摘要：随着我国电力需求的增长，变电站建设呈现增长的趋势，常规设备敞开式变电站受占地面积的影响，在用地紧张的地区受到制约，而新型组合电器变电站由于具有占地面积小、建设周期短、运行维护工作量小等优点，得到越来越广泛的应用。但是在扩建施工过程中，由于上方母线带电，设备运输、就位、组装均需在母线停电状态下进行，造成母线停电时间较长，影响电网正常运行。
关键词：变电站；改扩建工程；停电时间
前言
在进行变电站改扩建工程时，不可避免的需要拆解原有设备进行新旧设备的拼接。根据拼接口的不同形式、扩建间隔的安装位置、设备的布置方式，需要原有设备在拼接时进行部分或全部停电，因此，需要采取有效的措施，减少停电的时间，确保社会正常的生产。
1影响变电站改扩建工程停电时间长短的因素
采用架空出线的方式在安装时比采用电缆出线的工作量少。电缆仓的电缆附件安装、试验，以及气室处理工作，使停电时间延长。线路避雷器、线路电压互感器的安装位置有两种，一是采用独立于GIS设备布置，不增加设备安装的停电时间，二是集成在GIS设备里，因避雷器、电压互感器不单独设隔离闸刀，需在设备完成耐压试验后再安装，会使设备安装所需的停电时间至少增加三天。在工程建设时，如果考虑了变电站投运后停电难以安排，对GIS的预留拼接口进行了特殊的结构设计，后期工程扩建拼接时可以减少停电时间和停电范围。如没有特殊结构，则后期工程扩建时拼接段母线需要停电[1]。在隔拼接后需要与原有母线一并进行耐压试验，电压的加压点一般选择与该段母线连接的主变压器的GIS进线套管处。在实际工作中，因主变压器安装了消防喷淋管道，高架车作业斗无法到达进线套管下方进行试验线连接，需要从该段母线上相邻的线路间隔套管处进行加压，试验前将该线路的避雷器、线路电压互感器拆下后，完成气室处理，再进行扩建间隔与原有母线拼接点的耐压试验，试验完成后重新装上避雷器和线路电压互感器，增加了停电时间[2]。
2减少变电站改扩建工程停电时间的建议
2.1从工程投资上解决改扩建停电时间长短问题
对于改扩建变电站，从提高设备供电可靠性和投资的角度上，如果远景扩建间隔不多，或者短期内即将新增间隔，设备在总体设计时建议一次全部上全。以避免后期扩建时，为配合设备安装调试而需要对已运行设备安排长时间的停电。
2.2优化设备元件布置方案缩短停电时间
对于架空进线的设备，线路避雷器和线路电压互感器采用常规设备，独立布置于设备外。从设备成本及运行可靠性上分析，设备成本比集成内低，运行故障率也不高。更重要的是在扩建阶段有利于减少设备现场安装的工作量及拼接面，可减少拼接后设备的停电时间，有利于设备质量的控制。采用独立布置的避雷器、电压互感器，对设备耐压试验也不产生影响，只需在前拆除连接导线即可，试验结束后再恢复，可缩短停电时间[3]。
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2.3采用设备特殊改扩建接口缩短停电时间
2.3.1改扩建间隔位于母线端部
通常做法是在设备到货后，将扩建间隔所在的母线停电，扩建间隔拼接后进行出线套管安装或者高压电缆安装，完成后开始气室处理及耐压试验等后续工作。此流程需要的停电时间长，且停电时间内工作互相衔接，不可压缩[4]。要缩短停电时间，可采用特殊设计的拼接口，并改变施工流程。先将扩建间隔就位，完成整个间隔的气室处理工作、一、二次设备安装及调试、验收，再安排母线拼接的施工流程。只需安排母线拼接及气室处理、耐压试验工作的停电时间，相比常规施工流程，节省停电时间在一半以上。以某变电站ZF12-126（L）GIS设备的扩建拼接为例，该公司有一项名为GIS/H-GIS用小型化着脱型伸缩节的实用新型专利。根据变电站设备拼接口形式及设备尺寸，在设计扩建设备时，沿轴向预留伸缩节的安装位置。现场拼接前，完成设备就位及安装试验、验收，再安排母线停电，将伸缩节安装到位，实现设备的拼接。使用流程如下，首先拆卸下拉杆3，然后使用工装压缩波纹管1，调节出现场施工人员操作所需空间，再进行导体的连接；最后在利用工装将波纹管1复位，将两端法兰2分别与两台GIS设备对接，并安装拉杆3。通过调整拉杆3和波纹管1的长度还可以补偿设备加工误差和现场安装误差，保证设备的正常安装[5]。
2.3.2扩建间隔位于母线中部
位于母线中部的扩建间隔，目前有采用加装备用间隔隔离开关、接地开关的形式。间隔扩建时，拼接面在盆式绝缘子上，需要停电将母线气室降压回收SF6气体，因母线筒体长，回收SF6气体工作量大，停电时间长。为实现扩建工程减少停电时间的目的，建议在扩建间隔上设计一个尺寸适当的波纹过渡筒。增加波纹过渡筒后，保证了拼接时的工作面在过渡筒的法兰面上。如果按标准力矩值将盆式绝缘子紧固，则在过渡筒体法兰面拼接时不会对盆式绝缘子产生破坏影响，而且借助波纹过渡筒体，可以补偿设备加工误差和现场安装误差。确保拼接面上的盆式绝缘子受力均匀。因此，在间隔扩建时，将隔离开关DS1打开，接地开关ES1合上，并断开DS1、ES1的操作电源，机构箱上加锁，确保施工过程中DS1、ES1不被误操作，通过隔离开关DS1实现待拼装设备与运行母线断开，可实现不停电拼接。拼接完成后进行过渡筒体气室的处理，再安排母线停电进行扩建间隔的耐压试验，按此方案，间隔扩建拼接工作只需在耐压试验时停电一天。
2.4通过合理改变施工流程缩短停电时间
根据拼接口过渡母线工字型筒体的安装尺寸，将本期扩建的曹桥间隔定位，然后完成景兴间隔与曹桥间隔的拼装，最后复测曹桥间隔到前园1527间隔的尺寸与工字型母线筒体尺寸是否相符。对曹桥间隔、景兴间隔GIS设备完成所有一、二次安装试验工作，并经验收合格，再开始安排拼接母线停电。停电后，回收相邻母线气室的气体，通过用千斤顶、手拉葫芦，对曹桥、景兴间隔的位置进行微调，以完成工字型母线筒体的拼装及导体安装。最后对拼接母线段进行抽真空及充SF6气体、新扩建间隔的耐压试验工作。该工程本期扩建的曹桥、景兴间隔采用电缆出线，避雷器、线路电压互感器装在GIS内，耐压试验采用相邻前园1527线出线套管处加压，且需要拆装前园1527线线路电压互感器。在上述复杂设备情况下，母线配合扩建的停电时间只用了4天就完成两个间隔的安装试验工作，比采用常规施工流程节省了至少8天时间。
结论：
目前改扩建是造成变电站设备停电的主要原因，因此有必要对变电站设备间隔元件的布置、气室的大小选择及母线上预留间隔的结构进行科学优化设计，施工阶段根据现场条件合理安排工作流程，以满足安装扩建间隔时所需停电时间最短、停电范围最小的要求。
参考文献：
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[2]温荣权. 220kV变电站改扩建工程现场的安全管理措施[J]. 质量探索,2016,13(04):40+39.
[3]李广敏. 浅谈变电站改扩建过程中的电气一次设计[J]. 现代工业经济和信息化,2015,5(07):58-59+66.
[4]郑晓琼,戚矛. “大检修”体系下变电站改扩建工程全过程安全管控[J]. 农村电气化,2015,(01):17-19.
[5]施伟,陈桥. 220kV变电站改扩建工程现场安全管理措施探究[J]. 机电信息,2013,(09):157-158
论文作者:储雷1,瞿绪龙2,陈颖3,刘金才4,冯吉5
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/2
标签：母线论文; 间隔论文; 设备论文; 变电站论文; 时间论文; 耐压论文; 电压互感器论文; 《防护工程》2017年第25期论文;