變電設備的安裝要點與檢修措施研究

張東升 張智穎

（銀川能源學院）

0 引言

變電站設備［1-2］的質量直接關系到電力設備的安全運行，設備的定期維護能夠保證供電系統的穩定狀態。因此，每一個細節都必須由相關部門進行管理，確保不發生系統故障和質量問題，特別是在安裝、調試、運行、維護等各個環節。同時，還需關注關鍵技術，因為它們在整個電力網絡的運行中發揮著重要作用。隨著電力系統的不斷發展，在電氣設備的安裝、調試、測試、運行和維護方面將出現越來越多的新技術。例如消除人工監控的智能管理的引入，在維護操作中發揮了積極作用。

電力系統和負荷配置是系統中最復雜的部分，發電廠負責電力設施的運行，而變電站則負責轉換高壓交流電并將其分配到電網中。因此，變電站設施對整個電網的正常和可靠運行有重大影響，確保變電站的穩定和可靠運行是電力系統的一個關鍵因素。因此，在實際安裝過程中，必須注意安裝工作和定期調試。之后可以進行維護，以減少對設備的損害，確保主電源的安全和順利運行。因此，變電站和該單位的電氣設備的各方面需要認真注意，以盡量減少事故的風險，變電站和電氣設備的安裝、調試和延長運行和維護變得越來越重要。

1 變電設備安裝與檢修的必要性

1.1 提升設備質量

變電站設施是電力系統的一個重要組成部分。根據調查結果，變電站設施在使用過程中出現了一些安裝和維護方面的問題。要解決這些問題，就必須保證變電站設施安裝和維護的完善性，這就需要不斷提高變電站設施的整體質量，為保證其在今后電力建設中的正常安全運行打下堅實的基礎。

延長電氣設備的使用壽命是關鍵。電氣設備的使用壽命因使用頻率增加和長期磨損而縮短。電氣設備大修有助于早期發現和維護電氣問題，從而延長電氣設備的使用壽命。如果不對電氣設備進行大修，設備在長期磨損后可能無法正常工作，需要購買新設備并產生額外費用。因此，對故障電氣設備進行大修，并對使用過的設備及時進行攤銷維修，這樣可以延長電氣設備的使用期限，減少不必要的費用。

變電站是國家電網的重要構成部分，也是國計民生的重要組成部分。在競爭激烈的市場中，變電站需要提高經濟效益，采取有效措施降低成本，并為公眾提供更好的服務。其中，電氣設備是變電站的重要組成部分，只有安全、高效的運行才能提高變電站的經濟效益，降低成本。

1.2 提高用電安全性

在社會對電力資源需求增加的前提下，必須明確電力與社會生活的聯系，并在此基礎上不斷發展電站設施的安裝和檢修技術。工程師要通過合理的調試和檢修，發現變電站設施安裝和運行中存在的問題，提高電力的穩定供應，防止對社會安全造成不良影響，從而保證社會電力的可持續發展。

電氣設備在變電站中占有重要地位，而變電站的運行安全又可以為整個變電站的安全無故障運行提供重要保證。當電氣設備承受高負荷時，必須及時進行檢修和維護，糾正問題，為變電站的安全高效運行提供重要保證。因此，我們要更加重視變電站的電氣設備，加強對電氣設備的監測和維護，確保電氣設施的安全性、可靠性和經濟性。

2 變電設備的安裝要點

本文以一個工程為例，分析了變電站安裝的主要內容。該工程建設的充電站由充電設備、充電監控軟件平臺、工程支持、10／0.4kV配電系統、候車雨亭和其他必要的輔助設備組成。

充電站配備2臺歐式箱變和10臺充電機，其中9臺配備一樁兩槍，1臺配備一樁一槍，采用分體式充電機，整流柜和充電樁在不同位置。該工程中關于變電站設備安裝的主要內容有以下幾點。

2.1 變壓器

研究工程中的變壓器［3-4］是箱式變壓器，符合抗震等級8級和風力等級12級的要求。變壓器采用耐腐蝕材料保護，防護等級至少為IP44。所有部件均采用成熟的技術進行組裝，性能優良，易于操作和維護。

2.1.1 變壓器的安裝

根據變壓器設計的幾何形狀，主要的安裝過程可以分為以下步驟，如圖所示。

圖 變壓器安裝主要流程圖

在電力系統中的各類電氣設備中，變壓器在電壓調節方面發揮著重要作用。這些設備主要以電磁感應為工作原理，通過將給定的交流電壓轉換為理想的電壓值來滿足各種電氣設備的電壓要求。通常情況下，它們由絕緣管套、冷卻系統、分接開關、鐵心、繞組、儲油罐、保護裝置和其他部件共同組成。為了保證變壓器設備安裝的準確性，工程人員必須提前檢查各種部件的質量，確保每個部件處于安全穩定的工作狀態。在每個階段都要完成試驗工作，以及對變壓器箱體進行接地處理的具體要求進行分析，根據電力系統的特殊要求和施工條件，接地處理工作完成后應將變壓器箱體也水平放置，盡可能使變壓器箱體出現過大的位移，將誤差控制在0.15%以內，避免變壓器箱體出現。變壓器箱體安裝完畢后，根據安裝工作的進度進行附件的安裝。

2.1.2 變壓器的調試

變壓器的調試工作一般在兩個方面進行：

第一個方面是由裝配商進行，包括調節器開關的調試和一般的密封測試。第二方面是由測試承包商進行，包括各種外殼的調試測試。

（1）整體密封試驗

變壓器安裝后，應進行整體密封測試。常用的方法是拆下空氣濾清器，通過空氣濾清器連接管施加0.035MPa的壓力12h，將膠囊密封在油墊中。外殼、配件和每個安裝法蘭的表面必須沒有泄漏、損壞或其他異常情況。

（2）調壓開關調試

單向離合器選擇桿和發動機驅動單元之間的連接應通過連接測試來確認。在轉換齒輪單元的高速步進機構啟動和發動機驅動單元的高速步進機構結束之間，兩個旋轉方向的旋轉速度應符合產品規格。聯軸器經過檢查后，應首先手動啟動至少兩個周期，然后再電動啟動。聯軸器本體的操作位置、電機驅動單元的指示位置和控制聯軸器的位置應是相同的。

1）手動操作試驗。手動操作兩個或更多周期，以驗證傳動機構是否靈活；電氣齒輪箱鎖開關、限位開關和順序開關是否正確；以及儀器是否正常運行。

2）電氣性能試驗。首先，用手在中間分接位置操作分接開關，進入工作電源，然后進行電氣操作，確定電源的相序和電動發動機的控制。如果電動機的轉向與分接開關指示的轉向不一致，必須立即糾正。然后，分接開關應至少運行五個周期，步進按鈕、緊急停止按鈕、電動限位鎖、手動電動鎖和遙控器的操作都應準確可靠。

（3）變壓器交接試驗

調試測試驗證了變壓器安裝后的質量，并為變壓器的長期性能建立了初步標準。調試試驗的主要內容和評價標準如下：

1）連同插件一起測量繞組的直流電阻；對于1600kVA或以上的變壓器，每相的繞組電阻之差應小于三相平均值的2%。如果繞組沒有中性點，各線之間的差值必須小于三相平均值的1%。與產品工廠在相同溫度下測得的數值相比，其相應的變化應小于2%。

2）所有抽頭的電壓比應進行檢查，并與制造商的銘牌數據或工廠測量數據進行比較，不得有明顯差異。

3）根據銘牌和套管上的符號，檢查變壓器的三相接線組。

4）檢查高壓臟瓷套管的絕緣電阻和介質損耗系數。

5）應測量繞組與插件一起的絕緣電阻、吸收系數和極化指數。絕緣電阻必須小于出廠試驗值的70%，吸收系數必須小于13，極化指數必須小于1.5；對于220kV以上和120MVA以上，宜用5000V兆歐表來測量極化指數。

6）與插件一起測量繞組的直流漏電流。110kV和220kV變壓器繞組的測試電壓為40kV，500kV變壓器繞組的測試電壓為60kV。

7）應測量鐵心和夾持件的絕緣電阻。變壓器鐵心應在一個點上接地。測量時應使用2500V絕緣電阻表，測量時間為1min。

8）用局部放電試驗套管繞組。局部放電試驗的目的主要是驗證變壓器在運輸和安裝到現場后的狀況。試驗方法和評價方法應符合GB1094.3的有關規定，在試驗過程中，局部放電的持續水平不超過規定值，且局部放電量沒有持續增加的趨勢。

9）有載分接開關的檢查和測試對有載分接開關的開關設備進行檢查，通過測量每個開關設備的開／關比率、電阻、開／關程序和時間、操作順序等，確保其符合要求。還應通過抽取油樣來檢查有載分接開關油室中的絕緣油。

10）變壓器繞組變形試驗。安裝完畢后，應采用頻率響應法和低壓短路阻抗法對變壓器進行測試，以確定繞組變形，留下數據，為進一步對變壓器進行在役測試確定短路電流浪涌造成的損壞而制定標準。

11）應檢查變壓器的相位并與主電源的相位相匹配。

12）驗收后，應在額定電壓下進行最后的沖擊試驗和噪聲測量。

所有試驗完成后，應編制試驗報告，并連同工廠資料、燃氣閥、壓力閥等的校準報告以及非升壓式散熱器和調壓開關的制造商承諾一起提交給工廠的運行維護部。

（4）驗收檢查

1）儲油柜和套管上的油位指示在常溫下是否符合要求，油位是否有誤標現象，儲油柜中是否有清潔氣體排出。

2）對變壓器的每個氣體出口插頭，或氣體出口網，最后檢查一次出口，并擰好每個氣體出口插頭。

3）檢查呼吸器呼吸是否正常，管道呼吸器是否通暢，硅膠是否褪色不能使用，儲油器油位是否合格。

4）卸壓閥固定器或蓋子取下，卸壓閥蝶形閥打開。

5）確保電力變壓器的二次導線連接正確、牢固，進氣孔沒有被堵塞。

6）確保氣體繼電器安裝方向正確，導氣管清潔，氣體收集箱注滿油。

7）確保接地系統充分接地。

8）確認氣體繼電器溫度計、油位計、泄壓閥、爆壓繼電器和其他保護控制線路連接正確。

9）檢查變壓器是否有滲漏，外觀是否干凈整潔，是否有異物。

2.2 連接體

在研究工作中，變電站設備使用螺絲和夾具進行連接，其中大部分是由銅制成的，有些是由鋁制成的。這些材料很容易被氧化，如果處理不當，嚴重時可導致設備完全燃燒。

2.3 避雷器

本文討論的研究項目需要安裝避雷器，裝在設備的上邊，來避免電擊。避雷器可以安裝在電涌保護器之前，這樣做，無論變壓器是否正常運行，都必須保證避雷器的穩定性。電涌保護器安裝不當會縮短整體距離，并在一定程度上增加泄漏電流，從而大大降低整個系統的絕緣水平。在混凝土地面等多塵區域，應安裝電涌保護器以避免閃絡和其他問題。在配電網絡中，變壓器及其外殼要有效地連接到低壓直接接地系統中，以便最大限度地利用避雷器。

2.4 電氣一次設備

在安裝電氣一次設備之前，操作人員必須仔細閱讀電氣設備操作手冊，按照要求逐一跟著要求進行安裝測試，在安裝過程中必須禁止有不符合規則的操作。電氣一次設備的安裝是一項具體又復雜的操作步驟，涉及到有關各個電力方面的專業知識。在出現問題時，維修人員必須向專家咨詢，并始終正確、認真地進行電氣一次設備的安裝和調試。

2.5 電氣二次設備

（1）電氣二次設備由保護裝置、控制裝置、數據采集裝置、照明裝置等組成；安裝時，操作人員應確保設備符合設計圖紙要求，確保安裝部件或安裝附件的缺陷不影響二次設備的正常使用。

（2）電氣二次設備安裝過程中，檢查開關設備的保護和控制功能、電氣二次設備的信號指示和數據采集，確保正常運行。

（3）在電氣二次設備安裝過程中，充分調整電氣二次設備、輔助設備和繼電設備的安裝位置，確保無安裝遺漏和缺陷，符合正常設備制造要求。

2.6 電力電纜

電力電纜鋪設是變電站安裝的一個重要部分，應根據市場的發展，積極使用電纜代替架空線，使電力傳輸更加完整。

（1）鋪設電纜時，應根據實地勘察的施工方案，確定電纜的走向，用石灰在地面上留下痕跡。

（2）為保證電纜的長度和深度，應垂直挖溝，及時在溝底鋪沙，然后用機械方式鋪設電纜。

（3）鋪設電力電纜時，可采用電纜支架將電纜與電氣接頭連接，并鋪設塑料外殼。在這種情況下，應使用不同的顏色做適當的標記，以區分三相。

3 變電設備的檢修措施

3.1 優化設備管理制度，實行定期檢修

3.1.1 優化設備管理制度

在使用和維修變電站設備［5-8］時，需要加強設備管理系統，以便維修人員能夠更好地了解、記錄和及時維修故障。在短期內，即使變電站設備的問題相對不那么嚴重，不影響其他變電站設備的正常運行，也要及時解決，使供電部門能夠形成比較完整的管理體系，為中國電力工業的長期發展起到促進作用。

3.1.2 實行定期檢修

（1）在變電站設備的日常運行中，應定期進行檢修，對發現的任何缺陷或不足應及時記錄、報告和分類。不影響整體性能的小缺陷應包括在常規檢修中。對于比較嚴重的問題，應制定短期檢修計劃，一旦設備達到一定的故障程度，應及時糾正故障，并加強檢查，使問題的嚴重程度在任何時候都不超過一定的界限。對于比較嚴重的問題，應及時采取適當的應急工程措施。

（2）為了提高變電站設施的安全防范能力［9-15］，有必要建立以先進的微機技術為基礎的監控網絡，引進高靈敏度的傳感器，實時收集和分析現場設施的信息，并利用無線方式對特定的預試元件實施無線監控，這將大大提高現場設備的日常維護效率，由定期維護轉向每天狀態維護。

3.2 利用在線監控系統，實行設備檢修動態管理

目前，由于我國科學技術的的不斷提升，電力系統的信息化、網絡化正在逐步形成。電力企業在改變傳統的變電設施檢修方式時，應合理利用信息和計算機技術，采用變電設施在線監測系統，對設施的檢修進行動態管理，不斷提升電力系統的效率。變電設施在線監測系統的優勢非常好，配合適當的傳感設備，可以有效地監測和控制電網的運行情況，大大縮短變電設施的檢修時間。

4 結束語

綜上所述，電力在我國工業生產中廣泛應用，同時在人們的生活中處處存在。因此，要強化各個方面使電力系統的功能變強，加強變電站設施的安裝和調試，提高安裝質量和效率。在安裝過程中，需要對變電站的相關設備進行升級改造，提高安全性和效率。電力行業的廣泛從業者應正確認識當前存在的問題，并在今后的工作中，努力提高變電站設備的安裝和檢修水平，為我國工業生產的發展提供強大的推動力。