智能變電站的電氣設備安裝

孫桐輝

摘 要：大慶油田向陽110 kV 智能變電站是大慶油田第一座智能變電站。在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設和熔接、電子式互感器、絕緣母線等幾個方面，新一代智能變電站的電氣設備安裝與常規變電站相比有很多不同之處。對具體每個方面的不同進行介紹，給出注意事項，并對今后新一代智能變電站的電氣設備安裝提出建議。

關鍵詞：智能化變電站施工

1概述

新一代智能變電站和傳統常規變電站的區別主要在一次設備智能化、一次設備狀態監測、一體化電源、輔助系統智能化等幾個方面。對于電氣設備安裝來說，最大的區別體現在二次控制電纜敷設方面。常規變電站的做法是，將一次設備上的電量或非電量信號通過電纜直接接入保護、測控、故障錄波、計量等設備，而新一代智能變電站通過一次設備上的電子式互感器直接輸出數字信號給合并單元，或者高壓設備本體簡單地引出電纜至就近的智能終端，然后通過光纜到達間隔層設備和站控層設備。合并單元是過程層的關鍵設備，是對來自二次轉換器的電流和（或）電壓數據進行時間相關組合的物理單元。合并單元可以是互感器的一個組成件，也可以是一個分立單元。合并單元的輸入為數字信號，包括采集器輸出的采樣值、電源狀態信息及變電站同步信號等，這些信號通過高速光纖接口接入合并單元。在合并單元內對輸入信號進行處理，同時合并單元通過光纖向間隔層智能電子設備。

顯而易見，從長遠看，新一代智能變電站的推廣，會大大減少二次技術員的工作量，因為控制電纜大量減少，廠家提供的光纜在廠家的設備間簡單敷設，插入光纜頭就能實現所需要的功能，還可以大大縮短工期。但是，在實際施工中，由于缺乏經驗，過程并不順利，主要體現在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設和熔接、絕緣母線等幾個方面。

2控制電纜橋架

設計部門在設計控制電纜橋架時，沒有考慮新一代智能變電站中控制電纜少、光纜多的特點，還是按常規變電站橋架設計圖紙。葉塘變電站開工審閱圖紙后，向設計部門反映了這個問題，設計部門確認后，縮短了控制電纜橋架寬度，新增電纜層100mm寬光纜專用小橋架、電纜豎井200mm寬光纜橋架，同時二次主控室地板下也增加專用橋架。施工后發現，預估還是嚴重不足，電纜層100mm寬光纜專用小橋架里擠得滿滿當當，而三條縱向控制電纜橋架里只有一條鋪設了電纜，電纜豎井里更是慘不忍睹———偌大的四開門電纜豎井內，只有寥寥十幾根電纜。施工結束后向設計部門提出了建議，電纜層和主控室地板下至少要設置200mm寬光纜橋架，同時縮小控制電纜橋架和電纜豎井的規模。

3光纜和光纜頭的選型

新一代智能變電站內配置了一套全站公用的時間同步系統，高精度時鐘源按雙重化配置，優先采用北斗系統標準授時信號進行時鐘校正。時間同步系統可以輸出。主時鐘源要提供滿足電力行業標準DL/T860《變電站通信網絡和系統》的通信接口，直接與自動化系統連接，將裝置運行情況、衛星鎖定數量、同時或失步狀態等信息傳輸至站控層。區別于傳統的網線連接，此處也采用光纜連接。施工時最大的不便是采用以上對時方式，必須待全球衛星定位系統（GPS）調試完成、對時以后，才能進行其他聯調。葉塘變電站在進行電氣設備安裝時并不知道這一點，開始的做法為傳統做法，即將GPS光纜延后敷設接線，于是延誤了部分調試進度?；谝陨显颍饫|和光纜頭的選型就非常重要，不能有錯誤，也不能拖延時間。在光纜選型方面，設計部門同樣沒有足夠的經驗，當初只提供了四芯多模光纜這一個型號。在最后使用時，發現采用這一型號浪費嚴重，用單芯光纜就足夠了。光纜的種類很多，根據用途不同，自身具有的功能和性能也有所差異。光纜的分類主要是從工作波長、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上進行的。葉塘變電站選擇GJBFJH-4A1a（1+4-2.5（8.5））型，是設計部門提供了四芯多模光纜大方向后，咨詢光纜生產廠家，索取光纜技術參數，依據現場實際情況（潮濕程度、需要彎曲程度等）向設計部門、連接兩側設備的生產廠家分別確認后再采購的。施工后發現，可以采用單芯光纜，除了降低成本之外，還有占地面積小、更加美觀等優點。

4光纜敷設

光纜敷設時必須有廠家人員在旁指導，敷設過程中注意以下幾點。

（1）廠家光纜、尾纖到貨，先查看到貨清單，核實光纜數量、長度，確認是否能滿足工程需要，不足時及時向廠方提出增加。

（2）敷設光纜時仔細核對光纜型號（單模還是多模、光纜芯數等）。

（3）做好光纜標記，因為光纜很容易弄亂。

（4）敷設光纜時要格外小心，不能誤將光纜折斷。光纜進柜體時需要考慮熔纖及固定方便。若單個屏柜內光纜較多，盡量屏柜兩邊各分一半，且建議按照需要熔接的終端盒來分。

（5）不能以敷設常規網線的經驗來敷設光纜，要事先考慮光纜弧度、光纜保護。橋架到屏柜內的一段，可用聚氯乙烯（PVC）管或者蛇皮管防護，但不宜過小，使用常規的Φ25肯定太小，建議使用Φ32或者Φ50的。交換機柜有近200根光纖，必須提前規劃屏內綁扎計劃，若無法可靠綁扎，要及時向設計部門提出，增加屏柜，或者移動設備。

本工程因交換機柜光纜過多，無法可靠綁扎，所以分流部分設備到主變電能表屏內。

5光纜熔接熔接需要專業人員進行，具體注意事項如下。

（1）與熔接人員溝通，說明如何看圖紙，要求其按照圖紙進行熔接，不可搞錯順序，嚴禁不看圖紙熔接。

（2）需要留有一定裕量的光纜，一般在屏下盤兩圈，交待熔接人員盤扎好。留裕量時需要進行計算，因為過長會造成綁扎困難，過短則光纜容易受到損壞。

（3）登記每日的熔接工作量，規劃進度。

（4）熔接完成后需要檢查測試所有光纜，一般采用紅外線燈，不通則需要重新熔接。測試時，如果有的光纜時通時斷，或者比別的明顯暗很多，必須重新熔接。若判斷光纜存在折斷現象，也要重敷重熔。

光纜施工注意事項：

1光纜布防時，必須用一段牽引繩與光纜中間加強件相連接，并用網套或膠帶與護套相固定，若管道光纜，牽引繩與光纜加強件最好用一個專用旋轉牽引頭，不允許直接拉光纜外護套牽引。

2對于2KM以上的段長的光纜布放，不允許一次性從頭至尾放完，須把光纜盤放在布放地段的中間，倒8字形向兩頭放。

3施工時切忌光纜彎曲半徑小于規定的彎曲半徑，切忌光纜嚴重彎曲導致打死扣。

4管道光纜布放時，若遇管道在拐角或兩側管道孔高低不一致時，一定要指定專人謹慎布放。

5架空管道灌籃的短暫拉力≤1500N（相當與150KG）直埋光纜的短暫拉力≤3000N（相當與300KG）在光纜布放過程中，可采用恒力布放牽引機或2-3人在前面均勻牽引，用力不可過猛，更不可采用多人一起用力牽引：若2-3人不能拉動光纜時，可采用中間接力牽引，布放速度采用5—15米/分鐘為宜。

6對于架空光纜的布放，最好每個桿子之間掛1-2個臨時牽引導輪，不允許用掛鉤代替。

7直埋光纜敷放完畢，應采用30cm厚的預回土，應是細土，不能將磚頭石塊或礪石等填入。對于細土困地段，也不能少于10cm厚的預回土。