10 kV變配電室的電氣安裝及質(zhì)量控制分析

劉德宏

(八冶建設集團有限公司安裝工程公司自動化工程公司 甘肅金昌 737100)

1 10 kV變配電室的主要電氣設備

1.1 變壓器

在變壓器選擇過程中，應重點分析電網(wǎng)運行負荷，并且計算運行成本。在當前市場中主要的變壓器類型有兩個，一個是油浸式變壓器，另一個是干式變壓器，不管選擇哪種變壓器，都有一定的優(yōu)勢和不足。例如：在選用油浸式變壓器過程中，雖然空載運行過程中能源消耗量比較少，但是成本多，一般適合應用在高層建筑的變配電室；而干式變壓器自身體積比較小，設計的結(jié)構(gòu)為密閉式結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出了防塵防銹等優(yōu)勢，在一些比較復雜的環(huán)境中，這種變壓器得到了廣泛使用[1]。所以，在選擇10 kV變配電室中變壓器設備過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況和所處環(huán)境，綜合思考成本效益，保證變壓器選擇的合理性和適用性。變壓器結(jié)構(gòu)圖解見圖1。

圖1 變壓器結(jié)構(gòu)圖解

1.2 高壓開關(guān)柜

對于固定式開關(guān)柜來說，在檢查過程中需要重復裝卸，操作較為復雜，近幾年，鎧裝型移開式開關(guān)柜使用比較廣泛，這種開關(guān)柜采購的是集成化結(jié)構(gòu)，不但穩(wěn)定性強，并且防護功能好。高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖

1.3 線纜

在10 kV 變配電室中，各種電氣設備都要通過線纜完成連接，線纜質(zhì)量和連接應得到相關(guān)人員的高度重視，結(jié)合電壓等級，把線纜劃分為多種類型，如超高壓線纜、高壓線纜、中壓線纜等，結(jié)合電力設備運行情況和功率，選擇對應的線纜，保證電力系統(tǒng)運行安全。

1.4 斷路器

在10 kV變配電室中，起到保護電氣的重要設備，斷路器能夠確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。當前，由于滅弧介質(zhì)差異，斷路器也劃分為不同類型，如壓縮空氣斷路器、油斷路器、SF6斷路器等，其中，得到廣泛使用的是多油斷路器及少油斷路器。多油斷路器結(jié)構(gòu)相對比較簡單，運行穩(wěn)定性強，體型龐大，運轉(zhuǎn)比較復雜，風險性高。少油斷路器則結(jié)構(gòu)簡單，維修便利，價格適宜，在10 kV變配電室中應用廣泛[2]。

2 10 kV 變壓配置電控室電氣裝置安裝現(xiàn)況及問題

2.1 10 kV變壓配置電控室電氣裝置安裝現(xiàn)況

10 kV 變配電室在電力系統(tǒng)運行中起到了控制中心的作用，主要負責電能的運輸和分配。在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦校?0 kV變配電室中電氣設備運行質(zhì)量將會給整個電網(wǎng)運行質(zhì)量帶來一定影響，決定電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。在電力系統(tǒng)安裝運行中，相關(guān)人員除了要掌握專業(yè)知識，還要對工程整體情況有所了解。在電氣設備安裝前，應該了解安裝內(nèi)綜合流程，對安裝中的設備進行質(zhì)量檢查，從而保證安裝工作的有序落實。

2.2 10 kV變壓配置電控室電氣裝置安裝出現(xiàn)的問題

在當前發(fā)展背景下，電力系統(tǒng)展現(xiàn)出了自動化、智能化特點，10 kV變配電室的電氣元件組合更加規(guī)范和嚴謹。在電氣設備安裝中，主要面臨的問題在于：相應的配套機制缺失、電氣設備組織工作人員和工作要求不匹配等，具體展現(xiàn)在開關(guān)柜安裝尺寸、位置、預埋件大小等，設備基礎尺寸存在問題。并且，設備在安裝過程中，應該對其質(zhì)量進行全面檢查，將其運送到指定位置，嚴格按照要求操作。

3 10 kV變配電室電氣安裝方法

3.1 配合土建專業(yè)

在工程建設中，電氣安裝人員應該積極配合，對柜安裝的建筑或者構(gòu)筑物尺寸、位置、預埋件大小等有一定了解。對于面臨的誤差問題，應該及時采取相關(guān)措施進行處理，防止在施工以后出現(xiàn)變更問題，影響施工進度和指標，增加施工成本。在電氣設備安裝過程中，要求及時對土建施工要求提出相應的處理建議，便于電氣安裝工作的順利落實[3]。

3.2 基礎型鋼的安裝

3.2.1 基礎型鋼的現(xiàn)場制作

一般來說，在安裝基礎型鋼過程中，應該施工現(xiàn)場完成制作工作，結(jié)合設計圖紙內(nèi)容確定尺寸。在開展施工工作之前，相關(guān)人員應核實施工設計圖紙尺寸和要求，防止設計誤差。對于10 kV 高低壓配電柜底座安裝，通常選用槽鋼平放加工，因為配電柜自身重量大，便于承重，增加電柜安裝穩(wěn)定性。槽鋼在經(jīng)過加工處理以后，應該根據(jù)設計圖紙內(nèi)容把槽鋼安裝在指定地位，注意兩列盤間距。因為變壓器至進線開關(guān)柜以及兩列開關(guān)柜之間母線聯(lián)絡一般采用的是母線橋連接方式，所以，如果發(fā)生尺寸問題，必然會給母線橋安裝帶來影響。

3.2.2 基礎型鋼的固定

在基礎型鋼找平過程中，可以選擇水準儀進行檢測，檢測基礎型鋼自然情況下的最高標高點，之后將其固定在該點位上，結(jié)合其他點標高情況，在和該固定點相同標高位置下進行固定，所有標高調(diào)節(jié)完成后，應焊接加固處理。如果想要提高高壓柜安裝美觀度，需要及時和各個部門人員交流，確定室內(nèi)地平裝飾面標高，之后根據(jù)型鋼底座標高，讓其大于地平裝飾面標高2 cm。水準儀測量誤差不得超過1 mm，如果沒有水準儀，可以利用塑料水管注水方式進行檢測，測量誤差需要控制在3 mm之內(nèi)[4]。

3.2.3 基礎型鋼的接地

每組基礎型鋼底座需要設有兩個接地，接地材料一般采用的是鍍鋅扁鋼和接地干線充分連接，接地干線的接地電阻需要和設計要求相統(tǒng)一。并且，在型鋼內(nèi)側(cè)或者鍍鋅扁鋼焊有接地螺栓，這是由于高壓柜內(nèi)部的接地線應該和螺栓充分連接，所以應焊接多個接地螺栓，焊接過程中應采用鍍鋅螺栓，基礎型鋼和柜之間連接應該做到平整，從而確保基礎型鋼在使用過程中的穩(wěn)定性與安全性。

3.3 高低壓柜的安裝

3.3.1 檢查

在高低壓柜進入現(xiàn)場之前，應做好電氣室的檢查工作，檢查內(nèi)容包含屋頂、模板施工情況、查看是否存在滲漏等問題。在高壓開關(guān)柜安裝之前，應該確保10 kV變配電室內(nèi)各項工作都已經(jīng)順利完成。

3.3.2 安裝

在安裝之前，應做好高低壓柜的質(zhì)量檢查工作，檢查通過以后才能將其運送到施工現(xiàn)場。在安裝過程中，需要從一側(cè)進行，嚴格根據(jù)設計圖紙內(nèi)容確定好基礎型鋼的位置，各個盤間應該預留一定的空隙，最后一個面盤或者多個面盤如果發(fā)生空間不充足的狀況，不可提前擺放在型鋼位置上，需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，重新定位，之后對其他面盤進行處理，控制好偏差距離，利用螺栓將所有面盤進行連接，采用電焊方式固定處理。如果基礎型鋼安裝誤差比較小，高低壓柜安裝誤差相對較小。

3.4 母線橋與母線的安裝

在母線橋安裝過程中，為了保證施工工作的順利進行，應該確保固定母線橋拉桿的穩(wěn)定性。在母線安裝過程中，應該根據(jù)材料和設備進場要求，對其進行質(zhì)量檢查，母線表應該保持平穩(wěn)、無裂痕。因為母線數(shù)量比較多，并且大部分為雙母線，在安裝之前，應該結(jié)合母線編號來確定母線的安裝位置。提前把母線放置在柜前，之后按照施工要求進行擺放，之后對母線的螺栓孔質(zhì)量檢查，確定螺栓孔大小、位置等，和柜內(nèi)充分連接。因為高壓柜母線應該從一側(cè)進行安裝，如果中間某個母線孔位置不合理，需要重新安裝，把之前已經(jīng)安裝完成的母線拆除，在這種情況下，做好高低壓柜母線預拼工作是非常重要的[5]。在實際安裝中，應該根據(jù)母線要求進行操作，保證人員佩戴好相關(guān)設備和構(gòu)件，防止工具及設備零件掉入高低壓柜中。

3.5 電纜敷設和接線

首先，電纜固定。高壓電纜固定和接線一般要經(jīng)過試驗檢測通過以后進行，電纜固定可以防止接線位置承受電纜拉力，固定電纜方式種類多，如果電纜施工位置為電纜溝槽，可以通過扁鋼方式固定處理，固定過程中利用一塊外皮來保護電纜。如果電纜安裝在夾層中，需要將其固定在走線架上，電纜固定以后把電纜頭和接線端進行連接，保證電力接地線連接的穩(wěn)定性。其次，電纜鋪設。在電纜鋪設過程中，需要從高壓柜底部進線處理，各個盤面之間連接不得從兩面高壓柜之間的孔洞進行連接，由于孔洞的作用在于預留微機綜合系統(tǒng)，其他電纜如果從該位置穿過，將會給綜合保護系統(tǒng)運行帶來影響。在電纜鋪設中，施工人員應嚴格按照施工要求完成相關(guān)工作。最后，調(diào)試前檢查。在調(diào)試之前，做好相關(guān)檢查工作，其中包含地面、電纜溝槽等，其中，母線室、高壓電纜室等應及時清理，檢查高壓柜接地是否規(guī)范和安全。

4 10 kV變配電室電氣安裝質(zhì)量控制措施

4.1 前期準備工作

在10 kV 變配電室電氣設備裝配之前，應該開展相應的準備工作，在裝配過程中，需要準備好一個標準化的設備操作車間和工作材料。總體來說，車間布置應該滿足設計要求。墻體和屋面需要符合設計面積標準，從而獲得良好的設計效果。例如：設備車間漏水、裂縫等作為不滿足工程設計要求的環(huán)節(jié)，在設備車間頂棚，要求做好噴漆工作，底板平整度和強度應滿足相關(guān)標準。由于變配電室中電氣設備比較多，類型各樣，要想保證安裝工作的順利落實，應做好前期的準備工作。首先，制定施工清單，對各個電氣設備類型、規(guī)格、數(shù)量等有所了解，采購部門應嚴格按照清單內(nèi)容完成相應的準備工作，并對清單內(nèi)容一一對照，保證電氣設備質(zhì)量和安全。其次，加強現(xiàn)場清理，10 kV 變配電室應具備一定空間要求，便于電氣設備的順利安裝，并且應對10 kV 變配電室內(nèi)部的墻面、屋面等進行防水處理，防止由于滲水而造成電氣設備的腐蝕或者短路。最后，提前完成電氣設備的調(diào)試工作，因為大部分電氣設備為出廠設置，應該對其調(diào)試檢查，核對所有測量及保護參數(shù)，保證所有電氣設備達到設計要求的兼容性，將10 kV變配電室自身功能得到充分發(fā)揮。

4.2 施工過程控制

在施工過程中，高壓柜、低壓柜安裝位置、高低壓柜母線橋安裝等各個環(huán)節(jié)應做好控制工作，需要嚴格按照電氣設備安裝質(zhì)量檢查要求，開展安裝工作，保證安裝過程都滿足相關(guān)標準，完成質(zhì)量驗收。對于安裝施工過程中容易出現(xiàn)問題的位置重點檢查，提前做好防控工作，對于施工重點，加大檢查力度，在每一項工作完成以后及時檢查，如果不滿足施工要求，應該及時整改。在設備進入施工現(xiàn)場之前，應做好設備基礎檢查工作，嚴格按照施工設計圖紙要求進行審核，確定無誤以后才能運送到施工現(xiàn)場。設備就位安裝過程中，按照由內(nèi)到外的施工要求進行，便于后期設備運輸和安裝。在完成高低壓柜安裝工作以后，應該及時做好母線橋的測量工作。如果工期相對較為緊張，如果槽鋼基礎施工完成以后，并且高低壓柜外形尺寸基本確定，應該及時完成母線橋的測量工作，確定母線橋生產(chǎn)周期，防止延長施工期限[6]。在各個設備安裝就位以后，在調(diào)試之前應做好清理工作，防止雜物進入設備中，影響設備運行。

4.3 安裝調(diào)試環(huán)節(jié)控制

在安裝調(diào)試過程中，安裝設備調(diào)試包含了斷路器、互感器、避雷器、母線、變壓器等。對于高壓真空斷路器，應該做好分合閘特性試驗檢測、絕緣檢測等工作；互感器作為計量保證和繼電保護的重要設備，應對其特性、絕緣性進行實驗檢測；對于避雷器，其將會影響電氣設備是否可以承受系統(tǒng)內(nèi)部過電源和外部大氣過電壓，應對其進行絕緣和放電試驗檢測；電纜作為連接電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，需要對其絕緣、耐壓性試驗檢測。在調(diào)試環(huán)節(jié)中，因為工作內(nèi)容比較多，操作比較復雜，風險性高，在調(diào)試之前，需要做好充足的準備工作，嚴格按照相關(guān)要求完成設備的調(diào)試工作，保證調(diào)試過程的安全性和穩(wěn)定性；對于母線及變壓器絕緣和接地系統(tǒng)調(diào)試，在調(diào)試中，因為工作內(nèi)容多，相對比較復雜，伴隨一定的風險性，在開展調(diào)試工作之前，相關(guān)人員和部門應該做好充足的準備工作，嚴格按照運行標準和要求進行調(diào)試，保證調(diào)試工作的有序進行，調(diào)試結(jié)果需要滿足國家要求和驗收送電標準。在送電準備階段，輸送電之前需要對相關(guān)界點進行拉伸處理，其中包含了儀表調(diào)整、計量表安裝、運行要求設定、負荷控制裝置安裝等，該階段的控制能夠給10 kV 變配電室電氣安裝施工工作順利進行提供支持，保證10 kV 變配電室電氣安裝施工質(zhì)量和安全。

5 結(jié)語

總而言之，10 kV變配室作為電力系統(tǒng)運行的重點內(nèi)容，其運行質(zhì)量將會給電力系統(tǒng)運行安全帶來一定影響，乃至影響人們的日常生活。所以，在10 kV變配室電氣設備安裝過程中，需要嚴格按照施工要求進行操作，做好各個環(huán)節(jié)的驗收和質(zhì)量控制工作，確保各個環(huán)節(jié)能夠穩(wěn)定運行，給人們提供一個安全、穩(wěn)定的供電環(huán)境。