電力工程中的電力檢修及電力施工技術(shù)

江蘇省送變電有限公司 陳 喆

某電力工程旨在提高供電可靠性和電網(wǎng)穩(wěn)定性，決定對其升壓站進(jìn)行全面改造。該升壓站是將變電站產(chǎn)生的低壓電能升壓至輸電線路所需的高壓電能的關(guān)鍵設(shè)施。改造項(xiàng)目的目標(biāo)包括提升設(shè)備的運(yùn)行效率、確保電力傳輸?shù)陌踩煽啃砸约皾M足未來發(fā)展需求。在改造過程中電力檢修技術(shù)發(fā)揮了重要作用，工程團(tuán)隊(duì)使用先進(jìn)的故障排除技術(shù)和設(shè)備維修方法，對升壓站的各個(gè)部件進(jìn)行了徹底檢查和維護(hù)。同時(shí)還執(zhí)行了必要的設(shè)備測試以確保其正常運(yùn)行，并采取了質(zhì)量控制措施來避免潛在問題。

通過電力施工技術(shù)，團(tuán)隊(duì)安裝了新設(shè)備并進(jìn)行了調(diào)試。鋪設(shè)了電纜并處理了接頭，建設(shè)了可靠的地線和接地系統(tǒng)。并且嚴(yán)格遵守現(xiàn)場安全規(guī)定，確保施工過程符合標(biāo)準(zhǔn)要求。該項(xiàng)目成功完成后升壓站的性能得到了顯著提升，供電可靠性大大增強(qiáng)。

1 某電力工程中使用的電力檢修技術(shù)

1.1 換流變檢修

換流變是電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電或直流電轉(zhuǎn)換為交流電。由于其特殊的工作環(huán)境和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，換流變需要定期進(jìn)行檢修以確保其正常運(yùn)行和安全使用。首先，在換流變的檢修過程中，需要對其各個(gè)部件進(jìn)行全面的檢查。這包括檢查換流變主體部分的絕緣狀況、接線端子的連接情況以及腔室內(nèi)的油位和油質(zhì)等。同時(shí)還需要對換流變的機(jī)械部件進(jìn)行檢查，如風(fēng)扇、泵等，以保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

其次，在檢修過程中需要對換流變的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗和維護(hù)。換流變在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而冷卻系統(tǒng)的正常工作是保證換流變長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。因此必須對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗，清除管道中的污垢，并檢查冷卻劑的流量和溫度是否符合要求。另外，在換流變的檢修過程中還需要進(jìn)行絕緣測試和絕緣處理。由于換流變工作環(huán)境的特殊性，其絕緣材料容易受到濕氣、污染物等影響，從而導(dǎo)致絕緣性能下降。因此在檢修過程中需要對絕緣材料進(jìn)行測試，評估其絕緣狀況，并根據(jù)需要進(jìn)行絕緣處理，以確保換流變的安全運(yùn)行。

1.2 變壓器檢修

變壓器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備之一，對其進(jìn)行定期檢修是確保其可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。變壓器檢修是指對變壓器進(jìn)行定期維護(hù)和檢查，以確保其性能、安全和可靠性。在變壓器檢修過程中，首先要對變壓器進(jìn)行清潔，包括清除表面污垢和雜物，并進(jìn)行外觀檢查，以確保變壓器外殼完好無損且沒有滲漏，同時(shí)檢查變壓器冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)，包括檢查冷卻風(fēng)扇、冷卻油泵和冷卻管路等部件的正常運(yùn)行情況，確保變壓器能夠有效散熱。

在絕緣系統(tǒng)測試中，進(jìn)行絕緣系統(tǒng)測試以評估絕緣材料的狀態(tài)。這包括使用絕緣電阻測試儀測量絕緣電阻、介質(zhì)損耗因素和極化指數(shù)，并根據(jù)測試結(jié)果評估絕緣系統(tǒng)的健康狀況。通過取樣變壓器油并進(jìn)行油質(zhì)分析，可以檢測油中的污染物、水分和氣體含量，并評估變壓器絕緣系統(tǒng)的狀態(tài)。根據(jù)分析結(jié)果可以采取相應(yīng)的處理措施，如更換油或過濾油污[1]；在進(jìn)行繞組檢查過程中需要對變壓器繞組進(jìn)行視覺檢查，檢查絕緣層有無老化、裂紋或燒損等情況。如果發(fā)現(xiàn)問題需及時(shí)修復(fù)或更換受損的部件。同時(shí)需要做好繞組泄漏電流測試，確定更好具體的電壓標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如下：繞組額定電壓（kV）6～10、20～35、63～330、500；直流試驗(yàn)電壓（kV）10、20、40、60。

當(dāng)繞組額定電壓為13.8kV 以及15.75kV 時(shí)按照10kV 級標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)18kV 時(shí)按照20kV 標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)變壓器直流電阻與同溫下產(chǎn)品出廠實(shí)測數(shù)值相比較后，如變化幅度不大于2%，則需要對不同溫度下變壓器電阻值進(jìn)行換算，具體換算過程如下：R2=R1（T+t2）/（T+t1），式中：R1和R2分別表示不同溫度下t1、t2的電阻值，T表示計(jì)算常數(shù)，銅導(dǎo)線取235、鋁導(dǎo)線取225。如果變壓器為分級絕緣變壓器，則需要按照相關(guān)泄漏電流作為參考，具體參考內(nèi)容如表1所示。

表1 變壓器繞組直流泄漏電流參考表

此外還要對變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)及保護(hù)裝置的測試。保護(hù)裝置測試包括差動(dòng)保護(hù)、過流保護(hù)和溫度保護(hù)等。確保這些保護(hù)裝置能夠在故障情況下及時(shí)起作用，保護(hù)變壓器和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而耐壓測試包括對絕緣材料和繞組進(jìn)行高壓測試，以確保其能夠承受額定電壓和過電壓的沖擊。最后在完成變壓器檢修后，要及時(shí)記錄檢修過程中的細(xì)節(jié)、測試結(jié)果和問題，更新變壓器的操作手冊和相關(guān)文件[2]。

1.3 斷路器檢修

斷路器是電力系統(tǒng)中常用的關(guān)鍵設(shè)備，用于控制和保護(hù)電路。在電力檢修技術(shù)中斷路器的檢修是非常重要的一項(xiàng)工作。在進(jìn)行斷路器檢修之前必須進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，包括獲取相關(guān)的檢修資料和技術(shù)規(guī)范，了解斷路器的結(jié)構(gòu)、原理和工作方式。還需要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備并確保工作區(qū)域的安全和清潔，同時(shí)需要斷開主變壓器與電力系統(tǒng)之間的連接，以確保工作人員的安全，根據(jù)電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算公式完成計(jì)算，具體計(jì)算公式如下所示：Isc=U/z，式中：Isc表示短路電流（A），U表示電壓（V），z表示電力系統(tǒng)等值阻抗（Ω）。

在進(jìn)行檢修過程中要拆卸斷路器的外殼和相關(guān)部件，包括拆下觸頭、彈簧機(jī)構(gòu)和固定螺栓等。在拆卸過程中，需要仔細(xì)記錄每個(gè)部件的位置和狀態(tài)，并檢查是否有明顯的損壞或磨損。同時(shí)還需對拆下的零部件進(jìn)行清潔和維護(hù)，以確保其正常工作。在拆卸和清潔完成后，要仔細(xì)檢查斷路器的內(nèi)部零部件，包括觸頭、彈簧機(jī)構(gòu)、電磁鐵、螺栓和密封件等。如發(fā)現(xiàn)任何損壞或磨損的零部件必須及時(shí)更換。

此外還需對各個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行緊固，以確保正常的電氣接觸和機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在更換和檢修完所有零部件后需要將斷路器重新組裝起來，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作，包括正確安裝和調(diào)整觸頭、彈簧機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以確保其閉合和分閘操作的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，還需檢查斷路器的各項(xiàng)功能和保護(hù)裝置是否正常工作。斷路器檢修完成后需要進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)工作，包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，以驗(yàn)證斷路器的性能和保護(hù)功能。在試驗(yàn)過程中需要監(jiān)測和記錄斷路器的各項(xiàng)參數(shù)，并確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。此外還需進(jìn)行質(zhì)量控制，包括對檢修工作進(jìn)行評估和審查，以確保其質(zhì)量和安全性[3]。

2 電力施工技術(shù)

2.1 變壓器附件安裝

變壓器附件安裝除了涉及到變壓器配套設(shè)備安裝之外，還需要對附屬部件進(jìn)行正確安裝與調(diào)試。具體包含以下幾個(gè)方面。

2.1.1 冷卻裝置安裝

變壓器冷卻裝置包括風(fēng)扇、冷卻油泵和散熱器等。首先，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的冷卻裝置，并按照安裝圖紙確定其位置；然后，進(jìn)行支架和連接管道的安裝，確保冷卻裝置與變壓器之間的連接順暢可靠；最后，進(jìn)行冷卻裝置的電氣接線和控制器的設(shè)置，以確保冷卻系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。另外在冷卻裝置安裝中，面對不同條件有著不同的要求，假設(shè)該變壓器的額定電壓比為10kV/110kV，運(yùn)行于自然通風(fēng)條件下。根據(jù)設(shè)計(jì)要求冷卻裝置需要滿足以下條件。

第一，根據(jù)變壓器的額定容量和運(yùn)行條件，需要選擇合適的散熱器。常見的散熱器類型包括板式散熱器和管式散熱器。選擇一種高效的板式散熱器，其每平方米表面積的散熱能力可按照公式計(jì)算，具體的計(jì)算公式為：Q=K×ΔT，其中：Q表示單位面積的散熱能力（W/m2），K表示散熱器的傳熱系數(shù)（W/(m2·K)），ΔT表示散熱器表面溫度與環(huán)境溫度之差（℃）。通過計(jì)算和實(shí)際選擇，確定散熱器的尺寸和傳熱系數(shù)。

第二，在自然通風(fēng)條件下，如果需要增加冷卻風(fēng)量，可以選擇安裝風(fēng)扇。選擇一種軸流式風(fēng)扇，其冷卻風(fēng)量可以根據(jù)公式計(jì)算：Q=n×ρ×A×V，其中：Q表示風(fēng)扇的冷卻風(fēng)量（m3/s），n表示風(fēng)扇數(shù)量，ρ表示空氣密度（kg/m3），A表示風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)面積（m2），V表示風(fēng)速（m/s）。通過計(jì)算和實(shí)際選擇，從而確定風(fēng)扇的數(shù)量和尺寸。

2.1.2 其他設(shè)備安裝

絕緣子安裝。絕緣子起著隔離和支撐的作用，防止高壓部件與接地之間產(chǎn)生漏電或短路。在絕緣子的安裝過程中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的絕緣子材料和型號，并按照規(guī)范進(jìn)行固定和接地裝置的安裝；電纜引出線安裝。電纜引出線將變壓器與電力系統(tǒng)連接起來。在安裝過程中需要確定引出線的長度和規(guī)格，然后將其與變壓器端子進(jìn)行連接。這一過程需要特別注意接線的牢固性和正確性，以確保信號和功率傳輸?shù)姆€(wěn)定性[4]；控制柜和保護(hù)裝置安裝?？刂乒窈捅Ｗo(hù)裝置用于監(jiān)控和控制變壓器運(yùn)行狀態(tài)，保證其正常、安全的工作。在安裝過程中，需要按照設(shè)備要求設(shè)置控制柜和保護(hù)裝置的位置，并進(jìn)行電氣接線和調(diào)試。

2.2 電纜鋪設(shè)與接頭處理

電纜鋪設(shè)是指將電力電纜布設(shè)在特定的路徑上以連接不同的設(shè)備或系統(tǒng)。在鋪設(shè)之前需要進(jìn)行路徑規(guī)劃，確定電纜走向和布線路徑，考慮到安全、可靠性和維護(hù)便利等因素。并選用符合規(guī)范要求的電纜，包括導(dǎo)體材料、絕緣材料和護(hù)套材料等。根據(jù)具體情況選擇合適的鋪設(shè)方式，例如直埋、架空或管道內(nèi)鋪設(shè)。同時(shí)使用支架、夾具或固定件等確保電纜在鋪設(shè)過程中的穩(wěn)定和安全[5-6]。

接頭處理是將電纜的兩端連接或?qū)㈦娎|與其他設(shè)備連接的過程。處理時(shí)需要使用合適的工具對電纜進(jìn)行剝皮，暴露出足夠長度的導(dǎo)體和絕緣層并做好清潔處理工作，徹底清潔導(dǎo)體表面，確保無油污、氧化物或其他雜質(zhì)存在，以提供良好的接觸。根據(jù)要求選擇合適的連接方式，例如壓接、焊接或螺紋連接。使用合適的絕緣材料對接頭進(jìn)行包覆，以確保絕緣性能和防水性能。最后完成接頭處理后，進(jìn)行電器測試以驗(yàn)證連接的可靠性和安全性。

2.3 地線與接地系統(tǒng)建設(shè)

該施工步驟目的是通過提供電氣設(shè)備的可靠接地連接，對電氣系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)、減少故障和確保人身安全起到至關(guān)重要的作用。地線與接地系統(tǒng)包括主接地極、附屬接地極以及地線。主接地極通常由埋入地下的金屬桿、導(dǎo)體網(wǎng)格或混凝土基礎(chǔ)構(gòu)成，用于將系統(tǒng)接地。附屬接地極可以是埋地金屬桿、金屬板或接地網(wǎng)，用于增加接地系統(tǒng)的有效接地面積。地線將電氣設(shè)備與接地系統(tǒng)連接起來的導(dǎo)體，通常使用銅或鋁導(dǎo)線。

在進(jìn)行建設(shè)過程中，需要根據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求確定合適的接地系統(tǒng)類型和規(guī)模。同時(shí)確定主接地極和附屬接地極的布置位置和數(shù)量，并計(jì)算地線尺寸和導(dǎo)體截面積，以滿足安全要求和電流容量。之后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地線敷設(shè)，并確保地線與接地極之間的良好連接。對接地極進(jìn)行正確的埋設(shè)，確保與周圍土壤良好接觸并提供低電阻路徑。之后進(jìn)行接地系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)和測試，確保接地系統(tǒng)符合要求。最后還需要做好檢測與維護(hù)工作，對于有故障或損壞的地線、接地極或連接部件及時(shí)修復(fù)或更換。

3 結(jié)語

在電力工程中電力檢修和電力施工技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，通過合理的檢修計(jì)劃、嚴(yán)格的操作流程和高效的維修方法，可以確保電力設(shè)備的可靠性和安全性。同時(shí)，在電力施工過程中施工單位也需要制定完善的管理制度以及管理方案，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)質(zhì)量控制措施的實(shí)施，最終能夠保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行，提高工程質(zhì)量。