10KV变电站扩建工程中施工技术方案分析 ——以上海星昀实业10KV变电站安装工程为研究案例

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:高雷
[导读] 摘要:我国经济水平的不断提升,使得城市电力需求逐渐提高,变电站作为电力供给系统中的重要环节,其长期稳定运行是保障供电安全的关键。
        上海佳歌电力科技有限公司
        摘要:我国经济水平的不断提升,使得城市电力需求逐渐提高,变电站作为电力供给系统中的重要环节,其长期稳定运行是保障供电安全的关键。本文以上海星昀实业10KV变电站安装工程为研究案例,通过分析10KV变电站扩建工程的施工意义及施工要点,探究其实际施工环节的施工技术应用优化方案,希望能够为有关人员提供参考。
        关键词:10KV;变电站;扩建工程;施工技术
        引言
        上海星昀实业10KV变电站安装工程施工地点为康威路299号,该项目施工依照“电气装置安全施工及验收规范”进行作业。在一期工程的基础上,为进一步发挥10KV交流大范围资源优化配置、远距离电力高效输送的技术经济优势,确保10KV变电站配电系统的正常运行。
        1、10KV变电站扩建工程施工意义
        我国人口众多,但分配不均,区域人口密度有着较大差异,整体呈现出“大杂居,小聚居”的分布特点。我国政府一直秉承着“为人民服务”的工作理念,无论在多么偏远的地区,只要有人就要通电,而对于部分地形复杂、交通不便的区域,变电站就是其电力供应的枢纽,加强对变电站扩建工程施工质量的控制,能够确保电网的安全稳定运行。现代10KV变电站扩建工程要选择合理的配置方案,作为电网系统的重要组成部分,10KV变电站扩建系统安装能够有效强化电气设备负荷监控,提高变电站设备故障诊断能力,进而保障电网故障发生时能够在第一时间被处理[1]。
        2、10KV变电站扩建工程施工要点
        在本案工程中,10KV变电站扩建工程的工作技术专业性要求较高,尤其在电缆铺设防腐等环节,需要施工人员对整个系统设备布局有着准确认识,并且自动数字化变电站建设数量越来越多,并朝着智能化方向发展。变电站电气系统设计时,进行变电站扩建能够有效解决电网系统超远距离输电工作的安全问题,提高其经济可行性,并且这种设计能够有效提升变电站的智能性。但是部分变电站的建设时间较长,建设时电网要求标准较低,在多年运行过程中,逐渐达不到城市日常用电需求,存在较高的配电设施用电安全隐患。进行10KV变电站扩建工程施工项目,主要是为了城市居民用电安全问题,具体包括电源增容、低压配电设施更新、居民用户计量设备优化等工程。实际扩建施工时,在初设概算环节就要进行设施审核,降低项目施工风险,梳理变电站的现有供电情况,针对变压器熔点、用电负荷、供电高峰时间进行了解,做好相应的应急故障方案,以及关键技术应用。通过对变电站原供电薄弱点研究,精准分析故障报修工单,对一定期限内的变电站扩建工程项目进行分析,制定相应的改造方案。
        3、上海星昀实业10KV变电站扩建工程中施工技术应用方案探讨
        3.1施工现场管理
        10KV变电站扩建工程的施工周期较长,专业技术水平要求较高,在项目施工前,需要施工人员结合施工现场的实际情况,对施工环节可能存在的施工问题进行有效防范,强调施工现场项目管理,确保变电站的整体施工质量。变电站扩建施工应引进新型工艺技术,强化施工人员的专业技能培训,使得其操作技术更加规范。在施工环节要注意对施工流程的管理,合理地进行项目施工组织管理,构建完备的施工现场管理制度,划分不同职能部门,如技术部门、安全部门等,将项目施工管理任务分配到具体部门中[2]。
        3.2隔离开关安装
        在10KV变电站扩建施工时,常会用到隔离开关,这是一种进行电源隔离、电路切断,自身无灭弧功能的开关元器件,处于“合”状态时,隔离开关能够提供常规电压下的异常条件电流;处于“分”状态时,根据开关触点上的绝缘距离标志进行断路阻隔。其自身工作原理及系统构造较为简单,但一个完整的高压线路涉及到多个隔离开关,因此在10KV变电站扩建工程的安装和调试中,需要增强对其设备优化处理,提高其可靠性,及时清理直流控制系统设备上的杂物和电池表面,确保电池槽高度的一致性。实际安装环节,要注意选择静触头接触点,结合环境温度合理选择接触点,并在接触点安装完成后再进行调整。
        3.3管型母线安装
        管母是电力输变电系统中的重要材料,它能够实现不同变电站变压器之间的连接,以及在大电流直流装置中充当过流导体的作用,对整个输变电系统的安全运行起着至关重要的作用。管母的出现取代了传统的矩形、棒形母线,具有独特的合金材料性质,以及个性化加工工艺,是一种现代化节能导电材料。就起性能而言,管母采用了热顶铸造、无缝管等世界先进工业制造工艺,表面较为平整,有着较为精准的施工尺度,有很好的表皮绝缘性及抗变形能力。管母的耐热性较高,实验证明在120摄氏度到200摄氏度的工作环境中,管母都有较为可靠的机械强度,且占地面积小,便于进行安装检修施工。本10KV变电站扩建工程中采用了SF6瓷柱式断路器,在室外环境下进行敞开式作业,即利用改良版的户外中型悬吊式布置工艺,且对于母线线型,还存在着争议。一种是使用软母线,并搭配水平断口型隔离开关设置;另种是使用管型母线,并搭配垂直伸缩式隔离开关设置。

二者相比,管型母线的载流量大,能够支持较大电流工作强度,占地面积较小,可以进行总平面布置,外形较为美观,且该工艺已有了较为完备的管理策略及运行经验。
        3.4继电保护工作
        10KV变电站系统在扩建施工环节,一次系统上手较为容易,而二次扩建系统相对较为复杂,其中包含了大量继电保护装置及二次回路施工。所谓继电保护装置是指由继电器组成,对变电站系统进行监视、测量、控制的自动化装置,其能够保障10KV变电站扩建完成后的正常运行。就10KV变电站继电保护工作而言,常规处理方式是将不同母线三相电压及单相电流引入装置模拟量,此时系统根据开关情况判断断路器所在位置,在系统运行环节,母联开关处于跳位,在其满足充电条件后,经过15s会完成自动充电。若母线电压较低,且充电持续时间大于预定时间时,故障开关会发出开关指令,确认其电路状态后,备用母联开关才会运作,完成备用电源投入。在其二次系统安装处理环节,核心要点在于确定开关状态后再进行母联开关启动,防止备用电源故障状态出现二次跳闸[3]。
        3.5电缆线路优化
        10KV变电站扩建工程中的电缆线路优化工作主要包括接地网与接地干线,其中接地网是指埋藏于变电站地下,直接与土地接触的部分,其材质多为镀锌扁钢或裸铜线,而接地干线是指电气设备与接地网之间的导体部分。在其安装使用过程中,由于土壤温度、湿度、微生物环境、酸碱程度等内部环境的不同,会对电缆线路造成腐蚀作用。电缆线路中易于发生腐蚀的部位主要为设备接地引线螺丝、各种环节的焊接头,以及电缆沟内部的均压带,这些部位受到大气与土地的双重腐蚀作用,易于出现电化学腐蚀现象。在10KV变电站扩建工程施工环节,一些不规范的操作也可能会造成电缆线路腐蚀,如电缆线路掩埋深度不够,上层土壤中的含氧量较高,使得土壤氧化速度加快;进行土方回填作业时,使用碎石或建筑垃圾等自身腐蚀性较强的材料;增设地网时没有将新旧地网之间的电缆沟进行处理,使得电缆沟均压带腐蚀断裂造成地网瓦解;部分接地装置焊头部分存在虚焊、假焊的现象,缺少焊接头的防腐处理效果。
        3.6完善服务保障
        10KV变电站扩建工程是一项实实在在的惠民利民工程,其对于提高城市居民生活幸福指标,保障人民财产安全有着重要意义。相关管理人员要充分认识到改造工作的重要性,降低改造项目风险指标,加强工程质量安全管理,结合有效的项目改造宣传报道,有效落实“服务人民、服务社会”的扩建改造目的。为方便10KV变电站扩建工程周围用户电网服务,有效保障电网供电服务质量,强化电力管家系统,可以为变电站周围居民发放联系卡,提供联系方式,及时解决各用户的用电安全问题。紧密关注地方气象单位发布的灾害性天气信息,未雨绸缪做好恶劣天气电网装置应对方案,针对高温、低温、雷电、冰雹等自然灾害恶劣环境,降低持续性天气下的累加影响效果。同步做好物资准备,利用短信、微信群等方式,及时通知故障装置抢修,强化变电站负荷检测。
        3.7安全管控制度
        10KV变电站扩建工程的施工顺序是由上到下,其施工环节的地形、地质都会对施工质量产生影响,实际施工前,检录部门应制定针对性的安全管控制度。认真执行《电业安全工作规程》,《电力建设安全健康与环境管
理工作规定》等相关要求,尽量同专家共同进行论证,确保10KV变电站扩建工程施工安全质量。工作人员要重视设备检验监管工作,不仅对于变电站设备的参数、数量等信息进行检查,更要按照相关规定,全面了解其使用方法、应用效果,避免因设备老化等原因,造成10KV变电站扩建工程施工事故。加强对于施工人员的约束,要求其严格按照施工设计图纸进行施工,施工人员进入施工现场前,必须按规定工作服,穿绝缘鞋,戴安全帽,降低施工意外造成的项目风险,有效解决施工现场的安全隐患。扩建工程设计人员应考虑到变电站结构的自身性能,以及其实际耐久性,在自然灾害发生时,保证变电站承重结构安全符合设计指标。实际施工环节,若未召开开工会,或没有得到相关管理人员准确“可以开工”的指令时,工作人员一律不允许进入工作现场或进行工作。针对施工监理过程中的锚杆位置、钻孔直径、锚杆应力等项目检查,要求钢筋网直径符合设计要求,并在基坑开挖完成后,通知有关部门进行验收。施工人员在高处作业时必须系安全带,保险绳,安全带必须系在牢固的物体上,移位时,不得失去一重保护[4]。
        结论
        通过本案工程中对10KV变电站扩建工程中施工技术应用方案研究,能够有效提高城市电能供给质量,提高10KV变电站的供电可靠性。实际施工环节,工作人员要按照施工规范进行作业,切实增强变电站电力输送能力,提高扩建施工项目的整体效益。
        参考文献
        [1]刘斓艳.三明富兴220kV变电站扩建项目电磁辐射对环境影响的探索[J].海峡科学,2020(04):50-52.
        [2]王娣,韩玉,熊剑,等.500kV变电站大型扩建工程中的现场安全管控措施[J].农村电气化,2019(05):14-16.
        [3]黄少波,黄明.1100kVGIS扩建工程安装用移动式防尘室研制和应用[J].电工电气,2019(04):69-71.
        [4]邵松涛,周海鹏,程中杰.特高压变电站1000kV间隔扩建工程特殊条件下的预案研究[J].电力设备管理,2018(11):81-84.
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