首頁 > 交流園地 > 經(jīng)驗交流 > 正文
新一代智能變電站的電氣設備安裝
發(fā)布日期：2016-10-31 來源：《上海設備管理》
點擊數(shù)：23269
葉塘110 kV智能變電站是全國首批六座新一代智能變電站之一，也是上海首座新一代智能變電站。本文介紹了葉塘變電站與傳統(tǒng)常規(guī)變電站的區(qū)別，以及電氣設備安裝中的注意事項。
一、概述
新一代智能變電站和傳統(tǒng)常規(guī)變電站的區(qū)別主要在一次設備智能化、電子式互感器、一次設備狀態(tài)監(jiān)測、一體化電源、輔助系統(tǒng)智能化等幾個方面。圖1體現(xiàn)了新一代智能變電站與常規(guī)變電站在系統(tǒng)結(jié)構上的區(qū)別。
對于電氣設備安裝來說，最大的區(qū)別體現(xiàn)在二次控制電纜敷設方面。常規(guī)變電站的做法是將一次設備上的電量或非電量信號通過電纜直接接入保護、測控、故障錄波、計量等設備，而新一代智能變電站通過一次設備上的電子式互感器直接輸出數(shù)字信號給合并單元，或者高壓設備本體簡單地引出電纜至就近的智能終端，然后通過光纜到達間隔層設備和站控層設備。
合并單元是過程層的關鍵設備，是對來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和（或）電壓數(shù)據(jù)進行時間相關組合的物理單元。合并單元可以是互感器的一個組成件，也可以是一個分立單元。合并單元的輸入為數(shù)字信號，包括采集器輸出的采樣值、電源狀態(tài)信息及變電站同步信號等，這些信號通過高速光纖接口接入合并單元。在合并單元內(nèi)對輸入信號進行處理，同時合并單元通過光纖向間隔層智能電子設備（IED）輸出采樣合并數(shù)據(jù)。
顯而易見，從長遠看，新一代智能變電站的推廣，會大大減少二次技術員的工作量，因為控制電纜大量減少，廠家提供的光纜在廠家的設備間簡單敷設，插入光纜頭就能實現(xiàn)所需要的功能，還可以大大縮短工期。但是，在實際施工中，由于缺乏經(jīng)驗，過程并不順利，主要體現(xiàn)在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設和熔接、電子式互感器、絕緣母線等幾個方面。
二、控制電纜橋架
設計部門在設計控制電纜橋架時，沒有考慮新一代智能變電站中控制電纜少、光纜多的特點，還是按常規(guī)變電站橋架設計圖紙。葉塘變電站開工審閱圖紙后，向設計部門反映了這個問題，經(jīng)設計部門確認后，縮短了控制電纜橋架寬度，新增電纜層100mm寬光纜專用小橋架、電纜豎井200mm寬光纜橋架，同時二次主控室地板下也增加專用橋架。施工后發(fā)現(xiàn)，預估還是嚴重不足，電纜層100mm寬光纜專用小橋架里擠得滿滿當當，而三條縱向控制電纜橋架內(nèi)只有一條鋪設了電纜，偌大的四開門電纜豎井內(nèi)，只有寥寥十幾根電纜。
施工結(jié)束后向設計部門提出了建議，電纜層和主控室地板下至少要設置200mm寬光纜橋架，同時縮小控制電纜橋架和電纜豎井的規(guī)模。
三、光纜和光纜頭的選型
新一代智能變電站內(nèi)配置了一套全站公用的時間同步系統(tǒng)，高精度時鐘源按雙重化配置，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)標準授時信號進行時鐘校正。時間同步系統(tǒng)可以輸出。主時鐘源要提供滿足電力行業(yè)標準DL/T 860 《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》的通信接口，直接與自動化系統(tǒng)連接，將裝置運行情況、衛(wèi)星鎖定數(shù)量、同時或失步狀態(tài)等信息傳輸至站控層。區(qū)別于傳統(tǒng)的網(wǎng)線連接，此處也采用光纜連接。施工時最大的不便是采用以上對時方式，必須待全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）調(diào)試完成、對時以后，才能進行其他聯(lián)調(diào)。葉塘變電站在進行電氣設備安裝時并不知道這一點，按照傳統(tǒng)做法，即將GPS光纜延后敷設接線，于是延誤了部分調(diào)試進度。
基于以上原因，光纜和光纜頭的選型就非常重要，不能有錯誤，也不能拖延時間。在光纜選型方面，設計部門同樣沒有足夠的經(jīng)驗，當初只提供了四芯多模光纜這一個型號。在最后使用時，發(fā)現(xiàn)采用這一型號浪費嚴重，用單芯光纜就足夠了。
光纜的種類很多，根據(jù)用途不同，自身具有的功能和性能也有所差異。光纜的分類主要是從工作波長、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上進行的。葉塘變電站選擇GJBFJH－4A1a（1+4－2.5（8.5））型，是設計部門提供了四芯多模光纜大方向后，咨詢光纜生產(chǎn)廠家，索取光纜技術參數(shù)，依據(jù)現(xiàn)場實際情況（潮濕程度、需要彎曲程度等）向設計部門、連接兩側(cè)設備的生產(chǎn)廠家分別確認后再采購的。施工后發(fā)現(xiàn)，可以采用單芯光纜，除了降低成本之外，還有占地面積小、更加美觀等優(yōu)點。
目前主流的光纜頭主要有以下幾種。
（1）FC 型。常見的為圓形，帶螺紋光纜接頭。
（2）SC 型。方型光纜接頭。
（3）LC 型。屬于收發(fā)分離結(jié)構。
（4）ST 型�？ń邮綀A形光纜接頭。
葉塘變電站用ST型光纜頭居多，今后類似施工可以依據(jù)各種型式的光纜頭圖片，配合現(xiàn)場實物進行選擇，選型后還要經(jīng)廠方和設計部門確認，再采購。
四、光纜敷設
光纜敷設時必須有廠家人員在旁指導，敷設過程中注意以下幾點：
（1）廠家光纜、尾纖到貨，先查看到貨物清單，核實光纜數(shù)量、長度，確認能否滿足工程需要，不足時應及時向廠方提出調(diào)整。
（2）敷設光纜時仔細核對光纜型號（單模還是多模、光纜芯數(shù)等）。
（3）做好光纜標記，因為光纜很容易弄亂。
（4）敷設光纜時要格外小心，不能誤將光纜折斷。光纜進柜體時需要考慮熔纖及固定方便。若單個屏柜內(nèi)光纜較多，屏柜兩邊盡量各分一半，且建議按照需要熔接的終端盒來分。
（5）不能以敷設常規(guī)網(wǎng)線的經(jīng)驗來敷設光纜，要事先考慮光纜弧度、光纜保護。橋架到屏柜內(nèi)的一段，可用聚氯乙烯（PVC）管或者蛇皮管防護，但不宜過小，使用常規(guī)的ϕ25 過小，建議使用ϕ32 或者ϕ50 的。交換機柜有近200根光纖，必須提前規(guī)劃屏內(nèi)綁扎計劃，若無法可靠綁扎，要及時向設計部門提出，增加屏柜，或者移動設備。本工程因交換機柜光纜過多，無法可靠綁扎，所以分流部分設備到主變電能表屏內(nèi)。
五、光纜熔接
熔接需要專業(yè)人員進行，具體注意事項如下：
（1）與熔接人員溝通，說明如何看圖紙，要求其按照圖紙進行熔接，不可搞錯順序，嚴禁不看圖紙熔接。
（2）需要留有一定裕量的光纜，一般在屏下盤兩圈，交待熔接人員盤扎好。留裕量時需要進行計算，因為過長會造成綁扎困難，過短則光纜容易受到損壞。
（3）登記每日的熔接工作量，規(guī)劃進度。
（4）熔接完成后需要檢查測試所有光纜，一般采用紅外線燈，不通則需要重新熔接。測試時，如果有的光纜時通時斷，或者比別的明顯暗很多，必須重新熔接。若判斷光纜存在折斷現(xiàn)象，也要重敷重熔。
六、電子式互感器
電子式互感器是一種計量傳感裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個或多個電流（或電壓）傳感器組成，用于傳輸正比于被測量的量，以供給測量儀器、儀表和繼電保護（或控制）裝置。與傳統(tǒng)互感器相比，電子式互感器直接輸出數(shù)字信號，是新一代智能變電站的基礎。
電子式互感器一般集成在設備之內(nèi)，不需要另外安裝，但是有一點需要注意：為配合光電流互感器，10 kV電纜頭并不采用傳統(tǒng)預置式電纜頭，而是采用T型頭。
七、絕緣母線
為節(jié)約空間，并充分利用電纜層空間，葉塘變電站采用了絕緣母線，取消了傳統(tǒng)的10 kV 橋箱母排連接，這讓地上一層的層高低了近1 m。除此以外，絕緣銅管母線作為矩形母線的替代品被采用。絕緣銅管母線的優(yōu)勢在于：載流量大、絕緣性能好、機械強度高、散熱好、溫升小、損耗小、絕緣材料耐熱系數(shù)高、抗電氣振動能力強、不受環(huán)境干擾。絕緣銅管母線架構簡明、布置清晰、安裝方便、維護工作量小。
雖然絕緣母線不需要我們來安裝，但是絕緣母線在主變室與母排有軟連接，所以也需要注意以下幾點：
（1）絕緣母線安裝前，先通知開關柜廠家安裝引下母線。如果絕緣母線先安裝，相應的開關柜引下母線將無法安裝。
（2）注意核對圖紙，復核相序，一般低壓側(cè)相序出錯都會通過改橋箱來解決，但是絕緣母線一般不可更改，且造價也高，此時只能重做母排。
（3）廠家現(xiàn)場測量尺寸時，務必做好相序、母線通道位置等交底工作，并簽字，因為絕緣母線在電纜層很可能與電纜橋架位置沖突。
八、結(jié)語
新一代智能變電站還處于嘗試階段，設計部門和廠家經(jīng)驗有限，作為安裝施工人員，需要多熟悉圖紙，多思考，多總結(jié)，多和設計廠家溝通，才能提高工作效率，且少走彎路。
作者：姜軼倫 上海送變電工程公司
