变电安装技术难点及对策研究

江苏省送变电有限公司 吕 淳

1 变电安装技术要求

在本公司工作实践中，由于变电安装技术的应用应遵循一定标准且不同安装步骤下要求不一致，故要求按照下列要求完成安装任务。

基础制作：该环节安装人员应用基础制作技术时应符合下述既定规定：同步开展基础预埋件施工和装修层施工，完成预埋件拼装并固定后浇筑混凝土，保证预埋件顶面平齐于装修地面；控制预埋件与安装设备、导轨与固定件等位置的接触面平整；利用膨胀螺栓固定基础预埋件，利用螺栓固定设备。运输存储：此环节下要求包含：运输中确保变压器平稳，控制倾斜角度小于15°；直立、单独放置开关柜和交直流电源装置；在运输存储环节按照电缆缠绕方向滚动电缆盘；集中存储电缆并标上型号、规格、长度以及电压等级等参数。

安装标准：在变压器安装时保证基准线与基础中心线对准，控制水平误差在2mm 以下；变压所柜体安装时应用绝缘法安装1500V 直流设备，应用非绝缘法安装其余设备，单独或成列安装柜体时控制垂直度偏差在1.5mm 以内，控制相邻柜体顶部水平偏差在2mm 以内，控制相邻柜体柜面偏差在1mm以内，控制柜体之间接缝偏差在2mm 以内；结合设计图纸进行接线并开展校线检查；确保全部直流设备框架形成一个整体[1]。

2 变电安装技术难点

变电安装技术多存在多项难点，要提升变电安装质量、强化技术效果，应妥善解决现有安装难题。

连接紧固不到位。变电安装过程连接构支架与导线时连接部位未均匀镀锌，与之相邻部位存在明显色差，利用金具固定支架和导线时，由于并未拧紧线夹上的螺栓导致连接不紧固；敷设质量不达标。在铺设电缆时，特别是在穿插继保室电缆时易出现冗杂现象。电缆敷设过程标示牌不可缺少，然而实际上大部分安装人员开展电缆敷设工作时都未合理树立标示牌，且某些标示牌内容存在文不达意或文字错误等问题。同时在电缆敷设环节易忽视防火封堵方面，时常存在防火封堵严密性不足或未按标准要求选用防火封堵材料等问题。这些都会削弱安装技术成效。

调试处理不一致。本公司有关电气装置安装的规定要求，连接隔离开关与接头时，不同条件下要与产品对技术提出的要求相符，无特殊要求情况下按照国家相关规定开展实际操作。但目前三相触头调试期间很难与既定标准保持一致，致使变压器调试处理结果与预期要求不一致，一致性标准作为安装难点应当引起安装人员的关注，同时部分继电器三相跳闸在调试后未见一致性结果。针对这种情况，调度室文件和应急方案中并未作出明确调整要求[2]。

变电接地不规范。变电安装易见接地问题主要表现在以下方面：一是并未在接地点明确标识；二是在二次回路施工过程并未规范接地，时常发生多点接地现象；三是裸铜接地不合理；四是未在屏柜门、电缆屏蔽层两侧进行接地处理等。

3 变电安装技术优化对策

3.1 完善变电安装专项方案

在对上述变电安装技术难点进行妥善处理时，应当先行根据不同难点制定专项方案，以期安装人员能结合方案内容把控安装细节。如上文提及的连接紧固技术、敷设技术、调试技术以及变电接地技术难点，均可将安装细则呈现在专项方案中，结合具体化变电设备完善方案。以变压器、GIS 设备及电容电抗器安装方案为例，在某变电安装工程中所用油浸式变压器（110kV），此时宜先行梳理安装思路，避免因漏项降低安装质量。而后借助滚筒或汽车等工具运输至安装现场，并对安装说明予以细致解读。较为关键的是要求安装环节应参照下述公式计算真空泄漏率：ΔP≤1.2×106/V，其中V代表变压器总油量。

在对真空度予以计算时，若安装新设备，则需要达到每分钟20m3·Pa 的真空标准，该类型变压器则需要满足24h 以上的真空维持时间和1以下的真空度。另外，注油步骤中还要在安装后实现每分钟100L 注油速率，而且60℃油温条件下需保持3d 持续循环操作，之后对油分实施采样评估，待合格后方可认定结束安装任务。至于其余两个设备的安装专项方案，其关键点在于控制安装偏差范围，如表1所示。随着专项方案细化编制，即可提高变电安装技术达标率[3]。

表1 变电安装专项方案实施说明

3.2 引入辅助安装高新技术

3.2.1 自动测量技术

变电安装技术优化阶段还应在安装环节善于引用高新技术，便于有效应对技术难点。此次研究中推荐应用自动测量技术，面对上述敷设指标、调试结果、接地位置、连接紧固效果等，均可在该技术辅助下实现自动测量，预防人为因素下的安装缺陷。安装人员具体可以利用水准仪等工具判定安装参数标准度，一般此项技术多符合光学透镜成像规律：1/f=1/u+1/v，其中u、v、f分别表示物距、像距、焦距。安装人员使用以此技术原理的水准仪工具测量相关安装参数时，即可精准化把控安装姿态。

比如变压器安装环节，水准仪下可给出相对精确的变压器柜安装位置，若未达到2mm 的接缝偏差标准，安装人员可继续挪动，直到显示达标后方能建立完整的安装框架。此技术在变电安装工程中的应用，能够实现测量结果的自动化显示，可利用VS 编程软件纳入变压器安装偏角、滚转角指标，未达标时自动测量系统可发出预警，由此实现便捷化安装[4]。

3.2.2 BIM 技术

变电安装环节常因安装业务繁杂，造成安装人员容易出现安装缺陷，特别是在大规模安装工程中，此时依靠BIM 技术可为安装人员提供有效助力。以某个五层高且建筑面积为1.3万m2的变电安装项目为例，在安装消防配电、通风排烟等多系统变电设备时，应用此技术可建立三维变电模型，建模时还要按照安装图纸清晰化体现安装参数，特别是管道标高（H）的控制，应符合下列关系式：H=a-bc-d，式中a、b、c、d各自代表梁高、安装距离、管径、保温层厚度。

模型中还需注重各变电设备连接线路交叉分布状态的合理控制，从BIM 模型中确定管道和风管需要保持150mm 的净距，因线路分布复杂容易增加安装难度，因此通过BIM 技术提前预判安装点位交叉性，即可预防线路碰撞问题。此工程中，安装人员应用BIM 技术后确定将管道连接线路与梁底的净距控制在100mm 以内，并利用立管对齐分布方式安装变电管道。在横向安装时，水管和风管以300mm 净距科学分布，共计获得百余条优化建议，表明应加强高新技术联合应用[5]。

3.3 规范变电安装技术流程

3.3.1 前期准备

在变压器安装之前，完善的准备工作能够充分规避输变电线路运行过程中的安全隐患，保障电力工程的稳定可靠。具体来说，变电安装的准备工作主要涵盖了以下两方面内容：第一是设备的运输与流程控制。变电设备内部较为精密，元件数量较多，因此在安装之前应做好运输规划与设计，组织专业技术力量严格按照预期要求进行安装，杜绝不规范操作与安全风险；第二应基于实际明确变压设备安装工序，技术人员应明确变压油保护装置、冷却系统、高压套管等安装情况，同时保障变压设备的绝缘性能，运用合理的工具与设备对变电设施进行安装，使其符合方案设计要求。

3.3.2 初步安装

在变压设备的安装过程中，需吊装设备对其进行吊运，为保障现场安装过程的安全性，在吊装之前技术人员应针对以下内容进行检查：首先，应针对变电设备重量与吊装设备运行安全阈值进行比对，避免超过吊装设备安全极限，保障变压设备的吊装安全；其次，应针对变压器托运平台的稳定性进行检查，保障其与室内轨道之间相平行；最后，应针对导链的固定情况进行检查，确保其安装牢固性。

在针对变电设备进行吊装的过程中，吊装设备钢丝绳强度与吊装安全之间具有显著的关联性特征，为避免出现安全隐患与吊装风险，应针对吊装过程中的拉力载荷进行计算，明确钢丝绳的性能要求。具体公式为：S=G/nscosa，式中：S为钢丝绳吊装过程中需要承受的拉力（kN），G为变电设备的重量系数（kN），a为钢丝绳与变电设备吊装过程中所呈现的夹角状态，一般取30°，n为钢丝绳数量。此外，需要对钢丝绳最小破断拉力进行计算，具体公式为：F0=KS，式中：F0为变电设备吊装过程中钢丝绳的最小破断拉力，K为设施吊装过程中的安全系数，一般取7，S为钢丝绳所承受的拉力（kN）。

待钢丝绳与吊装设备均准备完成后，可针对变电设备进行吊装。安装过程中，技术人员以及施工人员应当注意到环境温度对空气循环产生的影响，同时关注绝缘油的循环情况，保障其绝缘性能与设计要求达成一致，使变电设备能够在电力线路当中的运行状态更加稳定[6]。

3.3.3 调试检验

安装工作完成后，需要对线路当中的变电设备进行调试与检验。具体涉及以下几方面内容：其一，应结合实际情况以及电力系统运行要求，合理控制变压设备的额定直流电阻与绝缘电阻，将额定直流电阻的波动范围控制在2%以内，同时将绝缘电阻控制在原厂170%左右；其二，为了保障绝缘电阻测量结果的准确可靠，应以1min 为检测标准采用专业设备进行量测，在测量过程中，应注意击穿、闪络等故障现象的产生；其三，为了保障变电设备在电力系统当中的稳定性与可靠性，还应当针对其荷载能力进行判断，技术团队应按照变电设备出厂标准的80%进行加压测试，并针对变电设施的运行状态进行记录与分析，明确其运行性能。

3.4 严控变电接地安装参数

在针对变电接地系统进行安装的过程中，应明确接地介质的类别与尺寸，同时针对预埋件的接地连接方案进行优化。为确保设施接地安装的安全可靠，可通过截面积为70mm2的软铜编织线作为预埋件与接地设备相互连接的介质，同时将变电设备开关柜与接地母排相连。针对直流设备的接地安装，应考虑到控制柜框架保护装置的设计要求以及设备外壳特点，使母线中接入的避雷器能够与接地母排之间实现相互连接，尽可能减少雷击气候对于变电设备正常运行造成的影响与威胁，保障电力系统运行的安全稳定。对于变电设备干线，应沿墙体进行敷设，并采用扁钢进行接地安装与固定，控制变电干线距离墙体与地面之间的距离。

线路安装完成后，还应做好重点连接部位的防护工作，为减少外部环境造成的影响，可选用防锈漆、富锌漆等材料对焊接连接处实现双层保护，并保障其锌层厚度大于等于86μm，锌层质量应大于等于610g/m2，使其能够符合国家要求。

综上所述，基于变电安装技术，要想进一步提升变电安装质量，充分实现变压器、GIS 设备、接地装置、电容电抗器等变电设备高质量安装目标，理应立足现有技术难点确定技术优化方向，从变电安装专项方案、辅助安装高新技术、变电安装技术流程、变电接地安装参数等方面着手，确保在良好的技术指导下改善变电安装水平，为变电站良性运作给予可靠保障，夯实变电行业发展基础。