淺談電力工程中變電站施工技術

張照

華東送變電工程有限公司 上海 201803

引言

隨著電力工業的快速發展，變電站作為電力系統的核心組成部分，其建設和改造越來越受到重視。在變電站的建設過程中，施工技術是關鍵因素之一。本文主要圍繞電力工程中變電站施工技術的應用進行探討，旨在提高變電站施工的效率和質量，降低施工成本，提高電網的穩定性和可靠性。

1 變電站建設的過程

變電站的建設過程一般包括以下幾個階段。

1.1 前期準備階段

確定建設規模和位置，編制可行性研究報告、環境影響評價報告等。

1.2 設計階段

編制變電站設計方案，包括選址、布置、主要設備配置

1.3 采購階段

根據設計方案采購主要設備和材料。

1.4 施工階段

包括土建、設備安裝、調試。

1.5 投運階段

完成各項試驗，實現系統調試并投入運行。

在這個過程中，施工階段是最重要的一個環節，因為施工階段的質量和效率直接關系到整個建設過程的成功與否。

2 變電站施工中的關鍵技術

變電站的施工涉及多個工種和多種技術，其中一些技術非常重要，對整個工程的質量和進度影響很大。下面列舉了變電站施工中的幾個關鍵技術。

2.1 土建工程

土建工程是變電站施工的重要組成部分，包括場地平整、基礎施工、建筑物施工等。在施工過程中，土建工程的質量對后續設備安裝和調試等工作有很大的影響。因此，土建工程的施工必須嚴格按照設計要求進行，采用合理的施工工藝和材料。

2.2 設備安裝

變電站設備安裝是整個施工過程中最重要的環節之一。設備安裝的質量對變電站的運行和維護產生很大的影響。因此，在設備安裝過程中必須嚴格按照設計要求進行，采用合理的施工工藝和方法。

2.3 電纜敷設

電纜敷設是變電站施工中最復雜的工作之一。電纜敷設的質量對電網的穩定性和可靠性有很大的影響。因此，在電纜敷設過程中必須嚴格按照設計要求進行，采用合理的敷設工藝和材料。

2.4 調試和試運行

調試和試運行是變電站建設的最后一個階段。調試和試運行的質量對變電站的正常運行和維護產生很大的影響。因此，在調試和試運行過程中必須嚴格按照設計要求進行，采用合理的調試和試運行工藝和方法。

以上幾個關鍵技術都是變電站施工中必不可少的環節，每一個環節都需要按照設計要求和標準進行，確保變電站的建設和運行質量。

3 常用技術手段和方法

隨著技術的發展，變電站施工中出現了很多新的技術手段和方法。這些技術手段和方法在提高變電站建設效率和質量方面發揮了重要作用。下面列舉了幾種常用的技術手段和方法。

3.1 BIM技術的運用

BIM技術[1]是一種基于三維建模的數字化技術，可以對變電站的設計和施工進行全面的協調和管理。BIM技術可以有效地避免設計和施工中的沖突和錯誤，提高施工效率和質量。隨著數字化技術的發展，BIM技術在建筑領域中得到了廣泛的應用。在電力工程中，特別是在變電站運行管理中，BIM技術也開始得到越來越多的應用。

3.1.1 BIM技術。在變電站運行管理中的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）空間信息管理：變電站運行管理需要對變電站的設備和管線進行維護和管理。BIM技術可以通過建立三維模型，實現對變電站內設備和管線的空間信息管理。通過BIM技術，可以清晰地了解變電站內設備和管線的位置、形態和規格等信息，為變電站運行管理提供準確的空間信息。

（2）數據信息管理：變電站運行管理[2]需要對變電站內設備和管線的狀態進行監測和管理。BIM技術可以將變電站內設備和管線的信息進行數字化處理，建立數據庫進行管理。通過BIM技術，可以實現對變電站內設備和管線狀態的監測和管理，為變電站運行管理提供準確的數據信息。

3.1.2 BIM技術在變電站管理中的優勢。

（1）實現信息化管理：BIM技術可以通過數字化建模，將變電站內的設備、管線、建筑物等物理信息轉化為數字信息，形成全面、準確的三維模型，實現信息化管理。這可以幫助變電站管理人員實時了解設備的運行狀態，提高管理效率。

（2）提高運行效率：BIM技術可以模擬變電站內的設備運行情況，通過模擬分析，確定最優的設備運行方案，實現設備的優化配置，提高變電站的運行效率。

（3）降低運營成本：BIM技術可以幫助變電站管理人員優化設備維護計劃，提前預測設備故障并進行維護，從而避免因設備故障導致的停電事件，降低運營成本。

3.2 無人機技術的運用

3.2.1 無人機技術：無人機技術可以對變電站的建設過程進行全方位的監測和記錄。無人機可以實時獲取變電站施工現場的數據和圖像，為施工管理和質量控制提供有力的支持。

（1）設備巡檢：無人機可以通過搭載相應設備，對變電站內設備進行巡檢，檢查設備是否存在異常情況，例如電纜溫度、絕緣子表面損傷等情況。

（2）管線巡檢：變電站內的管線較為復雜，傳統的巡檢方式需要人員進入管道進行檢查，不僅費時費力，而且存在一定的安全隱患。無人機可以通過搭載相應設備，對管線進行巡檢，發現管線存在的問題，例如管道滲漏、破損等問題。

（3）建筑物巡檢：變電站內的建筑物需要定期進行巡檢，以確保建筑物的安全和穩定運行。傳統的巡檢方式需要人員進入建筑物進行檢查，存在安全風險。無人機可以通過高清相機拍攝建筑物的各個角度，檢查建筑物是否存在裂縫、變形等問題。無人機可以高效地完成建筑物巡檢，降低巡檢成本和安全風險。

3.2.2 無人機技術在變電站運行中的優勢。

（1）高效性：無人機可以快速地完成設備巡檢、管線巡檢和建筑物巡檢等工作，提高巡檢效率，節省時間成本。

（2）精準性[3]：無人機可以通過高清相機拍攝圖片或視頻，對設備、管線、建筑物等進行精準的檢查，發現問題的準確性更高。

（3）數據化：無人機可以通過搭載相應設備，獲取更多的數據信息，例如溫度、濕度、氣壓等數據信息，可以更加準確地判斷設備的狀態和運行情況。

通過無人機技術的應用，可以提高變電站巡檢的效率和精度，降低人力成本和安全風險，實現數據化、可視化的巡檢報告，方便巡檢人員進行數據分析和決策制定。

3.3 先進的材料和設備的運用

3.3.1 先進的材料和設備。隨著科技的進步，越來越多的先進材料和設備被應用到變電站施工中。這些材料和設備可以提高變電站的性能和可靠性，降低施工成本和風險。以下是變電站中先進的材料和設備的運用。

（1）GIS[4]（氣體絕緣開關設備）：相比傳統的空氣絕緣開關設備，GIS設備的體積更小、重量更輕，使用壽命更長，且可以實現電力設備的部分或全密封，提高了設備的安全性和可靠性。

（2）智能型絕緣子：智能型絕緣子可以實時監測絕緣子表面的溫度、濕度、污穢度等信息，并通過無線傳輸技術將數據上傳至監控中心，及時發現絕緣子存在的問題，提高變電站的安全性和可靠性。

（3）智能型儀表：智能型儀表可以通過數字化技術將電力設備的運行狀態、電流、電壓、功率等參數實時顯示，并通過無線通信技術將數據上傳至監控中心，幫助管理人員及時了解變電站的運行情況，實現變電站的遠程監控和管理。

3.3.2 先進設備在變電站運行中的優勢。

（1）提高可靠性：先進的材料和設備能夠提高變電站的抗震、防雷、防火等能力，從而提高其抗災能力和可靠性。

（2）提高安全性：應用先進的材料和設備能夠減少變電站的故障率和事故率，從而保障電力系統的安全穩定運行。

（3）提高智能化：應用先進的設備和材料能夠提高變電站的自動化水平和智能化程度，實現對電力系統的遠程監控、故障診斷和智能控制。

3.4 虛擬現實技術運用

3.4.1 虛擬現實技術。虛擬現實技術可以模擬變電站的設計和施工過程，幫助工程師和施工人員更好地理解設計和施工要求。虛擬現實技術可以提高施工效率和質量，降低施工成本和風險。

虛擬現實技術可以還可以應用于變電站的運行和維護中，下面是一些具體的應用：

（1）設備維護：虛擬現實技術可以用于變電站設備的維護。通過將設備模型與現實數據相結合，可以提高維護人員的效率和準確性。維護人員可以使用虛擬現實技術對設備進行診斷和維護，而無須實際進入危險的電力設備內部。

（2）遠程操作和監測：虛擬現實技術可以用于遠程操作和監測。通過虛擬現實技術，可以將變電站的運行數據實時傳輸到遠程地點，以便操作員遠程監測和控制設備。此外，虛擬現實技術還可以用于在變電站進行操作和維護時，遠程為操作員提供指導和支持

3.4.2 虛擬現實技術在變電站運行中的優勢。

（1）提高安全性：變電站是高危的工作場所，操作員需要在高電壓[5]和高溫環境下進行工作。通過使用虛擬現實技術，可以將操作員從現實危險的環境中解放出來，同時提供一個安全的模擬環境進行培訓和演練。

（2）提高效率：虛擬現實技術可以幫助操作員更快地完成工作任務。通過模擬環境中的實時數據和反饋，操作員可以更好地了解設備運行情況，并在必要時快速采取行動。此外，通過虛擬現實技術，可以快速獲取設備的維護歷史記錄和診斷信息，以便更快地解決設備故障。

（3）提高精度和準確性：虛擬現實技術可以提供更精確和準確的信息。例如，在設備維護方面，虛擬現實技術可以提供高精度的數據和圖像，以便維護人員更好地識別設備故障。此外，通過虛擬現實技術，操作員可以更好地了解設備的狀態和性能，以便做出更好的決策。

以上技術手段和方法都可以提高變電站施工效率和質量，降低施工成本和風險，是變電站施工中不可或缺的技術手段和方法。

4 結束語

本文從變電站施工技術[6]的基本概念、施工流程、關鍵技術和常用技術手段等方面進行了探討。通過對變電站施工技術的應用和探索，可以提高變電站的建設和運行效率和質量，降低施工成本和風險。

隨著技術的不斷發展和進步，變電站施工技術也將不斷更新和完善。未來，隨著智能化、數字化、自動化等技術的廣泛應用，變電站的建設和運行將更加高效、可靠和智能化。變電站施工技術將繼續發揮重要的作用，在電力工程中發揮更大的貢獻。