智能變電站的電氣設(shè)備安裝

孫桐輝

摘 要：大慶油田向陽(yáng)110 kV 智能變電站是大慶油田第一座智能變電站。在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設(shè)和熔接、電子式互感器、絕緣母線等幾個(gè)方面，新一代智能變電站的電氣設(shè)備安裝與常規(guī)變電站相比有很多不同之處。對(duì)具體每個(gè)方面的不同進(jìn)行介紹，給出注意事項(xiàng)，并對(duì)今后新一代智能變電站的電氣設(shè)備安裝提出建議。

關(guān)鍵詞：智能化變電站施工

1概述

新一代智能變電站和傳統(tǒng)常規(guī)變電站的區(qū)別主要在一次設(shè)備智能化、一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、一體化電源、輔助系統(tǒng)智能化等幾個(gè)方面。對(duì)于電氣設(shè)備安裝來(lái)說(shuō)，最大的區(qū)別體現(xiàn)在二次控制電纜敷設(shè)方面。常規(guī)變電站的做法是，將一次設(shè)備上的電量或非電量信號(hào)通過(guò)電纜直接接入保護(hù)、測(cè)控、故障錄波、計(jì)量等設(shè)備，而新一代智能變電站通過(guò)一次設(shè)備上的電子式互感器直接輸出數(shù)字信號(hào)給合并單元，或者高壓設(shè)備本體簡(jiǎn)單地引出電纜至就近的智能終端，然后通過(guò)光纜到達(dá)間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備。合并單元是過(guò)程層的關(guān)鍵設(shè)備，是對(duì)來(lái)自二次轉(zhuǎn)換器的電流和（或）電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物理單元。合并單元可以是互感器的一個(gè)組成件，也可以是一個(gè)分立單元。合并單元的輸入為數(shù)字信號(hào)，包括采集器輸出的采樣值、電源狀態(tài)信息及變電站同步信號(hào)等，這些信號(hào)通過(guò)高速光纖接口接入合并單元。在合并單元內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)合并單元通過(guò)光纖向間隔層智能電子設(shè)備。

顯而易見，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新一代智能變電站的推廣，會(huì)大大減少二次技術(shù)員的工作量，因?yàn)榭刂齐娎|大量減少，廠家提供的光纜在廠家的設(shè)備間簡(jiǎn)單敷設(shè)，插入光纜頭就能實(shí)現(xiàn)所需要的功能，還可以大大縮短工期。但是，在實(shí)際施工中，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，過(guò)程并不順利，主要體現(xiàn)在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設(shè)和熔接、絕緣母線等幾個(gè)方面。

2控制電纜橋架

設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)控制電纜橋架時(shí)，沒(méi)有考慮新一代智能變電站中控制電纜少、光纜多的特點(diǎn)，還是按常規(guī)變電站橋架設(shè)計(jì)圖紙。葉塘變電站開工審閱圖紙后，向設(shè)計(jì)部門反映了這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)部門確認(rèn)后，縮短了控制電纜橋架寬度，新增電纜層100mm寬光纜專用小橋架、電纜豎井200mm寬光纜橋架，同時(shí)二次主控室地板下也增加專用橋架。施工后發(fā)現(xiàn)，預(yù)估還是嚴(yán)重不足，電纜層100mm寬光纜專用小橋架里擠得滿滿當(dāng)當(dāng)，而三條縱向控制電纜橋架里只有一條鋪設(shè)了電纜，電纜豎井里更是慘不忍睹———偌大的四開門電纜豎井內(nèi)，只有寥寥十幾根電纜。施工結(jié)束后向設(shè)計(jì)部門提出了建議，電纜層和主控室地板下至少要設(shè)置200mm寬光纜橋架，同時(shí)縮小控制電纜橋架和電纜豎井的規(guī)模。

3光纜和光纜頭的選型

新一代智能變電站內(nèi)配置了一套全站公用的時(shí)間同步系統(tǒng)，高精度時(shí)鐘源按雙重化配置，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘校正。時(shí)間同步系統(tǒng)可以輸出。主時(shí)鐘源要提供滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T860《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》的通信接口，直接與自動(dòng)化系統(tǒng)連接，將裝置運(yùn)行情況、衛(wèi)星鎖定數(shù)量、同時(shí)或失步狀態(tài)等信息傳輸至站控層。區(qū)別于傳統(tǒng)的網(wǎng)線連接，此處也采用光纜連接。施工時(shí)最大的不便是采用以上對(duì)時(shí)方式，必須待全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）調(diào)試完成、對(duì)時(shí)以后，才能進(jìn)行其他聯(lián)調(diào)。葉塘變電站在進(jìn)行電氣設(shè)備安裝時(shí)并不知道這一點(diǎn)，開始的做法為傳統(tǒng)做法，即將GPS光纜延后敷設(shè)接線，于是延誤了部分調(diào)試進(jìn)度?；谝陨显颍饫|和光纜頭的選型就非常重要，不能有錯(cuò)誤，也不能拖延時(shí)間。在光纜選型方面，設(shè)計(jì)部門同樣沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)初只提供了四芯多模光纜這一個(gè)型號(hào)。在最后使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)采用這一型號(hào)浪費(fèi)嚴(yán)重，用單芯光纜就足夠了。光纜的種類很多，根據(jù)用途不同，自身具有的功能和性能也有所差異。光纜的分類主要是從工作波長(zhǎng)、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上進(jìn)行的。葉塘變電站選擇GJBFJH-4A1a（1+4-2.5（8.5））型，是設(shè)計(jì)部門提供了四芯多模光纜大方向后，咨詢光纜生產(chǎn)廠家，索取光纜技術(shù)參數(shù)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況（潮濕程度、需要彎曲程度等）向設(shè)計(jì)部門、連接兩側(cè)設(shè)備的生產(chǎn)廠家分別確認(rèn)后再采購(gòu)的。施工后發(fā)現(xiàn)，可以采用單芯光纜，除了降低成本之外，還有占地面積小、更加美觀等優(yōu)點(diǎn)。

4光纜敷設(shè)

光纜敷設(shè)時(shí)必須有廠家人員在旁指導(dǎo)，敷設(shè)過(guò)程中注意以下幾點(diǎn)。

（1）廠家光纜、尾纖到貨，先查看到貨清單，核實(shí)光纜數(shù)量、長(zhǎng)度，確認(rèn)是否能滿足工程需要，不足時(shí)及時(shí)向廠方提出增加。

（2）敷設(shè)光纜時(shí)仔細(xì)核對(duì)光纜型號(hào)（單模還是多模、光纜芯數(shù)等）。

（3）做好光纜標(biāo)記，因?yàn)楣饫|很容易弄亂。

（4）敷設(shè)光纜時(shí)要格外小心，不能誤將光纜折斷。光纜進(jìn)柜體時(shí)需要考慮熔纖及固定方便。若單個(gè)屏柜內(nèi)光纜較多，盡量屏柜兩邊各分一半，且建議按照需要熔接的終端盒來(lái)分。

（5）不能以敷設(shè)常規(guī)網(wǎng)線的經(jīng)驗(yàn)來(lái)敷設(shè)光纜，要事先考慮光纜弧度、光纜保護(hù)。橋架到屏柜內(nèi)的一段，可用聚氯乙烯（PVC）管或者蛇皮管防護(hù)，但不宜過(guò)小，使用常規(guī)的Φ25肯定太小，建議使用Φ32或者Φ50的。交換機(jī)柜有近200根光纖，必須提前規(guī)劃屏內(nèi)綁扎計(jì)劃，若無(wú)法可靠綁扎，要及時(shí)向設(shè)計(jì)部門提出，增加屏柜，或者移動(dòng)設(shè)備。

本工程因交換機(jī)柜光纜過(guò)多，無(wú)法可靠綁扎，所以分流部分設(shè)備到主變電能表屏內(nèi)。

5光纜熔接熔接需要專業(yè)人員進(jìn)行，具體注意事項(xiàng)如下。

（1）與熔接人員溝通，說(shuō)明如何看圖紙，要求其按照?qǐng)D紙進(jìn)行熔接，不可搞錯(cuò)順序，嚴(yán)禁不看圖紙熔接。

（2）需要留有一定裕量的光纜，一般在屏下盤兩圈，交待熔接人員盤扎好。留裕量時(shí)需要進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)會(huì)造成綁扎困難，過(guò)短則光纜容易受到損壞。

（3）登記每日的熔接工作量，規(guī)劃進(jìn)度。

（4）熔接完成后需要檢查測(cè)試所有光纜，一般采用紅外線燈，不通則需要重新熔接。測(cè)試時(shí)，如果有的光纜時(shí)通時(shí)斷，或者比別的明顯暗很多，必須重新熔接。若判斷光纜存在折斷現(xiàn)象，也要重敷重熔。

光纜施工注意事項(xiàng)：

1光纜布防時(shí)，必須用一段牽引繩與光纜中間加強(qiáng)件相連接，并用網(wǎng)套或膠帶與護(hù)套相固定，若管道光纜，牽引繩與光纜加強(qiáng)件最好用一個(gè)專用旋轉(zhuǎn)牽引頭，不允許直接拉光纜外護(hù)套牽引。

2對(duì)于2KM以上的段長(zhǎng)的光纜布放，不允許一次性從頭至尾放完，須把光纜盤放在布放地段的中間，倒8字形向兩頭放。

3施工時(shí)切忌光纜彎曲半徑小于規(guī)定的彎曲半徑，切忌光纜嚴(yán)重彎曲導(dǎo)致打死扣。

4管道光纜布放時(shí)，若遇管道在拐角或兩側(cè)管道孔高低不一致時(shí)，一定要指定專人謹(jǐn)慎布放。

5架空管道灌籃的短暫拉力≤1500N（相當(dāng)與150KG）直埋光纜的短暫拉力≤3000N（相當(dāng)與300KG）在光纜布放過(guò)程中，可采用恒力布放牽引機(jī)或2-3人在前面均勻牽引，用力不可過(guò)猛，更不可采用多人一起用力牽引：若2-3人不能拉動(dòng)光纜時(shí)，可采用中間接力牽引，布放速度采用5—15米/分鐘為宜。

6對(duì)于架空光纜的布放，最好每個(gè)桿子之間掛1-2個(gè)臨時(shí)牽引導(dǎo)輪，不允許用掛鉤代替。

7直埋光纜敷放完畢，應(yīng)采用30cm厚的預(yù)回土，應(yīng)是細(xì)土，不能將磚頭石塊或礪石等填入。對(duì)于細(xì)土困地段，也不能少于10cm厚的預(yù)回土。