變電站電氣設備安裝工程中出現(xiàn)的問題及技術要點分析

陳觀挺 中國電建集團福建工程有限公司

變電站電氣設備安裝與供電質量、供電穩(wěn)定性以及變電站的安全性密切相關。但是目前很多變電站在電力設備安裝的過程中還存在很多問題，為了進一步滿足用戶的用電需求并促進電力企業(yè)的發(fā)展，相關部門應該針對上述問題進行調整并優(yōu)化技術應用，促進變電站的建設和發(fā)展。

一、變電站電氣設備安裝工程工作的重要意義

（一）有利于提高供電質量

變電站電氣設備在保持變電站正常運轉方面發(fā)揮了重要的基礎性作用。做好變電站電氣設備安裝工作需要相關部門和工作人員嚴格按照安裝方案和安裝標準進行施工，提升了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，極大的提升了供電質量[1]。

（二）有利于滿足用戶電力需求

隨著人們生活水平的提升，對電力供應的要求越來越高。電力能源是很多居民和企業(yè)進行正常的生產生活所必須的能源類型，只有做好變電站電氣設備安裝工程才能為人們保質保量的提供電力能源，滿足人們日益增長的電力需求。

（三）有利于實現(xiàn)電力企業(yè)發(fā)展

電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開電氣設備安裝工程的質量。在日益激烈的市場競爭中，電力企業(yè)的核心競爭力的提升需要高質量的電氣設備安裝工程作為基石，并為電力企業(yè)的其他工程的正常開展奠定基礎，具有比較明顯的優(yōu)勢。

二、變電站電氣設備安裝工作發(fā)展所面臨的問題

（一）施工人員缺乏安全意識

變電站電氣設備安裝工作開展時，很多施工人員不重視安裝過程中的安全性問題，安全意識極度缺乏。例如，在施工之前施工人員并沒有接受專業(yè)化的培訓和安全意識培養(yǎng)、在安裝過程中不嚴格按照安裝圖紙和安裝流程施工等都有可能給變電站的正常運行帶來阻礙，嚴重時可能會造成人身財產安全問題。與此同時，在電氣設備安裝的過程中，如果安裝人員工作態(tài)度不認真可能會出現(xiàn)安裝設備不牢固或受力不均等問題，長此以往便會影響電氣設備的正常使用。其次，外界的氣候環(huán)境對電氣設備安裝也有一定的影響，例如施工環(huán)境過于潮濕或溫度過高時，電氣設備長時間處于此種環(huán)境中可能會被腐蝕，造成了成本的浪費。

（二）變壓器安裝常見問題

變壓器安裝過程中需要嚴格按照安裝規(guī)程規(guī)范進行，安裝工藝和質量的優(yōu)劣直接關系變壓器正常運行，若安裝工藝和質量存在問題，變壓器正常運行將存在嚴重安全隱患。在變壓器安裝過程中存在不規(guī)范的問題，例如；預埋件不規(guī)范、設備底座未墊平未墊牢固。安裝瓷件等附件，扳手使用不規(guī)范用力過大損壞瓷件或螺栓滑牙。套管搬動不注意小心輕放刮傷釉面，沒有安全防護措施設備隨意放置。在主變頂部安裝作業(yè)未做好防滑措施，未正確系好安全帶。吊車起吊前吊車腿底部沒有加墊枕木或墊平實，吊車腿在沒有伸到位的情況下進行作業(yè)；吊車沒有防雷接地措施、吊繩綁扎不規(guī)范不結實，綁扎點選擇不當?shù)踯嚿毂鄢霭踩秶?。上述操作不?guī)范的行為不僅影響了吊車等設備的使用壽命，還有可能對施工人員的人身安全帶來威脅，施工部門應該加強施工工藝質量管控，嚴格規(guī)范和監(jiān)督施工行為，不斷提升施工質量和工藝水平。

（三）施工人員專業(yè)技術水平有限

變電站電氣設備安裝需要依賴于施工人員。然而，當施工人員專業(yè)技術水平不足在設備安裝過程中存在操作不規(guī)范的行為時，極易導致設備安裝效果與安裝標準之間存在較大的差異，給變電站的安全運行埋下了隱患。例如，在安裝的過程中，操作人員只相信自己的經驗而忽視了圖紙的重要性，專業(yè)知識的局限性導致其難以理解安裝圖紙的含義造成的操作失誤等。

（四）電纜進水

電纜應該做好防受潮處理。一旦出現(xiàn)電纜進水的情況，在電場的作用下，會發(fā)生水樹老化現(xiàn)象，最后導致電纜擊穿。水樹發(fā)展過程一般在8年以上，濕度、溫度、電壓越高，水中所含離子越多，則水樹發(fā)展越快。一般而言，電纜進水的原因主要分為以下幾個方面：

（1）新的成筒電纜，其兩頭均使用塑料密封套封住，但用去一段之后，余下的電纜用塑料紙包裹，再用繩子綁扎，密封性不好，時間一久，水汽就會滲入電纜。

（2）電纜敷設時，其用塑料紙裹住的電纜頭有時會浸在水中，使水進入電纜；在牽引和穿管時，有時會發(fā)生外護套破裂現(xiàn)象。

（3）敷設后，未及時進行電纜頭制作，使未經密封處理的電纜端口長期暴露在空氣中，甚至浸在水中，使水汽大量進入電纜。

（4）在電纜頭制作時（包括終端頭和中間接頭），由于制作人員的大意，電纜端頭有時會滑入有積水的電纜井中。

（5）電纜運行中，發(fā)生中間接頭擊穿等故障時，電纜井中的積水便會沿著擊穿缺口進入電纜；在工地，外力引起電纜破損或擊穿，也會發(fā)生電纜進水。

三、變電站電氣設備安裝技術要點

（一）變壓器安裝

在變壓器安裝的過程中，需要注意以下幾個施工要點：

首先，安裝前工作人員應該做好設備檢查工作。要確認變壓器運輸無異常，沖擊記錄儀數(shù)值符合要求；放置設備的地面必須夯實平整穩(wěn)固且用方形枕木加以墊平以及墊高，同時要做好底部的排水措施；現(xiàn)場安裝涉及的密封面清潔、密封圈處理、螺栓緊固力矩應符合產品說明書和相關規(guī)范的要求，安裝未涉及的密封面應檢查復緊螺栓，確保密封性；基礎（預埋件）水平誤差＜5mm。其次，抽真空處理和真空注油也是變壓器安裝的重要環(huán)節(jié)，在此過程中，需要保持真空殘壓要求，即220～330kV≤133P，維持真空殘壓的抽真空時間，一般220～330kV不得少于8h；真空注油速率控制在6000L/h以下，一般為3000～5000L/h，真空注油過程維持規(guī)定殘壓；500kV及以上變壓器應按產品技術文件要求進行熱油循環(huán)；進行密封試驗，密封試驗施加壓力為油箱蓋上能承受0.03MPa，24h無滲漏。與此同時，還需要注意變壓器安裝操作的規(guī)范性。起吊前，組長及指揮人員須認真檢查吊車起吊前的各項準備工作，未具備條件情況下禁止起吊；緊固螺栓不能用力過大，使用的力矩根據廠家資料提供的數(shù)據及其規(guī)范要求；變壓器注油前后絕緣油應取樣進行檢驗，并符合國家相關標準；內部檢查應全程注入干燥空氣，保持內部微正壓，避免潮氣侵入，且確保含氧量不小于18%。

（二）母線安裝技術要點

母線安裝前，首先對廠家配制的母線進行全面、仔細的檢查，表面、斷口或連接孔有毛刺的地方應用細齒銼刀銼平，以免母線運行后產生尖端放電。并用脫脂棉花沾無水酒精，將母線接觸面清洗干凈。母線連接用鍍鋅螺栓連接（盤柜內母線采用廠家提供螺栓安裝），在螺栓連接的過程中，使用的力矩扳手應根據不同的螺栓型號，使用不同的力矩，保證每個連接部位的緊密，并用塞尺認真檢查所有連接部分的間隙是否都符合驗標要求，以免母線運行發(fā)熱。

（三）電纜安裝及防潮技術要點

電纜的安裝需要工作人員嚴格按照施工工序進行操作，在電纜支架上敷設安裝，根據規(guī)范要求按照電壓等級高低從上到下依次完成動力電纜、控制電纜、通信電纜、弱電電纜以及通訊光纜的敷設安裝，（如圖1所示）。電纜安裝的技術要點主要包括以下幾方面：首先，工作人員應該及時測量電纜線路的絕緣性能，并全面校核電纜的規(guī)格、型號以及外觀等。其次，施工人員還需要利用BIM軟件制作電纜的斷面圖，根據電纜溝、電壓等級以及保護屏蔽等因素，清晰的掌握電纜線的走向和位置。

圖1 電纜施工順序

電纜進水后干燥處理非常困難（如用熱氮氣加壓吹燥），一般也沒有配置相應的設備。為了預防電纜進水，應以預防為主，采用以下措施：

（1）電纜頭應密封，鋸掉的電纜端頭，無論是堆放還是敷設，均要用塑料密封起來（采用電纜專用的密封套），防止潮氣滲入。

（2）電線敷設后要及時進行電纜頭的制作。

（3）購買電纜時，必須選擇質量過硬的廠家。由于絕緣中的雜質、氣孔等也會影響絕緣，因而電纜本身質量的好壞也至關重要。

（4）加強電纜頭制作工藝的管理。電線頭制作得好，可以延長電纜的整體壽命。如電纜在剝離半導體層時，一般在半導體層上豎著劃幾道，然后像甘蔗剝皮一樣剝去半導體。但在用刀劃時，若劃得太深，便會傷及絕緣層，給水樹的產生帶來機會。另外，在焊錫時，因找不到電源，就會直接用噴燈來熔化焊錫，此時，火焰會損壞銅屏蔽層及絕緣層，因而要杜絕這種現(xiàn)象，焊錫時間宜短。

（5）采用冷縮電纜頭（3M公司的冷縮硅橡膠電纜附件），制作簡單方便，不用噴燈，不用焊錫。且硅橡膠電纜附件有彈性，緊緊地貼在電纜上，克服了熱縮材料的缺點。

（6）長電纜采用電纜分支箱長電纜往往每條長度都有3km左右，對于這樣的電纜，除了做中間接頭外，還可以采用一至二個電纜分支箱，一旦其中的一段電纜進水后，不會擴散到其它段的電纜，而且在電纜故障時也便于分段查找。

（7）10kV系統(tǒng)中采用8.7/10kV等級的電纜。該等級電纜絕緣厚度達4.5mm，而6/10kV等級電纜的絕緣厚度為3.4mm。由于電纜絕緣厚度的增加，降低了場強，能防止水樹的老化，同時，由于10kV中性點小電流接地系統(tǒng)在單相接地時，電纜要承受1.73倍的相電壓，且按要求要運行2h，因而，有必要加厚電纜絕緣層。

（8）采用PVC塑料雙壁波紋管。該管耐腐蝕、內壁光滑、強度與韌性良好，因而在電纜直埋敷設時，可大大減少電纜外護套破損。

（9）電纜溝（管）與電纜井的設計由于條件的限制，電纜敷設均采用直埋或電纜溝形式，而且以直埋為多，在沿海多雨地區(qū)，電纜溝或電纜井中長年有積水。由于電纜溝或電纜井的深度會超過下水道的深度，排水很困難，因此在規(guī)劃時，就應進行協(xié)調，便于電纜溝（井）的排水。如無法做到電纜井不積水，則應把電纜井中的中間接頭用支架撐起。另外，電纜溝必須有完善的排水設施。再有，在電纜排管設計時，要盡量直，減少彎頭，使電纜便于敷設；同時，在電纜井制作時，可以分成大電纜井和小電纜井，大電纜井可用來牽引電纜、盤圈、做中間接頭，而在馬路當中等不便于做電線井、卻必須有轉角的地方，通過改做小電纜井，該電纜井只是在敷設電纜時用來放置轉向滑輪。

（四）隔離開關的安裝技術要點

隔離開關的安裝過程中常常會出現(xiàn)三相不同期問題。因此工作人員需要注意安裝過程的尺寸精度，避免出現(xiàn)內部齒輪不吻合的情況。在安裝調整觸點時，需要確保動靜觸頭接觸良好，同時注意接地刀的同期調整。與此同時，為了減少卡澀現(xiàn)象的出現(xiàn)概率，需要定期給動靜觸頭涂抹潤滑油。需要注意的是，由于觸頭上涂抹的潤滑油容易黏連灰塵導致觸面磨損，工作人員需要及時清除觸頭污垢，保持其表面的清潔度，避免出現(xiàn)由于觸面污垢引發(fā)的電弧過熱情況[3]。

四、結語

綜上所述，變電站電氣設備安裝的過程中，需要重視變壓器安裝、開關的安裝、斷路器的安裝、電纜的安裝、防雷裝置的安裝、配電箱的安裝以及母線的安裝工作，嚴格按照施工圖紙以及施工流程開展施工，建立健全監(jiān)督體系，保障電氣設備安裝的有效性，充分發(fā)揮變電站的社會效益和經濟效益。