电力工程变电站施工技术探讨

　　摘要：本文根据工作经验，就电力工程中变电站的施工技术进行了探讨。

　　关键词：电力工程,变电站,施工技术

　　变电站是电力工程中的重要的一个环节，在电力系统网络中具有兴足轻重的作用，关系到整个输变电工程质量的好坏，所以其施工技术的研究也是社会及相关领域工程部门和施工人员所关注的焦点。下面就几个重要的方面注意进行分析研究。

　　1 电力变压器的安装技术

　　1)电力变压器的安装方法，安装需要专用的工艺和运输设备、还要有装置和仪器仪表等，有专业施工人员按一定工序完成。变压器的安装工作量和工序要结合变压器的结构特点来确定，现代变压器一般设计成不可分拆的情况，再放到油箱中，运到施工安装地，但对于大型变压器，在施工现场必须采用索具进行;另外，电力变压器的安装工作量和工序还要看变压器的一些主要设备的结构特点，如有载调压装置、高压套管、冷却系统和变压器油保护装置等。另外，在施工前需注意：找好电力变压器的放置方式和地点;拆封变压器时，保证绝缘的完好性;备好施工安装时所需的各种必需设备，工具和材料等;选择卸车和移动到安装施工现场的技术方法;确定变压器安装工序和调试的内容;规划好施工期限与工作量，安装人员人数等。

　　2)具体安装步骤。安装油枕、冷却器以及其他必要的附件;在抽真空注油时，应保证将残油排放彻底，保证真空注油;温度太小时只能打开一个孔盖，防止向内的空气循环;有时候需要封闭箱体并抽真空，适当时候打开孔盖再工作。

　　2变电站现场进行高压试验

　　下面就高压变压器的安装需注意的几点进行简单介绍：①绝缘油处理和试验;②抽真空(真空度的提高和真空保持时间的加长)并进行真空注油的施工;③局部放电试验或空载后试验;④绝缘油耐压需大于70kV/2.5mm;⑤颗粒度的测试不经过试验而需进行该方面信息资料的收集工作。

　　在施工中，为应对变压器高压侧的相套管出现裂纹情况，其原因有可能是受潮等引起但若不是，则需做耐压试验，受试验设备和试验要求的限制，选用半绝缘感应高压试验方法进行。

　　国内高压变压器是按直接接地或中性点经消弧线圈接地的方式安装进行的，降低了对中性点的绝缘要求，此类高压变压器即称作半绝缘变压器。从感应高压试验中电压沿轴向高分布和所处的点的总匝数存在正比例关系可知，变压器主绝缘的变压器与纵绝缘有一些不同，甚至比较特殊，如果采用外施高压试验的方法进行，则看变压器的高压线圈端的接地端，能够达到试验电压，但线圈的线端却达不到;另一方面，如果线圈的线端达到试验电压，则接地端电压又会大于试验电压，因此中性点半绝缘的变压器需采用单相感应高压试验的方法来代替外施高压的方法进行试验。

　　3隔离开关的安装技术

　　高压隔离开关没有配备消弧装置，以致不能正常开断负载电流，因此，此前的变电站的安装只注重于断路器等设备的安装，不太注意隔离开关。隔离开关的安装，要大致满足安装地点的额定电流、短路电流的热稳定和动稳定性的双重校验等条件，并要求机构操作起来灵活稳健。

　　对安装地点的分析，主要地点有：电缆和架空线的连接处;断路器的电源侧;分支线T接处位置;架空引下线和跌落式开关之间的位置;架空线T和用户电源电缆的接触点。

　　下面就隔离开关的安装提出一些注意事项，来确保隔离开关的平衡健康运行：在安装过程中，避免用力过大，那样会产生内部齿轮的不吻合，从而导致三相电流的不同期情况发生;在安装调整触点时，要特别注意动静触头接触问题，比如插入不深，触头只是局部接触，或有发热现象发生等;注意接地刀的同期调整，接地刀的连杆较长，所以操作时比较主刀更要难一些，另外要给动静触头抹润滑没，避免卡涩现象的发生;对于触头应注意清除表面的污浊，保持清洁，对触头表面磨损情况要打磨，使其平整，因为触头上的油脂易粘灰尘，从而磨损触面而导致接触不好，容易出现电弧等过热情况。

　　隔离开关是电网中很重要的设备之一，要了解隔离开关的各种性能，综合考虑隔离开关的安装问题，包括安装地点和安装技术的双重配合，充分利用隔离开关的各种属性来提高设备水平。

　　4二次继保工程的关键技术

　　4.1注意事项

　　1)切忌用短接出口接点的方法来传动保护装置,防止不小心走错间隔而误短接出口,引起其他运行设备跳闸。继电器和插件的插拔,应在断电的条件下进行,并做好记录,防止继电器和插件插拔错位置,防止出现出口错乱的误整定事件的发生。

　　2)保护装置上电试验时,特别注意安全措施是否完备,接线是否正确,应当取下的压板是否取下。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止引起反充电或其它保护装置误动,而引起其他运行设备跳闸。

　　3)防止整定单中由于计算错误而出现的误整定外,还应注意试验中把定值修改,工作结束时忘校回,因此校验工作结束后,必须进行校核,并打印一份最新定值存档。

　　4) 在保护装置试验完毕后,对试验前所做的安全措施进行逐一核对,对试验结果进行分析,分析装置正常,满足保护逻辑功能后,将打开的二次线进行逐一恢复,对CT、PT和跳闸回路恢复后,要进行核实,保证恢复的正确性,防止在恢复过程中误碰而引起其他运行设备跳闸。 加强监视,确保设备顺利投运

　　4.2加强监视,确保设备顺利投运

　　1)保护装置投运后,必须进行电流、电压向量检查,通过画相量图分析接线的正确性后,方可投入运行。

　　2)保护装置在一次设备操作过程中,发现装置异常,停止投运设备,立即对装置发生的异常进行分析研究,并与厂家人员探讨,研究对策,采取补救措施,防止设备因抗干扰问题引起保护装置误动。

　　3)对设备投运后发现的缺陷和异常,经过研究讨论后,无法马上解决的问题需报请上级部门和向调度运行部门进行技术交底,以便在今后运行中加强监视。在未拿出对策以前,切忌贸然对运行设备作处理,如果必须要处理,必须经上级部门批准和采取相应的安全措施。

　　4)如果出现两段PT反供电的情况一定要查清二次遥测及电度等回路的接线是否有电压并联情况,并立即采取措施断开并联电压回路。

　　5)在投运过程中,要求不断对保护、测控、电度计量各个屏的电流、电压进行监控,若出现电流缺相可判断为CT断线,必须停止投运设备,排除故障后才可继续进行。

　　5数据通信的控制

　　5.1变电站通信网络的要求

　　由于数据通信在变电站自动化系统内的重要性,经济、可靠的数据通信成为系统的技术核心,而由于变电站的特殊环境和自动化系统的要求,变电站自动化系统内的数据网络应满足下列要求： ① 快速的实时响应能力; ② 很高的可靠性; ③ 优良的电磁兼容性能; ④ 分层式结构。

　　5.2内部数据通信网的选择

　　数据通信网是构成变电站自动化系统的关键环节,内部通信网络的标准化是使变电站自动化迈向标准化的难点之一,受性能、价格、硬件、软件、用户策略等诸多因素的影响,目前在选择什么“接口网络”上很难达成一致。

　　网络特性主要由拓扑结构、传输媒体、媒体存取方式来决定。网络的选择应符合国际国内的有关标准;应选择当前的主流产品,应得到实力雄厚的软硬件商的支持;产品应满足变电站运行要求;具有较高的性能价格比。

　　1)35kV变电站通信网络。在小规模的35kV变电站和110kV终端变电站,可考虑使用RS422和RS485组成的网络;当变电站规模较大时应考虑选择现场总线网络。RS422和RS485串口传输速率指标是不错的,在1000m内传输速率可达100kb/s,短距离速率可达10Mb/s,RS422串口为全双工,RS485串口为半双工,媒介访问方式为主从问答式,属总线结构。这两个网络的不足在于接点数目比较少,无法实现多主冗余,有瓶颈问题,RS422的工作方式为点对点,上位机一个通信口最多只能接10个节点,RS485串口构成一主多从,只能接32个节点,此外有信号反射、中间节点问题。LonWorks网上的所有节点是平等的,CAN网可以方便的构成多主结构,不存在瓶颈问题,两个网络的节点数比RS485扩大多倍,CAN网络的节点数理论上不受限制,一般可连接110个节点。

　　2)110kV变电站通信网络。中型枢纽110kV变电站节点数一般为40个左右,多主冗余要求和节点数量增加使RS422和RS485难以胜任。现场总线却能得心应手,总线网将网上所有节点连接在一起,可以方便的增减节点;具有点对点、一点对多点和全网广播传送数据的功能;常用的有LonWorks网、CAN网。两个网络均为中速网络,500m时LonWorks网传输速率可达1Mb/s,CAN网在小于40m时达1Mb/s,CAN网在节点出错时可自动切除与总线的联系,LonWorks网在监测网络节点异常时可使该节点自动脱网,媒介访问方式CAN网为问答式,LonWorks网为载波监听多路访问/冲撞检测(CSMA/CD)方式,内部通信遵循Lon Talk协议。

　　CAN网开销小,一帧8位字节的传输格式使其服务受到一些限制,LonWorks网为无源网络,脉冲变压器隔离,具有强抗电磁干扰能力,重要信息有优先级。据近年国内数百个站的经验,LonWorks网可作为目前一般中型110kV枢纽变电站自动化通信网络。

　　CAN总线是一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤,通信速率可达1Mb/s。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制,数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成,数据段长度最多为8个字节,可满足工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。8字节不会占用总线时间过长,从而保证了数据通信的实时性。

　　5.3 通信网的软硬件安装

　　1)硬件的选择。为了保证通信网的可靠性，通信网构成芯片必须保证在工业级以上，以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片，通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。

　　2)接口程序。采用国际标准的通信接口，技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口，并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外，其它各种接口采用插板式结构，设计支持以下三类共七种方式：标准RS485接口，考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准 Profibus FMS 接口，考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet ，考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。

　　3)通信协议和通信规约。 系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约，应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯，根据变电站自动化系统的实际要求，在保证可靠性及功能要求的基础上，尽量注意开放性及可扩充性，并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性，尽量靠国际标准。长期以来，不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约，如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题，应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus 的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。

　　6加强变电站建设中屋面防水的施工质量控制

　　在变电站的建筑工程中，许多投资方以及建设方对屋面防水的重要性存在着认识不足等一系列问题。因此制定有效的变电站施工屋面防水措施，降低渗漏，是变电站施工建设中不得不考虑的一个环节。

　　主要措施有：①应对屋面板的负弯矩筋等处的配筋实施加固;②屋顶坡度要在保证施工质量的前提下，可作适当的坡度调整，以增加防渗漏功能;③预埋线管处容易产生裂缝，尤其在多根线管集中的地方;④采取混凝土保温保温的养护技术来控制产生裂缝的几率。

《电力工程变电站施工技术探讨》

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