變電站電氣安裝技術(shù)重點及施工工藝分析

摘要：變電站作為電力系統(tǒng)重要的節(jié)點，決定了輸配電性能與供電服務(wù)質(zhì)量。在社會不斷發(fā)展背景下，社會生產(chǎn)、人們生活對電力資源的需求量越來越高，變電站建設(shè)規(guī)模逐漸擴大、電氣設(shè)備種類不斷增多，這也增加了變電站電氣安裝技術(shù)難度。當前，相當一部分新建變電站電氣安裝中存在問題，如質(zhì)量不高、進度慢、投入使用后頻繁故障等，這些都會對變電站運行綜合效益造成負面影響。基于此，重點探究變電站電氣安裝技術(shù)重點以及主要施工工藝，包括電氣設(shè)備安裝、母線安裝、線纜敷設(shè)、接地系統(tǒng)設(shè)置等多個方面，旨在保障變電站電氣安裝工程順利完工。

關(guān)鍵詞：變電站母線電氣設(shè)備接地系統(tǒng)

中圖分類號：TM63

AnalysisoftheKeyPointsandConstructionTechniquesofElectricalInstallationTechnologyinSubstations

LUOZhengxu

StateGridSanmingPowerSupplyCompany，Sanming，F(xiàn)ujianProvince，365000China

Abstract：Asanimportantnodeinthepowersystem，substationsdeterminetheperformanceoftransmissionanddistributionaswellasthequalityofpowersupplyservices.Againstthebackdropofcontinuoussocialdevelopment，thedemandforelectricityresourcesinsocialproductionandpeople'slivesisincreasing.Theconstructionscaleofsubstationsisgraduallyexpanding，andthetypesofelectricalequipmentareconstantlyincreasing，whichalsoincreasesthetechnicaldifficultyofelectricalinstallationinsubstations.Currently，thereareproblemsintheelectricalinstallationofaconsiderablenumberofnewly-builtsubstations，suchaslowquality，slowprogress，frequentfailuresafterbeingputintouse，etc.，whichwillhaveanegativeimpactontheoveralloperationalefficiencyofsubstations.Basedonthis，thisarticlefocusesonexploringthekeypointsandmainconstructiontechniquesofsubstationelectricalinstallationtechnology，includingelectricalequipmentinstallation，busbarinstallation，cablelaying，groundingsystemsetting，andotheraspects，aimingtoensurethesmoothcompletionofsubstationelectricalinstallationprojects.

KeyWords：Substation;Bus;Electricalequipment;Groundingsystem

在電力系統(tǒng)中，變電站是重要組成部分，會直接影響電能供給質(zhì)量。作為電力系統(tǒng)的重要樞紐，變電站主要負責(zé)電壓轉(zhuǎn)換、電能分配、電力傳輸?shù)热蝿?wù)。為了提高電網(wǎng)性能，近些年新建變電站工程數(shù)量也隨之增多，電氣安裝作為變電站建設(shè)中的核心環(huán)節(jié)之一，保障電氣安裝質(zhì)量對提升變電站性能、可靠性有著重要意義。從變電站電氣安裝施工角度分析，想要保障施工質(zhì)量就必須要提前做好前期準備工作，并掌握變電站電氣安裝技術(shù)重點，熟悉電氣設(shè)備及其相關(guān)附屬部件的施工工藝，這樣才能夠全方位保障電氣安裝質(zhì)量，充分發(fā)揮變電站的運行效益。

1變電站電氣安裝的重要性

變電站電氣設(shè)備作為變電站的硬件設(shè)施，其安裝質(zhì)量直接關(guān)乎到電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。保障電氣安裝質(zhì)量，不僅能夠保持電氣設(shè)備正常運行、降低故障概率，還可以有效提升電能傳輸效率，提高電力供應(yīng)的安全性、可靠性[1]。另外，科學(xué)的施工工藝有助于降低變電站電氣安裝成本、縮短建設(shè)周期，對提升變電站電氣安裝項目經(jīng)濟效益十分重要。

2變電站電氣安裝的準備工作

2.1技術(shù)準備

變電站電氣設(shè)備安裝必須要嚴格按照設(shè)計圖紙進行，這就需要對設(shè)計圖紙展開深度研究，掌握設(shè)計人員的意圖，根據(jù)設(shè)計圖紙制定項目的施工方案和技術(shù)措施。提前做好對施工人員的技術(shù)交底工作，讓施工人員提前掌握電氣安裝項目工藝要求和使用主體內(nèi)容。

2.2設(shè)備材料準備

將施工所需的設(shè)備、工具提前展開運行維護，在正式投入生產(chǎn)前必須要調(diào)試完畢，嚴禁帶病運行，并提前清理好設(shè)備使用場地，保持地面的平整性，避免設(shè)備運行中產(chǎn)生劇烈振動。根據(jù)設(shè)計規(guī)劃內(nèi)容，提前做好材料采購工作，并對材料展開質(zhì)量檢查，包括外觀檢查和性能檢測。外觀檢查主要是檢查材料是否有破損、彎折、腐蝕等情況，性能檢查要將材料樣品送到實驗室，對其結(jié)構(gòu)內(nèi)部物理性能進行測試，通過材料檢查工作保障材料質(zhì)量達標。

2.3現(xiàn)場準備

對施工現(xiàn)場進行清理，做好施工現(xiàn)場布置工作，如若需要臨時設(shè)施必須要提前搭設(shè)，確定材料堆放處和設(shè)備存儲處，并派專人負責(zé)材料、設(shè)備管理，為正式開工創(chuàng)造良好條件?，F(xiàn)場管理人員在正式開工前，需要對現(xiàn)場情況再次進行一次檢查和校核，確認無誤后即可正式開工。

3變電站電氣安裝技術(shù)重點

3.1變壓器安裝

變壓器作為變電站中的核心電氣設(shè)備之一，同時也是大型電氣設(shè)備。變壓器的容量大小、性能會直接影響變電站的運行效果。在安裝變壓器期間，應(yīng)保障基礎(chǔ)的牢靠性，以免基礎(chǔ)失穩(wěn)造成變壓器墜落。嚴控變壓器基礎(chǔ)尺寸偏差，要求長、寬、高施工誤差量最大不超過5mm，標高變差不超過3mm，水平偏差不超過2mm。在安裝變壓器過程中，施工人員必須要足夠小心謹慎，要做到輕拿輕放，保持放置方位正確且足夠平穩(wěn)。在安裝附件期間，包括散熱管、套管時，必須要嚴格按照工藝標準作業(yè)，保證連接的緊密性、無滲透情況[2]。

變壓器油處理也非常關(guān)鍵，油的絕緣性能、理化指標必須要滿足行業(yè)標準，通常要求其擊穿電壓不低于40kV，介質(zhì)損耗因素應(yīng)低于0.5%。交接試驗期間，需要重點測試變壓器的繞組直流電阻，相間差別應(yīng)不超過三相平均值的4%，變比誤差應(yīng)控制在0.5%，絕緣電阻應(yīng)在1000MΩ以上。

3.2高壓開關(guān)柜安裝

高壓開關(guān)柜也是變電站的重要電氣設(shè)施，關(guān)乎到電力系統(tǒng)運行是否安全、穩(wěn)定。開關(guān)柜的柜體安裝時必須要保持垂直度，最大垂直偏差不得超過1.5%，水平度偏差應(yīng)在3mm以內(nèi)。開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備接線應(yīng)盡可能做到精簡、正確，所有設(shè)備接線均要精確無誤，根據(jù)電流大小科學(xué)選擇線徑，通常100A電流所需線徑不得低于10mm2，根據(jù)機械強度參數(shù)選擇接線端子，緊固力矩不得低于20N·m。開關(guān)柜機械聯(lián)鎖、電氣聯(lián)鎖功能是重要的保護設(shè)施，因此必須要確保其動作可靠性，如防止帶負荷拉合隔離開關(guān)等操作。同時，開關(guān)柜也要保障其絕緣性能，應(yīng)保持對地和相間絕緣電阻在500MΩ以上。

3.3母線安裝

母線主要用于變電站及其電氣設(shè)備之間的電能傳輸，應(yīng)嚴格按照設(shè)計標準選擇母線規(guī)格與材質(zhì)，如100A電流可選用截面尺寸不低于30mm2×3mm2的銅母線。在母線安裝期間，必須要確保母線的平直度，最大彎曲度應(yīng)控制在母線全長的0.2%，同時保持母線連接的緊密度，母線螺栓緊固處力矩應(yīng)達到規(guī)定值，通常M12螺栓的緊固力矩應(yīng)在40N·m以上。如圖1所示，母線槽安裝應(yīng)保持水平度，相鄰槽位相平行。嚴格按照標準執(zhí)行母線相間以及接地距離設(shè)置，通常間距不得低于200mm，從而保持一定的電氣間隙、保障絕緣強度。由于母線運行功率較大，還可能會產(chǎn)生發(fā)熱情況，為了進一步提升其散熱性能，還需要增設(shè)母線的支撐絕緣子，設(shè)置間距不得低于1.5m[3]。

3.4電纜敷設(shè)

提前規(guī)劃好電纜敷設(shè)路徑，以免與其他電氣設(shè)備、管道等產(chǎn)生交叉或沖突。在電纜敷設(shè)中應(yīng)盡可能不出現(xiàn)交叉，電纜彎曲半徑應(yīng)不低于電纜直徑的15倍，以免彎曲系數(shù)過大造成損壞。保障電纜固定的牢固性、可靠性，應(yīng)每隔1m間隔設(shè)置一個固定點。在制作電纜的終端頭、中間接頭期間，應(yīng)嚴格按照工藝標準進行，同時保障絕緣的可靠性以及接頭電阻的合理性。電纜終端頭絕緣包扎至少為3層，接頭電阻應(yīng)不超過1Ω。

3.5二次設(shè)備安裝

智能變電站中包含了大量二次設(shè)備，如繼電保護裝置、自動化裝置等，保障這些二次設(shè)備的精度與可靠性非常關(guān)鍵。二次設(shè)備安裝應(yīng)便于操作和維護，根據(jù)不同設(shè)備的安裝標準確定最大誤差，通常最大誤差不得超過3mm。二次接線部位施工要足夠整齊、美觀，對線號正確標注件，做好接線端子的緊固工作。同時，還要保障二次回路的絕緣性能，要求絕緣電阻超過200MΩ。通過精準的二次設(shè)備安裝以及調(diào)試工作，即可充分發(fā)揮二次設(shè)備的監(jiān)測、控制電力系統(tǒng)的功能作用[4]。

4變電站電氣安裝施工工藝

4.1基礎(chǔ)預(yù)埋件施工

基礎(chǔ)預(yù)埋件施工期間，應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙精確測量與定位預(yù)埋件位置，嚴格控制偏差量，水平偏差量最大不得超過2mm，標高偏差不得超過3mm。并嚴格按照尺寸規(guī)定、深度要求埋設(shè)預(yù)埋件，在埋設(shè)期間需要嚴控預(yù)埋件的水平度、垂直度。如在變壓器基礎(chǔ)預(yù)埋件施工期間，要求最大垂直度偏差不超過1mm?；A(chǔ)施工中的重要一環(huán)就是混凝土澆筑，在澆筑期間應(yīng)時刻保護預(yù)埋件，避免預(yù)埋件受到澆筑擾動而產(chǎn)生位移情況。待到混凝土強度達到標準后，應(yīng)對預(yù)埋件復(fù)測，確保其位置精確無誤。

4.2設(shè)備吊裝

針對一些大型電氣設(shè)備必須要采取吊裝措施，包括（大型）變壓器、開關(guān)柜等電氣設(shè)備。吊裝施工前必須要挑選合適的吊裝設(shè)備、吊裝方法。根據(jù)設(shè)備重量、尺寸選擇起重機的規(guī)格、型號。特別是起重機，必須要能夠滿足安全吊裝需求，起重能力不低于起吊設(shè)備重量的1.2倍。在吊裝施工期間，應(yīng)做好施工現(xiàn)場的清理和布置工作，保持吊裝通道的通暢性。正式吊裝要嚴格按照規(guī)范標準展開，嚴控吊裝角度與速度，以免電氣設(shè)備與周邊碰撞產(chǎn)生破壞。如在變壓器吊裝期間，應(yīng)將吊裝速度控制在5m/min以內(nèi)，起吊角度控制在30°以內(nèi)。安排專人負責(zé)指揮與監(jiān)護，提高吊裝的安全性[5]。

4.3母線制作與安裝

嚴格按照工藝標準開展母線制作與安裝工作。首要工作就是提前處理母線，包括校直、裁剪，保持母線的平直度、尺寸精度。之后根據(jù)設(shè)計標準展開母線彎曲、加工作業(yè)，其間要嚴控彎曲半徑量。在母線安裝期間，應(yīng)采用專用設(shè)備與工具，包括母線煨彎機、母線沖孔機等，確保母線安裝質(zhì)量達標。母線連接可以選擇焊接連接方案或螺栓連接方案，螺栓連接緊固力必須達標，例如：M10螺栓緊固力不得低于30N·m，焊接時必須要保障焊接工藝達標，焊縫寬度應(yīng)超過母線厚度的2倍以上。

4.4電纜敷設(shè)與接線

電纜敷設(shè)前必須要展開嚴格的檢查與測試，確保電纜絕緣良好、無破損。結(jié)合電纜敷設(shè)圖，確定電纜敷設(shè)路徑與順序。正式施工期間，需要安排足夠的人手負責(zé)電纜牽引與固定工作，保障電纜敷設(shè)順利。完成電纜敷設(shè)工作中進行接線，根據(jù)圖紙標準操作，確保接線精確無誤。保障接線端子足夠可靠、緊固，不得出現(xiàn)松動、接觸不良等情況。針對多芯電纜，為了避免混淆、方便后期運維，需要進行編號和標識，并進行核對[6]。

4.5接地系統(tǒng)施工

接地系統(tǒng)施工主要包括設(shè)備接地、接地網(wǎng)，其中，接地網(wǎng)需要嚴格按照設(shè)計標準展開作業(yè)，嚴格控制接地網(wǎng)的接地電阻，通常不得超過4Ω。接地網(wǎng)可以選擇鍍鋅扁鋼、圓鋼等材料制作，并將其焊接成對應(yīng)規(guī)格的接地網(wǎng)，要求焊接長度不得低于扁鋼寬度的2倍或者圓鋼直徑的6倍。在設(shè)備接地方面，必須要與接地網(wǎng)緊密連接，保障連接螺栓的緊固性和可靠性，緊固力矩應(yīng)達到15N·m以上。針對一些如避雷器等特殊設(shè)備，還需要設(shè)置單獨的接地裝置。

5結(jié)語

綜上所述，變電站電氣安裝是一項復(fù)雜而又關(guān)鍵的工程，需要嚴格把握技術(shù)重點和施工工藝。通過做好安裝前的準備工作，加強技術(shù)重點的控制，規(guī)范施工工藝，采取有效的質(zhì)量、安全和環(huán)境保護措施，可以確保變電站電氣安裝的質(zhì)量和進度，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠保障。在未來的發(fā)展中，隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新，變電站電氣安裝技術(shù)也將不斷完善和提高，為電力事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。

參考文獻

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[2]龔華春.變電站電氣安裝技術(shù)重點及施工工藝分析[J].電力設(shè)備管理，2022（23）：260-262.

[3]林睿.變電站電氣設(shè)備安裝技術(shù)重點及施工工藝探討[J].電力系統(tǒng)裝備，2020（7）：200-202.

[4]梁冰.變電站電氣安裝調(diào)試中存在問題與對策[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術(shù)，2024（2）：122-125.

[5]李林.基于溫變的礦井變電站設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2021.

[6]陸亦齊.變電站電氣設(shè)備健康狀態(tài)深度感知系統(tǒng)構(gòu)建方法研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2021.