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智能化变电站电气设备安装及调试
摘要:随着我国智能电网的建设,各项智能化电气设备逐渐应用到变电站中,从而对设备的安装与调试工作提出更高要求,为加速我国智能电网建设进程,本文对智能化变电站电气设备的安装与调试展开分析,以便及时摆脱不良因素的影响,提高安装及调试工作质量。
关键词:变电站;电气设备;智能化;安装;调试
引言:电气设备网络化、智能化发展是智能电网建设的基本要求,也是实现电能稳定传输、精准控制的关键,为充分发挥智能化电气设备在变电站运行中的价值,做好安装与调试工作具有重大意义。
1 智能化变电站及其电气设备简述
变电站是我国供电系统的核心组成部分,其主要由电气设备构成,但设备的型号与具体安装位置不同使系统出现不同层次,可划分为三个层次。其中第一层次为过程层,主要组成部件有一次设备、智能终端及其合并单元,主要功能即为控制检测、电路保护、数据测量;第二层次为间隔层,主要组成部件有继电保护装置、二次设备,主要功能即为连接智能变电站与电气设备、连接传感器与控制器;第三层次为站控层,主要组成部件有自动化系统、通信系统,主要功能即为实现设备间的相互检测、采集信息、整合信息、检测与分析信息[1]。智能化电气设备将运行情况利用直观数据表达出来,可客观的了解设备与变电站的具体运行情况。
而在所有电气设备中一次设备为核心组成部件,发挥着对电路的智能化管控作用,常借助微处理技术、光电技术等发挥功能;二次设备对变电站运行的细节展开控制,如继电保护、防误闭锁、故障录波等,是确保变电站持续处于稳定、安全状态的基本保障[2]。
目前,在我国电力系统构成中,变电站为重要的电气系统,是组成电力系统整体不可缺少的部分,且其构成由各类型、各功能电气设备组成,电气设备的运行情况直接决定变电站乃至整个电力系统的运行情况。而智能化变电站中对电气设备的控制形式作出改变,使安装过程中衔接点更加丰富,因此,科学合理的安装、调试工作对供电稳定意义重大。
2 影响智能化变电站电气设备安装及调试的因素及控制
2.1 影响因素
人为因素。智能化电气设备安装与调试过程中,工作人员的专业素质至关重要,需要了解安装与调试的具体流程、注意事项等,做好安全防护与指导,避免出现意外,并保障设备各项功能实现。但目前,由于现场环境、调试情况混乱,工作人员能力有限,实际安装中与图纸出现差异,并未能严格执行安装及调试施工要求,导致电气设备性能出现问题,如无意识的敲打仪表,导致仪表精准度下降、连接不牢固;且未能执行操作基本规范,及时进行安装现场杂物清理,做好电气设备绝缘与防潮保护,导致现场尘埃过多,对电气设备使用性能造成不良干扰,也影响安装与调试工作的顺利进行[3]。
其他因素。电气设备安装过程中不可避免的需要使用各类型设备、仪器、仪表等,进行电气设备安装、性能检测等操作,但由于使用前能够做好校准、性能检测等工作,导致安装或调试中出现异常无法及时发现,遗留质量隐患,易导致设备运行期间出现故障;或不合理的使用材料、未能严格执行安装程序,造成安装与调试施工行为过于随意,未能达到预期安装效果,降低变电站与电气设备的使用性能。
2.2 控制措施
加强源头把控。制定严格的、规范的、标准的、科学的电气设备安装调试流程,指导工作的具体落实,且每个环节的安装与调试结束后,均需专业技术人员按照施工图纸进行检查与审核,及时发现错误与问题;并严格检测每项材料,做好误差控制;在与供应商签订的合同条款中详细给出关于允许误差值的标准,从而减少安装与调试中出现的问题。
加强过程管控。在安装与调试过程中,高度强调质量意识与责任意识,严格监督工作人员的行为,并定期组织工作人员学习标准规范操作的要求,以便提高操作水平与效果。同时,针对对变电站运行产生直接影响的问题需第一时间指出,及时整改,确保得到有效处理后进行下一项安装;并定期召开技术分析、交流会议,针对安装调试施工存在的共性问题进行处理,优化解决方法。
加强现场监督。由专业的监理单位提高现场巡查、抽查的频率,如实的进行质量报审,根据安装与调试实际情况约束工作行为,优化质量标准,及时消除影响设备运行效果的缺陷。
3 智能化变电站电气设备安装策略
智能化变电站由于对继电保护进行了优化,使其整体的占地面积缩小、控制功能集成化、内部结构更加紧凑,且目前我国智能化变电站多采用预制化生产模式,由于建设周期缩短,使投资逐步减少,可节约10%左右的成本;且适用范围更广,在高海拔、地震带等恶劣环境下也能实现稳定的运行;此外,采用计算机自动化监控系统实现对二次设备的调控,日常无需人员值守。鉴于智能化变电站以上优势,安装策略如下:
3.1 主变压器
主变压器是智能化变电站的核心组成设备,其安装情况决定着变电站是否能够长期实现稳定运行,要求安装过程中必须严格执行标准规范要求,认真参考设备出厂安装说明书,了解每部分的组成、功能、安装注意事项,并做好现场安全防护,避免发生意外情况。且在安装前需要确定瓦斯排放方向,有无升高坡度预留,需按照1.0~1.5%的标准预留出坡度,以便变压器运行过程中顺利排出瓦斯,若未设置坡度,可自行垫高处理,而所选择变压器带有载调压功能,需要确保运行顺序与设备出厂要求相符;最终逐一安装瓦斯继电器、压力释放阀以及各项指示计等组成部件[4]。
3.2 断路器
断路器在智能化变电站设备中也为不可或缺的组成部分,是安装工作的重点。安装前需检查断路器表面是否完整,有无损坏情况,重点确定绝缘材料是否发生损坏,出现损坏则需做报废处理,更换新设备,避免安装期间发生触电故障;同时,检查手柄是否存在损坏、表面有无裂缝,检查指示灯有无异常,避免设备运行过程中传递错误信号。完成检查后将断路器四角的螺丝取出,先后取下绝缘外套、三相灭弧罩,将线路与变压器连接后,再按照上述顺序重新将三相灭弧罩与绝缘外套安装回原来原位置,并对四角螺丝进行固定。
3.3 无功补偿装置
考虑到无功补偿装置具有复杂的功能,应在安装过程中有效消除影响无功补偿装置稳定运行的因素,严格按照安装技术执行标准保障各项要求落实到位。以DWZT类型无功补偿装置为例,需搭配自重约4000kg的电容器,并且将设备组整体高度控制在3.2m以下;为避免在运输过程中发生设备损坏,需要调节设备倾斜度,避免磕碰。目前无功补偿装置安装中存在的主要问题多发生在设备进场环节,由于电容器门框普遍超过2.5m,进场困难,还需做好防护,选择合适的处理方式,避免损坏设备[5]。
3.4 室外高压隔离开关
在正式安装室外高压隔离开关前,需检查构件有无损坏,避免出现表面破损、固定装置松动等问题;无问题后展开安装,需要保障相隔间距之间误差处于标准规定的10mm范围内、连接杆水平度之间的误差在2mm范围内;紧固开关支柱绝缘部件,确定没有松动情况发生后,检查三项V型夹角之间角度是否一致,保持在同一侧瓷柱上,并且水平方向上保持一致;检查主触头与三相触头之间是否为同期接触,并将相位差控制在标准规定的5mm范围内;触头表面为平整状态,确保接触紧密,接触过程中两侧承担均匀压力;导电部分安装结束后,将缝隙宽度控制在0.05mm内,确定固定牢固,但转动部分应保持灵活,不得出现转动受限。
4 智能化变电站电气设备调试策略
4.1 保护装置
保护装置进行输出调试过程中,由GOOSE外保护智能终端实现直接传输跳闸,并启动闭锁信号,其为报文检测方式,是针对变电系统中整个组传动及验证装置实际转动展开保护的一种装置,保障变电站运行过程中所有信号实时状态下完成正确传输,避免受到干扰出现失真。在GOOSE保护中利用联系表作为依据,可细致到对每一个信号加以保护[6]。
针对电流、电压采样检测展开调试过程中,利用合并单元替代变电站中传统的初始保护装置,从而使初始保护的电流、电压模拟量输入环节消失,以光数字信号作为控制依据。因此,在调试过程中需要使用到光数学保护测试仪,直接从保护装置光纤入口以太网处进行信号输入即可完成检测,从而可以保障检测数据与结果达到零误差,并且将精准检测、零漂等测试环节省略。但目前检测过程中仍然存在现实难题,如光数字保护测试仪在信号输出、输入过程中无法避免失真,难以判断采样技术是否精准可靠,所以该项检测目前仅适用于无跨间隔数据要求的二次设备测控或保护装置测控;对于某些保护装置,存在有间隔数据限制要求,如母线保护装置、变压器差动保护装置等,因技术水平有限,还需应用传统测试方法,利用保护测试仪加模数转化器,实现电流与电压信号的数字化输入。
4.2 启动
智能化变电站电气设备启动调试,主要针对向量展开,为避免变电站运行过程中出现威胁其稳定性与安全性的因素,调节向量准确至关重要。同样,设备输出、输入两个接口位置功率也是影响系统正常运行与否的关键参数,需要调试过程中检测接口是否处于完好状态,输出功率是否满足运行标准要求,调试不符合规定的参数,达到标准即可。
4.3 断路器
调试工作是按照变电站运行需求对电气设备的性能参数、运行模式展开调试,确保电气设备运行稳定,支撑变电站可靠运行。其中断路器调试也为重点内容,需要在调试前检查绝缘组件是否发生损坏,重点检查拉杆与线圈,并测试其在运行过程中能否切实发挥绝缘保护作用;测试处于运行状态时电路电阻与断路器开关闸状态上是否出现出入,规避误动带来的影响;测试主触头合闭闸动作是否与电路运行状态一致;最后为避免传输数据出现误差,在断路器最初运行期间,需要密切监测断路器所传输的数据,判断是否准确、可靠、及时[7]。
4.4 虚回路
智能变电站的突出特征则是设置了“虚回路”,彻底消除传统变电站中的“硬回路”,调试环节中,需要检查虚回路情况,确认虚端子无任何问题后完成入场联调工作,避免在后期SCD、CID等文件制作中出现问题;且外部开入也将转变成GOOSE的回路检查,需要利用手动配合仪器检查形式完成调试,如针对开关锁重合闸的调试,需要手动完成,确保分合状态正常;此外,在调试过程中需将组网传输直跳光线链路传输,而最新的技术要求则是直接跳回GOOSE信号回路传输。
结束语:
综上所述,智能化变电站的稳定运行依靠各类型与各功能的电气设备,因此,电气设备的安装与调试工作至关重要,应认识其重要性,并认真学习行业关于具体操作实践的标准规范要求,严格执行,标准化、规范化完成安装与调试,减少人为以及非人为性因素对安装效果的影响,规避技术漏洞与缺陷,为智能变电站的稳定运行提供坚实保障,也为推动我国智能电网建设作出努力。
参考文献
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[2]汤忠敏.变电站电气设备安装施工安全与过程管控分析[J].现代制造技术与装备,2020,56(11):177-178+184.
[3]郝爽.解析变电站电气设备安装技术重点及施工工艺[J].中国住宅设施,2020(09):78-79.
[4]王培涛.变电站电气安装施工中存在的问题及预防措施[J].科技创新与应用,2020(21):134-135.
[5]何泽明.电力系统及电气设备的安装与调试质量控制措施[J].智能城市,2020,6(08):90-91.
[6]江金发.浅析变电站电气设备的安装技术要点[J].机电信息,2020(11):131+133.
[7]莫东明.变电站电气设备安装技术要点及质量控制[J].通信电源技术,2020,37(02):283-284.
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