220kV一次通流方案設計優化

張浩，吳金祥，嚴朝陽，黃巍，羅茂嘉，趙曉劍，褚優群，石雷

（國網浙江省電力有限公司檢修分公司，浙江杭州，310007）

0 引言

變壓器（簡稱主變）作為220kV變電站中的主要一次設備，承擔著功率傳輸的重要功能，但是主變的價格往往比較昂貴，進行必要的主變保護對正常電力傳輸具有重要意義。在進行主變相關基建的調試中，必須要在主變啟動試驗之前進行必要的、科學的一次通流。為保證一次通流的安全性、科學性、減少需要耗費的時間，需要對一次通流方案進行設計和優化，縮短一次通流試驗，達到最優效果。

1 一次通流試驗概述

1.1 一次通流試驗定義

圖1 一次通流試驗時間待優化問題圖

借助大電流試驗儀，使一次設備流過合適大小的三相對稱大電流，模擬系統實際運行狀態，從而全面檢查流變二次回路接線、變比、相位、相序是否符合設計要求，驗證一次設備相位相序安裝的正確性。

1.2 通流試驗方式

通流試驗有兩種方式：一種是在二次側通入單相變幅值的電流；另一種是直接從一次側通入三相定幅值的電流。對于這兩種方式，一次側三相定幅值通流效果比較好，因為該試驗可以對電流互感器的變比、極性以及接線方式進行確認，但是該試驗方法對試驗設備和工作人員的要求較高。而二次通流試驗對設備的要求簡單，只需一臺電流互感器檢驗儀即可，但二次通流試驗不能檢查到電流互感器二次回路的接線方式。

2 一次通流試驗現狀案例解析

2.1 一次通流試驗現狀

在喬司變220千伏母差雙重化改造，瓶窯檢修班發現在進行流變一次通流試驗時，耗時費力，大大影響檢修效率。一次通流試驗過程中登高準備及登高這一環節，普遍比較費時。為了在檢修任務中更快更安全的將試驗引線接至導流板，縮短220千伏流變一次通流試驗時間成為亟待解決的問題。

2.2 一次通流試驗待優化問題分析

（1）為了更好的確認電流互感器的變比、極性以及接線方式的確認，一般進行一次側三相定幅值通流，因此需要將試驗引線接至導流板，同時連接的可靠及操作的規范性要求使得安裝試驗引線時間過長。

（2）瓶窯檢修班接觸C級檢修工作時間較短，缺乏專業的登高設備，同時在試驗前需要將登高設備的搬運進場，而且檢修班二次人員由運行人員轉崗而來，登高技能缺失，登高過程戰戰兢兢，涉及登高作業，對登高設備的檢查也需要一定的時間。裝設試驗引線本身難度不大，難度集中在專業登高設備的缺失，且根據《安規》登高要求，登高準備工作必須嚴格執行。

（3）為了進一步了解裝設通流引線耗時的原因，對喬司變220kV喬元4404線間隔進行一次通流試驗，并進行了試驗過程全紀錄。安排相關測試人員登高將試驗引線接至流變；安排專人進行數據記錄；安排登高監護人，同時進行登高扶梯的穩固，并負責大電流試驗儀的操作，一般一次通流試驗需要安排5人進行。因為大電流測試儀的限制，5人進行試驗時，需三相分開輪流進行，三相依次輪回導致試驗耗時，耗力。通過現場調查可以看出喬元4404線間隔一次通流試驗耗時耗力的主要原因就是需要耗費大量的人力資源，同時三相依次輪流登高的過程造成耗時。

2.3 待優化問題原因分析

2.3.1 要因

（1）準備工作耗時：登高作業根據《安規》中登高的具體要求，準備工作必須按部就班。從登高設備的穩固、安全帶的檢查、佩戴安全帶等等，缺一不可，導致耗時。（2）登高時需手持引線，存在安全隱患：在實際工作中發現，隨身佩戴安全帶，同時手持試驗引線登高，特別是攀登式扶梯，存在誤踩試驗引線的因素存在，存在安全隱患。（3）登高接線作業耗時：在實際工作過程中及測試數據表明，一次通流試驗大部分時間集中在登高過程，縮短登高過程所耗費的時間，即可縮短一次通流試驗所需要的時間。

2.3.2 非要因

（1）三相依次進行試驗，需三次登高作業：瓶窯檢修班在做一次通流試驗時，為確保試驗的準確性，的確需要三相分開依次進行試驗，單獨一次登高作業已經耗費大量時間，三次裝拆試驗引線更是費時費力，但是如果能從根本上解決登高耗時問題，三相依次進行問題也迎刃而解。（2）人員配置問題：從喬司變實際工作數據我們可以清晰看出，女性職工在裝設試驗引線的操作中耗費時間更長，主要集中在登高技能及力量方面的欠缺。瓶窯檢修班目前有3名女職工，安排工作中注意合理性即可避免。（3）缺乏專用登高設備：瓶窯檢修班剛剛接手C級檢修工作，很多試驗儀器、工具等缺失情況確實存在，不過都在不斷補充過程中，同時也在加強各類工具的使用培訓。

3 220kV一次通流試驗優化方案分析

3.1 優化方案一：選擇登高車進行通流試驗引線的連接工作

通過這一優化方案裝導致一次通流試驗引線耗時更長了，登高準備及登高耗時所占比例依舊很高。唯一的優勢就是利用登高車，機械化程度高，保證了成員的登高安全。

劣勢如下：（1）瓶窯檢修班未配備登高車或自動升降梯，只能在工作中由變電檢修中心或者省送協助下完成。（2）登高車操作復雜，只有在專業人士在場，才能配合。（3）登高車的利用，使得通流時間更加耗時。

3.2 優化方案二：原有設備改進優化

希望從根本上縮短通流試驗所需時間，就是如何更快更安全的把試驗引線牢固的搭接在導流板上，省去登高環節，在地面進行裝設試驗引線，是節省時間的根本途徑。提出在地面利用伸高桿直接將線夾穩固在閘刀與流變的接頭處的想法。

對現有設備進行了初步改裝。并且對優化效果進行分析：該方案的圖中紅色圈內的端頭，可以保證試驗線的固定，不滑落。但是如何穩固在導流板上，利用鐵環架在導流板，并用鐵環勾住固定螺栓，由于伸高桿足夠長，并且比較牢靠?，F場利用一定的傾斜角度，也能夠固定。唯一不足：一次通流試驗需要通過大電流試驗儀施加100A的定幅值電流，后期加工的鐵環可能不能可靠的承受如此高的電流。利用改檢修狀態的喬牙4410間隔進行了模擬搭接（并未通流），如圖。搭接后，一旦通上大電流，鐵環可能會因為承受不住大電流發生熔斷，導致傾斜，損壞設備，后果比較嚴重。

3.3 優化方案三：創新設計絕緣桿

一次通流試驗之前之所以需要登高，是因為必須確保試驗引線與導流板咬合牢靠，防止試驗中通大電流時，彈開試驗引線，威脅人員安全及損壞電氣設備，我們設計U型鋸齒形接口咬合導流板，保證連接牢靠，確保安全。為了方便試驗人員攜帶，我們改進與應用一種可以伸縮的絕緣桿，在保證長度滿足試驗要求的前提下，盡量使絕緣伸縮桿的重量輕巧，方便攜帶，這樣不必每次試驗前檢修人員準備登高車或者等高梯及安全登高器具。

一次通流試驗絕緣桿采用多功能高空接線鉗的改進方式，采用多節可組裝的方式進行組裝和拆卸，方便實用。在方案二優化改造的基礎上進一步的研究，得到結論：（1）必須可靠的夾住導流板，保證連接可靠；（2）連接材料必須能夠承受大電流。在此基礎上畫出了構思方案，并邀請到了相關專業企業的技術人員到喬司變，一步的現場討論研究。

圖2 實物圖

由圖2中的三處標記，我們解決了引線安裝裝置的3個主要問題。

標記1：標記1為緊固螺絲。為了滿足我們現有試驗引線的連接要求，我們按照現試驗引線的螺栓大小，制作了對應的連接螺絲口，連接處均為可靠銅材料，保證連接穩固，同時能夠承受大電流。

標記2：標記2為鋸齒形連接口，能夠保證可靠的接觸。接觸材料也為銅，能夠承受一次通流的大電流。（實際工作中一次通流試驗一般為100A）

標記3：標記3來自于接地線的啟發，只要在凹形鋸齒口夾住導流板時候，我們人工向下拽伸縮桿，鋸齒口即可緊緊夾住導流板，拆卸時，只需用力向上提伸縮桿，鋸齒口即松開，簡單方便。

優化效果分析：方案三中的新型試驗夾能夠滿足牢固的固定在導流板上，同時材料滿足通過100A電流的要求。操作簡便，只要通過拉伸伸縮桿就可以將試驗夾固定及松開導流板，大大縮短安裝試驗引線所需時間。不足：目前新型試驗接口安裝在接地線所用的伸縮桿上，此伸縮桿的比較重，導致部分女職工不能成功將接口連接至導流板，后期我們將繼續改進。但是對于男職工來說，問題并不大。安全性分析：方案三的鋸齒形咬合比較牢靠，同時銅材料承受電流能力強，改進版能夠可靠的完成通流試驗的任務。

4 結論

對于一次通流試驗而言，必須進行優化設計與改進，縮短時間、提高效率，保證電力系統正常運轉，本文研究對于一次通流試驗改進具有重要參考意義。

[1]郭亮,潘本仁,王冠南,楊越.洪屏抽水蓄能電站500kV系統一次通流方案設計[J]. 江西電力,2016,40(06)：2-5+9.

[2]朱克俠.一次通流試驗檢查二次電流回路的正確性[J].電子世界 ,2015,(24)：124-125.