也需要开展绝缘电阻测试。

3 电力工程变电站的设备安装调试质量保障途径

电力工程变电站一次设备的安装与调试工作都必须在规范、科学的工作模式下进行，对施工单位来说保证施工质量需要采取针对性保障措施。基于此，在保障一次设备安装调试质量方面，现场管理人员可采取以下措施：

首先，落实质量责任制。为保障一次设备安装与调试质量，管理人员可按照施工计划、任务分配情况，将质量保障责任落实于个人，通过极大安装调试人员的责任感保障施工质效。此时，应采取精细化施工管理方法，强调施工任务、工作量、工作责任的细致划分和全面统筹。在实际作业环节，还应建立分层管理机制，强调逐级管理、全员负责。

其次，加强过程管理。所谓过程管理，就是过程监管、施工统筹保障变电站一次设备安装调试质量的过程。在此环节，要求先明确各设备安装、调试的技术标准与操作规范，生成规范施工样板，为开展对照施工做好充足准备[3]。同时，安装调试人员需要进行全过程追踪监管，确保安装、调试的所有行为规范、方法正确、质量过关；若发现质量不达标的情况，则需立即要求返工直至合格。当然，基于过程管理保障一次设备安装调试质量，也应该强调技术交底管理、操作协调管控，尽可能避免不必要失误或冲突引发的施工问题。

最后，提高安装水平。保障电力工程变电站一次设备安装与调试的根本方法，就是提高安装水平。想要达成这一目标，需从两个方面着手：一方面，必须强调新技术、新方法引进和运用，强调先进仪器和设备融入，保障一次设备安装调试技术先进性；另一方面，必须强调高素质人才培养，重视一次设备安装调试人员的专业素质培养和技术水平提升，基于“理论+实践”培训、通过严查上岗资质证明和技术检验等方式，保证施工人员拥有胜任本职工作的能力，还需利用沟通能力培养，保证他们能够与设计人员做好沟通交底。