智能變電站電氣設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)探討

張志成

摘要：與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站在軟硬件設(shè)置方面有突出區(qū)別?，F(xiàn)結(jié)合智能變電站運(yùn)行特點(diǎn)，分析了變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償設(shè)備等智能變電站電氣設(shè)備的安裝要點(diǎn)，介紹了智能變電站電氣設(shè)備的調(diào)試方法，并簡要闡述了智能變電站技術(shù)發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：智能變電站;電氣設(shè)備;安裝調(diào)試

0 引言

隨著我國電力技術(shù)的不斷發(fā)展以及用戶的用電需求不斷增大，電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模更加龐大，輸電電壓不斷升高。在此背景下，智能變電站應(yīng)運(yùn)而生，其符合電力系統(tǒng)發(fā)展潮流，極大地提升了供電效率。做好智能變電站電氣設(shè)備的安裝和調(diào)試工作，對于提升電網(wǎng)供電效率，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平具有重要意義。

1 智能變電站介紹

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站具有智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的突出特點(diǎn)，在很多環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)變電站有著較大區(qū)別。智能變電站采用網(wǎng)絡(luò)傳輸信息以及數(shù)字化存儲(chǔ)和記錄信息，總體運(yùn)行效率與傳統(tǒng)變電站相比有較大提升。同時(shí)，智能變電站使用大量光纖代替電纜，信息傳輸更加智能。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，智能變電站技術(shù)已日趨成熟。智能變電站設(shè)備構(gòu)成如圖1所示。

智能變電站整體可以分為設(shè)備層、間隔層、站控層3層，包括互感器接口、控制接口、狀態(tài)接口、電氣接口等眾多接口以及智能組件、互感器、操作機(jī)構(gòu)、一次性設(shè)備本體等眾多設(shè)備。電子式互感器的應(yīng)用，使智能變電站采樣更加精確。光纖等數(shù)字化信息傳播設(shè)備的應(yīng)用，使變電站的信息傳遞更加高效，故障診斷更加精確。

智能變電站特點(diǎn)：（1）站內(nèi)設(shè)備之間的信息交互不再通過電纜，而是通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳遞，因此傳遞速率更快、效率更高。（2）智能化設(shè)備的大量應(yīng)用，包括電子互感器、智能開關(guān)等，提升了站內(nèi)設(shè)備的智能化應(yīng)用水平。（3）站內(nèi)采用智能化、自動(dòng)化管理方式，信息交互更加靈活、高效。智能變電站高效的信息網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動(dòng)診斷、信息自主判斷、故障自動(dòng)恢復(fù)等功能，極大地降低了變電站運(yùn)行成本。但是，智能變電站電氣設(shè)備安裝與調(diào)試對相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。

2 智能變電站電氣設(shè)備安裝影響因素

2.1? ? 人為因素

人為因素主要包括：首先，相關(guān)安裝人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，具有安裝技能、電氣知識及安裝工作經(jīng)驗(yàn)。其次，安裝人員應(yīng)該定期學(xué)習(xí)與更新電氣安裝知識，接受安全操作方面的指導(dǎo)，確保人員素質(zhì)能夠滿足智能變電站電氣設(shè)備安裝及調(diào)試需要。

2.2? ? 其他因素

其他因素主要包括：電氣設(shè)備安裝與施工時(shí)所使用的材料以及參與施工的設(shè)備;電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝;電氣設(shè)備施工時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)、工作制度等。

3 智能變電站電氣設(shè)備的安裝

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站具有占地少、布局緊湊、運(yùn)行效率高等優(yōu)勢。物理占地面積上，智能變電站的占地面積只有傳統(tǒng)變電站的30%，縮短了建設(shè)周期，降低了固定資產(chǎn)投資成本，同時(shí)，智能變電站對高海拔、低氣壓、潮濕等惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。智能變電站設(shè)備自動(dòng)化程度高，減少了電氣設(shè)備安裝的工作量，但增加了設(shè)備后期調(diào)試的工作量。

3.1? ? 變壓器安裝

變壓器是智能變電站的核心器件，承擔(dān)著變配電的重要作用。變壓器安裝是變電站電氣安裝工程中最重要的部分，安裝時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格遵循施工規(guī)范進(jìn)行施工，安裝后完善相關(guān)檢驗(yàn)檢測工作，按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的方式進(jìn)行變壓器安裝和調(diào)試。此外，變壓器油壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)在安裝結(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試與檢測，確保變壓器運(yùn)行在正常狀態(tài)后，還需要空載運(yùn)行滿一天后，才能正式進(jìn)行變壓器的試運(yùn)行，沒有問題后正式投運(yùn)。

3.2? ? 斷路器安裝

斷路器在變電站系統(tǒng)中起到跳合閘電路、隔離故障的重要作用，能夠有效保護(hù)變電站系統(tǒng)的安全性。斷路器安裝時(shí)，重點(diǎn)注意對斷路器的檢查，包括絕緣有無破損、外觀有無裂縫等，確保不存在產(chǎn)品質(zhì)量瑕疵。此外，還應(yīng)該注意對產(chǎn)品性能的檢查，包括斷路器指示燈與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)是否相對應(yīng)、各路信號是否正確等。

3.3? ? 高壓隔離開關(guān)安裝

智能變電站通過隔離開關(guān)的拉合，能夠控制線路通斷，從而調(diào)整線路的運(yùn)行狀態(tài)。高壓隔離開關(guān)的安裝，重點(diǎn)在于全面檢查各個(gè)部件，如隔離開關(guān)的絕緣子位置是否正確、相關(guān)配件有無出現(xiàn)裂縫或污損等。需要注意的是，在實(shí)際工程中，高壓隔離開關(guān)的觸頭應(yīng)該與其他電氣設(shè)備同時(shí)接觸，且相位差不超過5 mm。

3.4? ? 無功補(bǔ)償裝置安裝

無功補(bǔ)償裝置主要用來調(diào)節(jié)變電站內(nèi)的功率因數(shù)，其具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，對其安裝質(zhì)量要求較高。電容器是重要的無功補(bǔ)償裝置，電容器一般重量較大，因此在運(yùn)輸中應(yīng)該注意保護(hù)，防止損壞。例如，對于4 000 kg的電容器組，確保該電氣設(shè)備總高度不超過3.2 m，同時(shí)，電容器門框應(yīng)該高于2.5 m。

4 智能變電站電氣設(shè)備的調(diào)試

4.1? ? 繼電保護(hù)裝置調(diào)試

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站繼電保護(hù)在保護(hù)原理、動(dòng)作邏輯等方面都發(fā)生了改變，智能化保護(hù)裝置的信號以SV、GOOSE等數(shù)字信號為主，因此設(shè)備調(diào)試方法也發(fā)生了變化。

智能化繼電保護(hù)裝置主要通過合并單元和智能終端來完成測量值采樣、信號采樣和跳閘信號出口，因此，進(jìn)行繼電保護(hù)二次設(shè)備調(diào)試時(shí)，除了對繼電保護(hù)本體進(jìn)行調(diào)試，還需要對合并單元和智能終端進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試人員進(jìn)行數(shù)字量采樣調(diào)試時(shí)，需要對光纖進(jìn)行檢測，確保每一路光纖通道的采樣值相互對應(yīng)，可以使用光纖數(shù)字保護(hù)儀來進(jìn)行測試，能夠有效保護(hù)光纖。調(diào)試人員進(jìn)行SV和GOOSE信號測試時(shí)，需要與變電站運(yùn)行維護(hù)人員相配合，確保電氣設(shè)備的外部接線與繼電保護(hù)二次設(shè)備接線的相互匹配，確保各路信號的相互對應(yīng)和有效傳遞。電氣二次設(shè)備安裝完成后，繼電保護(hù)動(dòng)作邏輯調(diào)試由專業(yè)的變電站運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行。