电厂及变电站电气设备安装及检修技术分析

山东博信机电工程有限公司 徐云东 郝明阳

1 电气设备概述

电厂及变电站的电气设备是电力系统中的核心组件，其承担着各种重要功能。变压器负责在不同电压等级之间转换电能，实现电能的高效输送。断路器用于在电路发生故障时迅速切断电流，保护其他设备免受损害。隔离开关在设备检修时用于切断电气回路，确保操作人员和设备的安全。电流互感器用于测量和监测电路中的电流，以便对系统进行控制和保护。电压互感器则负责测量电路中的电压，提供准确的电压信息供监控和控制系统使用[1]。避雷器在雷电或其他过电压事件发生时，将过多的电能引入地面，保护电气设备免受过电压损害。这些电气设备共同确保了电力系统的稳定、安全和高效运行，满足了现代社会对电能的持续需求。

2 安装技术分析

2.1 安装前准备

电气设备安装前，需进行充分的准备工作。第一，对设备进行检查，确保设备无损坏或缺陷，符合技术规范和质量要求。第二，准备必要的安装工具和辅助材料，如起重设备、螺栓、连接器等。此外，安装人员应熟悉设备的安装说明书和操作手册，了解设备的结构、性能和安装要求。在安装现场，需对地基、设备基础等进行检查，确保其平整、稳固，满足安装要求。同时，制订详细的安装计划和施工方案，明确工作职责和进度要求，确保安装工程的顺利进行。

2.2 安装过程

在电气设备的安装过程中，应充分考虑设备的性能、技术要求和安全规范。以下将详细介绍各种电气设备的安装方法。第一，变压器是电力系统中不可或缺的设备，用于电压转换。安装过程包括基础制作、设备运输、固定与接地、引线连接和检查试运行。一是根据变压器规格和重量，制作合适的混凝土基础，确保基础平整、牢固。二是利用起重设备将变压器吊装到基础上，并进行固定和接地。三是按照接线图连接引线，并进行检查试运行，确保设备安装正确、运行稳定。第二，断路器主要用于对电路进行开关控制和保护。在安装过程中，一是应确保断路器与相应电路参数匹配。二是将断路器安装在专用支架上，连接相应的接线，并进行接地处理。三是进行试运行，检查操作是否正常。第三，隔离开关主要用于切断电源，确保设备安全进行检修。安装过程中，应注意与相应设备的间距，保证隔离开关在分合状态下具有良好的隔段效果。安装完毕后，检查接地处理是否完善，操作是否正常。第四，电流互感器用于测量和监控电流。在安装过程中，一是选用合适的型号和规格。将电流互感器安装在导线上，并连接至相应的监测设备。二是进行试运行，检查输出电流是否与实际电流相符。第五，电压互感器用于测量和监控电压。安装过程与电流互感器类似，一是要选用合适的型号和规格。二是将电压互感器安装在导线上，并连接至相应的监测设备。三是进行试运行，检查输出电压是否与实际电压相符。第六，避雷器是电气设备的重要保护元件，用于防止雷电对设备的损害。安装过程中，避雷器应安装在设备的入口处，并与地线连接，以确保避雷效果。此外，避雷器的接地处理也十分重要，需要将接地线连接到专用接地网，确保避雷器能有效地将雷电引向地面。在安装过程中，还应注意避雷器与其他设备的距离，防止因雷电击穿引发事故。

2.3 安装后检查与试运行

安装后检查与试运行是电气设备安装过程的关键环节，主要目的是确保设备的正确安装并验证其是否能正常运行。检查设备外观是否有损坏、变形等现象，确认各部件完好无损；核对接线图，检查电气设备的接线是否正确无误，此外，还需检查接地线是否安装牢固，接地电阻是否满足要求；检查设备的固定和支撑结构是否牢固可靠，以防止设备因震动、受力等原因发生位移或损坏；在确保安全的前提下，对电气设备进行试运行，观察设备在运行过程中是否有异常声音、振动、温升等现象。同时，监测设备的运行参数，如电流、电压等，确认其是否满足设计要求；针对不同类型的电气设备，进行相应的功能测试，例如，测试断路器的开关动作是否正常，隔离开关是否能有效切断电源，电流互感器和电压互感器输出是否与实际电流和电压相符，避雷器是否能有效防雷等；若在试运行过程中发现设备存在异常或功能不符合要求，应及时进行调整和修复，例如，重新调整设备接线、重新固定支撑结构等；对安装后检查与试运行的结果进行记录，并向上级负责人汇报。如有问题，需按照规定程序进行处理。

为了便于读者理解，图1为以上安装技术分析导图。

图1 电器设备安装技术流程导图

3 检修技术分析

3.1 常规检查

常规检查是指对电气设备进行定期的观察和检查，以发现和处理潜在问题，防止设备故障[2]。观察设备的外观有无损伤、变形、腐蚀等现象，确保设备完好无损；对设备进行清洁，去除设备表面的污垢、灰尘等，保持设备良好的工作状态，同时，检查设备的润滑系统，如有必要，加油或更换润滑油；检查设备的接线是否紧固，接地线是否牢固可靠，如有松动，及时紧固；检查设备的运行参数（如电流、电压等）是否正常，如有异常，分析原因并及时处理；根据设备类型进行相应的功能测试，例如断路器的开关动作、隔离开关的切断效果等，确保设备功能正常。

3.2 故障诊断与处理

变压器故障通常表现为温升过高、噪声异常、局部放电等现象。对于变压器故障的诊断与处理，应采用系统化的方法，首先观察和分析变压器的异常现象，如温升过高、噪声异常、油位异常等，为后续故障诊断提供依据；针对观察到的异常现象，分析可能的故障原因，常见的变压器故障原因包括绕组短路、铁芯接地、油中气体含量过高、冷却系统故障等；根据故障原因分析，采用相应的检测方法对故障进行定位，如利用气体色谱分析法检测油中气体含量，判断绕组、铁芯等部位是否发生故障；针对故障定位的结果，制订相应的处理措施，例如，对于绕组短路故障，可能需要停机检修，对绕组进行更换或修复，对于冷却系统故障，检查并修复冷却器、风扇、油泵等设备；总结故障原因和处理经验，优化设备的运行和维护措施，降低故障发生的概率，例如，加强设备的日常巡检，定期进行油质检测和气相色谱分析等[3]。

断路器是电力系统中的关键设备，用于切断和接通电路，以保护其他设备免受过电压和过电流的损害。观察断路器的异常现象，如操作异常、触点熔焊、弹簧无力、保护动作不准确等，为故障诊断提供依据；根据异常现象，分析可能的故障原因，常见的断路器故障原因包括机械部件磨损、触点磨损、绝缘材料老化、控制回路故障等；针对故障原因分析，采用相应的检测方法对故障进行定位，例如，检查触点磨损情况，检测绝缘电阻，测试控制回路的电压和电流等；根据故障定位的结果，采取相应的处理措施，例如，对于触点磨损，可以进行清洗、研磨或更换触点，对于控制回路故障，可以修复或更换有问题的元件；通过总结故障原因和处理经验，优化断路器的运行和维护措施，降低故障发生的概率，例如，加强设备的日常巡检，定期进行机械性能和电气性能的测试，及时发现和处理潜在问题。

隔离开关主要用于切断或接通带电设备与无电设备之间的连接，以确保工作人员在维护时不会受到带电设备的影响。观察隔离开关是否有异常现象，如开关操作困难、触点间隙不符合要求、接地不良等，为故障诊断提供依据；根据异常现象，分析可能的故障原因，常见的隔离开关故障原因包括机械传动部件磨损、触点氧化、绝缘材料老化、接地系统故障等；针对故障原因分析，采用相应的检测方法对故障进行定位[4]。

例如，检查机械传动部件的磨损程度，测量触点间隙，检查绝缘材料的完整性等；根据故障定位的结果，采取相应的处理措施，例如，对于机械传动部件磨损，可以进行修复或更换磨损部件，对于触点氧化，可以进行清洗和研磨，对于接地系统故障，可以修复或更换接地线；通过总结故障原因和处理经验，优化隔离开关的运行和维护措施，降低故障发生的概率。

电流互感器和电压互感器都是电力系统中重要的组件，它们的主要作用是将高电流和高电压转换为较低的电流和电压，以便于测量、计量和保护系统的使用。这两种互感器在运行过程中可能会出现一些故障，如输出电流或电压异常、绝缘电阻降低、测量误差过大等现象。这些异常现象可以作为故障诊断的依据。故障的常见原因可能包括绕组短路、绝缘材料的老化、磁芯饱和，以及外部环境因素的影响。为了准确地定位故障，可以采用不同的检测方法，如检查绕组的短路情况、测量绝缘电阻、检查磁芯的饱和状况等。一旦故障被定位，可以采取相应的处理措施。例如，绕组短路可能需要进行维修或更换，绝缘材料老化可能需要更换新的材料，而磁芯饱和则可能需要重新调整或更换。此外，总结这些故障的原因和处理经验对于优化电流和电压互感器的运行和维护措施至关重要，可以通过加强设备的日常巡检、定期进行绝缘电阻和输出电流或电压的测试，来及时发现和处理潜在的问题，从而降低故障发生的概率。

避雷器是用于保护电气设备免受雷电和过电压损害的保护装置[5]。观察避雷器是否有异常现象，如外观破损、泄漏电流增大、保护特性失效等，为故障诊断提供依据；根据异常现象，分析可能的故障原因，常见的避雷器故障原因包括避雷器内部故障、外部环境因素、安装问题等；针对故障原因分析，采用相应的检测方法对故障进行定位，例如，检查避雷器内部元件、测量泄漏电流、检查外部环境对避雷器的影响等；根据故障定位的结果，采取相应的处理措施，例如，对于避雷器内部故障，可以进行维修或更换损坏的元件，对于外部环境因素，可以改善避雷器的安装环境，对于安装问题，可以重新调整避雷器的安装位置和方法；总结故障原因和处理经验，优化避雷器的运行和维护措施，降低故障发生的概率，例如，加强设备的日常巡检，定期进行泄漏电流和保护特性的测试，及时发现和处理潜在问题。

4 结论

在电力系统中，电气设备安装及检修技术的重要性不言而喻。合理的安装与检修技术可以大幅提高设备的运行稳定性与安全性，从而确保电力系统的可靠运行。为了实现这一目标，电力行业应持续关注新技术、新设备的研发和应用，积极引进先进的安装与检修方法。同时，加强人员培训，提高操作和维护人员的专业技能和安全意识。此外，通过预防性维护与改进措施，降低故障发生的概率，进一步优化电气设备的运行维护效果。

未来，随着科技的不断发展，电气设备安装及检修技术将会在提高电力系统效率、降低故障风险和保障能源安全方面发挥越来越重要的作用。