110kV變電站電氣安裝調試技術

鄭 瑋

（中國能源建設集團山西電力建設有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

雖然110kV變電站電氣安裝調試一直被重視，但結合實際調研可以發現，電氣安裝調試技術應用不當的情況仍廣泛存在于業界，這對變電站安全穩定運行造成嚴重影響。該文研究目標為保證電氣安裝調試取得預期效果。

1 電氣安裝調試方法

1.1 安裝方法

110kV變電站電氣安裝需要聚焦安裝前設備檢查、主變壓器安裝、高壓開關柜安裝、隔離開關等要點。設備安裝前檢查需要圍繞常規檢查、三維沖擊記錄展開，以主變壓器設備檢查為例，外部環境影響很容易導致免吊芯變壓器在運輸途中出現受潮損壞、污染等，這類問題無法通過常規器身檢查發現，為避免安裝質量受到影響，運輸前需要設置三維沖擊記錄儀于變壓器中，以此深入分析入場設備的三維沖擊記錄信息，即可判斷變壓器故障隱患是否存在，三維沖擊記錄儀可在解決問題或確認不存在潛伏故障后拆除；主變壓器安裝需要關注變壓器附件安裝和縱橫中心線標注，圖1為附件安裝流程示意圖。以冷卻裝置安裝為例，需要將蝶閥密封板與散熱器油管打開，連接散熱器短管與冷卻裝置，散熱器垂直度和平行度的測量校正也不容忽視，同時在5mm內控制法蘭中心線偏差，為固定散熱器，需要將散熱器和油泵連接螺栓擰緊。縱橫中心線需要標記在變壓器與基座中，變壓器中心線與基礎中心線需要重合，應嚴格控制偏差；高壓開關柜安裝須關注設備入場環節的臨時性基礎平臺設置、主屏位置確定、基準盤調整、母線連接、二次接線等環節，如主屏位置確定可基于三點一線方法實現，明確屏進線、穿墻套管、主屏前蓋板的中心點，四點一線方法可用于多排高壓開關柜安裝的母線橋找齊；結合實際調研可以發現，安裝傳統的隔離開關裝置很容易導致開斷性能不足，這與安裝位置不合理存在直接關聯，斷路器的性能發揮因此受到嚴重制約。在具體的安裝過程中，應聚焦滅弧裝置與隔離開關的同步安裝，以此改善開關性能，同時還需要關注隔離開關安裝位置的優選，一般在架空線路與用戶電纜線結合部位、電纜線與監控線路交匯部位、分支線路接口部位安裝隔離開關[1]。

圖 1 附件安裝流程示意圖

1.2 調試方法

完成110 kV變電站電氣安裝后還需要針對性開展調試工作，具體的電氣調試應聚焦高壓試驗、回路傳動試驗、絕緣電阻測試、主變壓器差動保護極性檢測等方面。高壓試驗主要依據為廠家提供的說明書和質檢報告等文件，試驗方案需要由專業人員結合實際情況制定。試驗前需要對間隔母線表面灰塵污漬進行細致清理，將母線筒母線拉出，同時拉出進線橋斷開把手車，母線絕緣性檢測通過搖表完成，同時對主母線進行加壓，母線耐壓值和絕緣性能是否滿足安裝標準要求可基于檢測結果確定；回路傳動試驗需要保證結果準確且過程安全，電氣調試順序需要得到嚴格控制，回路傳動試驗需要在完成高壓試驗和保護調試后進行，回路保護性能可基于得到的結果判斷。回路絕緣電阻需要在試驗過程中進行測量，同時關注回路通電情況，確定不存在金屬性接地，回路絕緣電阻值達標后送電，以此進行回路傳動試驗；絕緣電阻測試關系著變電站電氣系統安全運行，該測試需要得到兆歐表設備支持，將各處線路連接兆歐表并做好連接點銹跡清理，按照一定標準控制兆歐表轉速，獲取絕緣接頭的絕緣電阻值。在轉動兆歐表手柄前，需要將被測設備電源切斷并進行短路放電處理，以此保證調試過程安全。測試過程需要分開處理絕緣良好的單根線，否則接觸地面或纏繞在一起的線路會導致測試污染；對運行過程中的變壓器，電流互感器極性設置是否準確直接關系著變壓器能否準確運行，差動保護效果也會同時受到影響，110kV變電站的電氣調試需要重點開展差動保護極性檢測，主變壓器各側電流互感器極性能夠通過檢測完成正確性判斷，這一過程可及時發現錯誤接線部位并開展針對性調整，電氣安裝調試有效性也能夠更好得到保障[2]。

2 實例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，該文以某企業建立的110kV總降壓變電站作為研究對象，該變電站為二層建筑，配置的主變壓器規格為31.5MVA，接線方式選擇“線－變組”，10kV配電裝置、110kV配電裝置分別布置戶內開關柜KYN28-12、戶內式GIS。變電站一樓布置10kV開關柜、主變壓器、電容無功補償，二樓布置主控室、成套GIS設備。主變壓器高壓側鋼芯鋁絞線、110kV鋼芯鋁絞線均采用架空進線設計，低壓側銅母線進線。為保證變電站安全穩定運行，案例變電站工程在電氣設備安裝調試方面投入大量精力并最終取得預期效果，因此該案例具備較高借鑒價值。

2.2 電氣設備安裝

電氣設備安裝須圍繞以下幾方面展開：第一，安裝主變壓器。案例變電站的主變壓器安裝需要提前與生產廠家溝通，明確具體到場時間，以此為依據開展準備工作，如平整道路、確定布置方向。到場的主變壓器需要基于設計圖紙對技術參數和規格型號進行細致核對，重點關注備品備件是否齊全，瓷件的裂紋、脫瓷情況，外殼的滲油、外傷情況，同時與廠家指導人員密切配合，完成吊裝操作；第二，安裝GIS設備。安裝GIS設備前需要細致清理場地，做好施工機具準備和防塵工作，安裝人員配置、環境控制、風險控制也需要嚴格完成，同時需要提前制定相應的評估和防范措施；第三，設備基礎檢查。在安裝電氣設備前，需要保證土建工作全部完成，避免對開關柜安裝造成影響，室內地面和墻面清理完畢，避免交叉施工問題出現。槽鋼平整度、預留孔及相關預埋件檢查也需要得到重視，前者需要保證存在滿足設計要求的上平面標高，并結合表1要求進行基礎型鋼安裝，后者需要結合相關規程和設計要求對預埋件中心線、預留孔位置進行檢查，露出部分的預埋件防腐處理也需要細致完成[3]。第四，安裝高壓開關柜。安裝高壓開關柜屬于案例變電站工程的電氣安裝重點環節，具體安裝需要關注本體安裝、母排連接、二次接線等環節。本體安裝需要基于主變進線間隔確定基準盤，盤體需要在調整好后在預埋槽鋼上點焊。基準盤的兩側需結合設計要求依次固定其余開關柜，這一過程以編號為依據，同時緊固盤間螺栓，震動場所安裝的開關柜需要優選防震措施。各構件與柜內設備間及開關柜間需要牢固連接，安裝開關柜的過程須結合表2控制垂直度等參數。

母排連接需要結合設計圖紙、說明書要求，這一過程須控制母線搭接面，螺栓緊固須結合相關要求通過力矩扳手完成，母線筒安裝需要將開關柜本體主母線與穿墻套管及母線筒內的母線連接。考慮到開關柜本體的相序可能與主變進線相序相反，主變進線穿墻套管墻面與開關柜控制面板同向會導致該情況出現，此時需要對主變進線母線筒內的母線至開關柜內的主母線連接相別進行針對性更換，即將開關柜內主母線的A相、C相與母線筒內的C相、A相連接；二次接線需要結合施工圖紙對開關柜內接線端子排進行檢查，同時做好電纜敷設路徑規劃，保證電纜整齊排列，同時做到牢固固定、清晰編號，電纜屏蔽層的接地處理也需要按照要求完成。此外，還需要關注SF6氣體泄漏試驗，具體試驗可基于表3開展。

表 1 基礎型鋼安裝表

表 2 開關柜安裝允許偏差表

表 3 SF6氣體泄漏試驗

2.3 電氣設備調試

案例變電站的電氣設備調試需要圍繞以下幾方面展開：第一，主變壓器試驗。試驗需要結合廠家資料提供的標準和要求，測量儀表量程、優選試驗接線方式及嚴格記錄試驗數據。在吊裝主變壓器套管前，需要測量套管的絕緣、A-V特性、介損及升高座CT變比，須保證介損值處于規定范圍，電容值應控制在 廠家值±10%。套管介損試驗應垂直放置或吊起，為控制測量誤差還需要擦干表面。主絕緣測量使用的兆歐表規格為2500V，須保證存在至少10000MΩ的主絕緣及末屏。變壓器繞組變形、繞組變比也需要嚴格檢查，有載調壓裝置需要圍繞過渡電阻進行檢查。末屏試驗不得采用過高電壓，電壓值加壓須遵循廠家要求，整體吊裝完成后的變壓器還需要進行套管和繞組的介損試驗。在開展整體吸收比、泄漏、介損試驗前，須保證變壓器的靜置時間滿足要求，試驗前還需要進行放電處理。完成安裝后對主變鐵芯絕緣進行測量，使用的兆歐表規格為205000V，須保證存在至少5000MΩ的絕緣；第二，GIS設備試驗。試驗前需要對設備的一、二次相別進行核對，同時在最低電壓和最高電壓下分別進行3次斷路器分合閘，對彈跳時間和分合閘時間進行檢查，合閘時需要對回路電阻、開關壓力閉鎖接點儲能時間和動作值同時進行細致檢查。充氣時進行SF6壓力檢查，須關注接線及相關動作值。對互感器一次繞組，須測量其直流電阻，比較廠家數據和同型號互感器數據，同時須通足夠大的電流電壓進行變比試驗。退磁后進行勵磁特性試驗，須重點關注曲線飽和區。此外，直流泄漏試驗不得在85%以上濕度條件下進行，表面泄漏需要在必要時屏蔽，放電計數器需要復位并保證動作可靠，所有避雷器需要在一次設備交流耐壓試驗時退出；第三，10kV開關柜試驗。完成母線安裝后，需要斷開主變進線橋與母線筒內母線，拉出所有手車，將間隔接地刀閘全部斷開，保證母線上不存在雜物后進行主母線絕緣測量，這一過程應用的絕緣電阻表規格為2500V，須保證存在無窮大的測量結果。完成檢驗后進行主母線加壓，進一步進行耐壓值檢驗；第四，保護裝置單體調試。須結合說明書明確不同保護裝置的動作情況，同時對所有設備的額定電流、交流電壓、直流電壓進行核對，保證通電前屏內和回路接線正確且存在滿足要求的絕緣性能。在對直流電源端子進行測量的過程中，須重點開展對地電壓測量；第五，保護整組傳動試驗，完成高壓試驗項目、二次回路接線、保護調試項目后，需要開展整個回路的傳動試驗，對保護動作可靠情況、回路正確性進行驗證，每個回路絕緣電阻需要在控制回路通電前進行測量（圖2為主回路電阻測量示意圖，C1、C2為電流端，P1、P2為電壓端），如發現金屬性接地必須進行深入研究和針對性處理。各二次回路檢查使用搖表，規格為500V，以此控制回路絕緣。為保證斷路器使用壽命，試驗過程需要適當控制其分合閘次數[4]。

圖 2 主回路電阻測量示意圖

3 結論

綜上所述，110kV變電站電氣安裝調試須關注多方面影響因素。在此基礎上，該文為安裝主變壓器、安裝高壓開關柜、主變壓器試驗、10kV開關柜試驗等內容，提供了可行性較高的電氣安裝調試路徑。為了更好地服務于110kV變電站建設，還應圍繞智能變電站電氣安裝調試特殊性進行深入研究。