变电站电气二次安装与调试探讨

陕西能源电力运营有限公司清水川项目部 霍玉平

我国近年来基础设施工程建设水平不断提高，对电网建设质量提出了更高要求，人们生产生活越来越依赖电力供给，因此升压站成为当前各领域发展运营的基础保障。变电站相关电力设施质量和运维是当前亟待解决问题。我国当前变电站仅围绕满足运行需要来制定运维策略，为促进变电站运行质量、优化内在职能、保障日常电力供给，还应在电站中监测电机运行参数，通过科学的安装与调试确保电气二次设备稳定运行，促进电厂机组设备运行的安全性与可靠性。

1 500kV升压站主变压器现场技术问题

1.1 电气的二次安装与调试

应根据国家及行业要求标准对电气二次设备安装与调试，确保设备性能稳定，安全试验符合要求。电气二次设备质量控制应分为主动与被动两种控制方式。电气二次设备安装与调试前的图纸审核及方案流程制定都被称为主动控制。安装与调试过程中的质量监督检查、针对检查过程中发现的质量问题进行纠正和整改等相关工作称之为被动控制[1]。

1.1.1 严格审核图纸

电气工程技术人员应全面分析二次设备的原理图、流程图、配线图，确保相关图纸的正确，避免仅注重图纸原理，还应加强对计算机控制。例如某500kV升压站采用自动准同期形式，在风机上增设了LCU自动控制按钮，风机控制把手上就可自动变换不同启动或停止作业方式。机组LCU可单独控制风机。如果发电机空载逐步升压之后，安装了在LCU开机流程上的励磁风机处于停止状态，继电器就会发挥作用，在断路器上的辅助接点作用下启动励磁风机。

由于该方案从技术角度分析并未出现明显问题，但就启动回路来说，重复继电器接入了2台励磁风机，如在特殊情况下需同时运行，导致开机流程极为繁琐，甚至涉及信号采集、维持实践等影响启动效果。工程技术人员通过图纸可发现技术缺陷，将其中一台励磁风机与另一台在接触器辅助常闭接点保持回路串接。有效的审核电气二次安装图纸，可促进安装质量和效率，还应提高变电站运行的可靠性与安全性[2]。

1.1.2 校验基础自动化元件

为确保变电站电气二次安装质量，应对自动化元件实施精准校验，做好前期基础工作。自动化元件的校验与电气安装与调顺具有直接关系，确保各类设备开关能按照人们操作流程有序运行，辅机设备可按照指令自由切换投入与退出模式。由于变电站电气元件较多，包括接点类、表计类、传感器、继电器等。电气工程技术人员应对自动化元件严格校验，按照采购合同标注的元器件技术条款及自动化元件说明书要求的校验规程实施校验操作。

校验过程中，要细致观察元件的作业原理图与实际使用环境、接线距离相对应，还应确保校验的准确性符合技术规范要求。变电站实践过程中，很多导致设备故障问题都是源于基础自动化元件校验不符合规范要求。电气工程师在校验元件时，应具备丰富的工作经验，要求变电站日常运维人员共同参与，提高元件校验工作科学性、合理性。

1.1.3 配线与复查

配线不仅是针对芯线端子，在电缆敷设完毕后还应对电缆头、上端子等加以关注。在配线过程中要提前预留芯线长度，确保各类插头及芯线符合国家及行业技术要求。往往配线出现的问题，主要原因是焊接芯线出现了假焊，致使配线出现短路、或将对称的回路配反。电动阀、电磁铁的开启或关闭配反，直流元件正负极接反等。做好电气设备配线以后应对配线过程进行复查，再次确认接线是否正确，提高配线质量和可靠性，加强对计算机端口的接线检查以及CT回路的接线[3-5]。

1.2 安装后试验

变电站电气二次设备安装完毕后，还应对电气运行进行调试，确保电气二次设备有效运行，提高其综合性能，调试过程中应从以下方面加以关注。

试验前要做好各类仪器、仪表等试验工具的准备，根据试验的项目做相应的记录，对实验原理做技术性分析，根据参与调试人员的职责分工明确，熟悉实验流程；在接线调试过程中，应根据行业要求技术标准，实行专人实时监控，避免其他不相关工作人员将电闸误合，给接线人员带来安全隐患；电气二次调试应由技术精湛、实践经验丰富的技术人员对参与调试人员协调指挥，确保调试工作稳步进行；电气二次安装调试作业前，应全面检查消防安全等应急措施，确保调试工作安全性和可靠性；变电站调试过程中应根据调试方案对电气设备做运行试验，并做好相关运行参数的记录。

针对特殊事项做重点分析，尤其对重要部件的发电机等做运行实验；对新技术应用调试过程中，还应参照厂家技术资料，避免当前调试流程与前沿技术脱轨，提高调试的可行性和实用性；变电站电气二次安装调试工作后，应及时做好记录并形成调试报告分析，便于后续运行管理需要；调试过程中，应提高对技术事故做好风险防控。例如：接线中途接通电源，导致调试技术人员触电，接线错误造成设备短路引发运行故障，消防安全措施存在疏漏等不安全因素。调试各环节都隐含一定隐患与事故，因此应加强对调试环节的把控，提高调试的安全性、可靠性，确保变电站电气二次设备有序运行。

2 升压站主变压器的案例分析

2.1 设备概况

分项变压器型号SFP-1200000/500，容量为120MVA，运用循环风冷，主变压器实行无载调压方式，电压变化比为525/√3±2×2.5%/27kV，接线组为Yn/d11，短路阻抗Ud=14%。

2.2 重点结构分析

2.2.1 储油柜

安装在变压器箱体上方位置，并用专用材质管道连接，配置了进油管和排污管，排气管端安装了放气塞，为了便于精准掌握油量，还配备了油位计。油箱内部聚集的气体可借助集气总管向瓦斯继电器端引入，注意集气总管应带有一定坡度，有利于气体顺利通过。当变压器漏油或者内部元件出现故障而产生异常气体状况时，瓦斯继电器会发出报警型号，如果故障较为严重、影响设备元件乃至整体运行机组安全，瓦斯继电器将会自动跳闸，变压器将停止运行，不会加剧故障发生。

2.2.2 变压器油箱

由钢板焊接而成，内部包括铁芯和线圈，避免油箱上方出现积水，油箱设有接地板、千斤顶支架、吊攀等。梯子可架设在油箱上方，梯子下方可锁住踏板挡板，梯子的作用是便于采集气体继电器中的气样。变压器油箱对角位置设有进油和排油阀、取样阀，便于获取油样抽检分析。

2.2.3 冷却装置

某电厂主变压器运用循环风冷，冷却系统采用ODAF/ONAF/ONAN，油箱与风扇散热连接管道上配备潜油泵。油泵在运行过程中，油箱内的油被吸入散热器，并在冷却系统作用下完成热量交换，从变压器下方循环进入油箱，油循环速度越快冷却效果越好。冷却装置运用低转速油泵和风扇，一旦油泵出现运行问题会启动报警装置进行报警。变压器可根据温度及负载实际情况，安装相应数量的冷却装置，便于操作和使用。

3 500kV升压站主变压器的维修策略

3.1 运行期间的维护方法

为了提升500kV升压站主变压器运行效率，应制定完善的检修和维修计划：首先，应确保每日巡查、每周检查、每月大型检修和维护。每日巡查和每周检查应确保变压器处于运行状态，如果每月大型检修和故障检修需要停电处理。在开始检修前应密切关注运行参数并做好详细记录，观察参数异常动因，针对问题展开针对性的解决措施，提高检修效率；其次，如果变电站电气系统运行过程中出现异常故障，例如跳闸、运行不稳定等情况，应检查变压器外部是否出现明显异常、引线接线是否断裂、运行温度是否保持正常，运行环境是否骤然变化等，尤其出现雷雨或台风等异常天气，会影响整体系统运行的稳定性。

最后，变电站主变压器运行过程中应加强日常运维，提高对油箱中的油位、油色等有关参数进行监测，套管中存有异物应及时清洁，通过视觉、听觉、触觉等多重感官辨别电气设备的运行是否符合运行技术标准。变压器冷却系统出现异常、工作电源被迫切断或电压不足影响运行，系统会自动启用备用电源，当备用电源、冷却装置、电动机等再次出现故障时会启动报警装置，控制室会接收到故障信号。冷却装置备用系统在电气设备系统运行需要时也可及时启动，确保冷却装置的总容量满足变压器稳定运行要求。

3.2 异常情况下的维护策略

500kV升压站主变压器一般为金属结构，随着运行时间推移会产生金属损耗，如系统运行中散热性能不好，会提高变压器运行温度，这些金属损耗会转化为热能，加速内部元器件以及系统结构的老化，一旦受到外界不良环境刺激，会影响变压器运行的可靠性。如变压器出现温度过高或运行过程中出现异味或异常响声，首先应观察散热器性能是否符合运行需求；其次，应及时停止变压器运行并对内部构件全面检查，判断内部各元件的性能。某电厂变压器油箱两侧具备报警接点和压力释放装置，内部安装测温电阻，包括测温仪及电阻输出信号，与电脑建立连接，变压器相关运行参数可在电脑端显示，实时掌握变压器运行情况及具体参数变化规律。

3.3 日常维护的管控措施

为提高变压器运行稳定性和可靠性，在设备购进过程中应符合升压站运行环境，选择信誉良好且具有行业资质的供应商，设备元件性能符合行业要求标准，有效控制设备元件在后续使用过程中故障几率。设备采购后，在运输过程中应注意保护措施，避免外界环境对设备产生影响。主变压器在变电站运行过程中，应控制电气设备输入及输出比，定期养护和维修，提高变压器使用寿命，做好主变压器全生命周期管理。对变压器检修过程中应做好故障维修记录并存档，为后续运维提供参考。应定期开展专业培训，提高对新型电气设备的了解，对易出现的故障问题及时总结，提高对各类运行故障的排查和处置效率。

变电站还应根据负责区域用电需求及时调整电气设备运力，定期设备升级换代，结合物联网、PLC技术，建立健全自动化运维管理系统，提高信息化管理水平，对变压器运行状况实时监管，提高升压站智慧性能。为了提高升压站系统运行稳定性，应提高对变电器全面检测，有效控制各类设备运行可靠性。

4 结语

随着各领域用电需求的增加，500kV升压站在社会发展中发挥巨大贡献，变压器作为升压站重点电气设备，应加强对变压器的运维和故障检修，二次设备的稳定性与变电站运行效率息息相关，电气二次安装与调试作为复杂工程，应挖掘电气设备中的技术隐患，针对安装调试过程中存在问题挖潜问题产生的原因，利用日常运维及故障检修加以解决，提高电气设备的使用寿命。控制好电气设备的质量和性能，掌握各运行环节的技术关键，促进安装与调试质量与进度，便于后续运行环节的稳定性，确保电站生产电量满足人们生产生活需要。