第九章变配电工程施工及新技术应用

第九章变配电工程施工及新技术应用第一节:变配电工程施工•变配电工程简介：•变配电工程包括变电工程和配电工程。•变电工程是指为输送电能而进行的电压变换工程。电压变换是将发电厂较低的电压（10KV）升高至高压（35—500KV）或超高压750KV以上，进行远距离的电能传输。•在输电线路终端再将电压降至配电电压（110KV以下）进行电能分配使用。通常称为升压和降压变电工程。•配电工程是指直接将电能分送到电力用户的电力工程。配电电压根据用户需要而定，大多数是10KV电压的配电和220/380伏的低压配电。其中包括10KV/380（220）V的电压变换。•根据变配电工程的电压等级不同，国家电监会第6号令规定，从事电力承装修工程企业的业务许可分为五个级别。“一级”可允许从事所有电压等级的工程；“二级”则允许从事220KV以下工程；“三级”为110KV以下；“四级”为35KV以下；“五级”为10KV以下。这也是企业从事电力建设工程的资质区别。二、变配电工程内容：•变配电工程主要由变压器工程、电缆工程、高低压配电、控制室、操作电源等组成。变电工程中的电力变压器、电缆、高压电器等，其电压等级高（35—750KV），容量大，体积大，结构复杂。大都为室外安装，有些大城市的110KV级电力装置则逐步向室内转移。•配电工程的电气设备电压较低（10KV及以下），容量较小，一般都装于室内。如果实际需要也有装于室外的，配电的控制室及操作电源较为简单。很多都采用交流电源操作。三、变配电工程施工•1、施工程序：•变配电工程施工，一般分为一次接线和二次接线部分。也就是一次设备（主设备）和二次设备（辅助设备）的安装。这里主要叙述主要设备的安装。主要设备包括变配电的电力变压器和配电的高压成套设备和低压成套设备。•电力变压器不论其电压高低，容量大小和安装地点的不同，高低压成套设备不论高压、低压或不同的型式，一般都可以遵循如下的程序进行施工。•2、施工准备•（1）施工设计、图纸完备、经审核、批准、无错漏。•（2）设备订货已完成，并提货到位。•（3）工程材料、施工机具等准备完成、人员配备充足。•（4）施工方案、计划、措施等已获批准，并已组织学习，熟识。•（5）现场安全措施已完成•（6）土建工程，设备基础等已完工。•3、设备开箱检查和基础检定•（1）检查人员应有建设单位、制造厂、监理和施工单位的成员共同参加。工长应主动调协各方，并作好检查记录。•（2）设备检查的主要内容如下：•①设备的型号规格，参数等是否与设计相符。•②对照设备装箱清单核对出厂文件应齐全。（如合格证、设备图纸、使用说明书、检验报告等）•③检查设备外观，应无机械损伤，密封良好。•④充油设备应检查油位正常、无渗漏、油质合格。•⑤对设备绝缘进行非破坏性检测，以判断是否受潮，是否需要干燥处理。•⑥对于变压器，尚要确定是否需要吊钟罩或吊芯检查。•⑦检查设备基础是否符合设计要求，土建施工质量是否已验收合格。4、设备搬运和就位：•（1）设备搬运要严格遵守“运输规程”，工长要根据实际情况，指导和协调好搬运工作。•（2）设备就位要遵照设计要求，其位置和尺寸等均不能超出允许误差。5、设备主体稳装•（1）设备就位后，根据设备的安装要求，把设备牢靠固定。•（2）安装设备的进线，出线连接（如导线、电缆、母排等）。6、附件安装。•按设备的安装说明书，把所有附件清洁后逐个安装完毕。7、设备交接试验•按照国家标准GB50150-2006《电气设备交接试验标准》的规定进行各项试验，合格后方可投入试运行。8、试运行•试运行有分部试运行和总体试运行。有的设备可以先进行分部试运行，再一起进行整体试运行。•试运行的操作由运行部门负责，安装单位做好相关的配合。•试运行一般都有预先编好的实施方案，工长应予熟识，积极做好本身工作。•试运行中若发现缺陷，要配合生产厂家认真处理。•试运行合格后，做好交接工作，把施工资料整理好，移交建设单位。第二节：变配电装置的新技术应用•一、电力变压器新技术的应用•我国建国以来电力变压器技术的发展可以划分为四代产品。•第一代变压器称为热轧硅钢片变压器。型号为TM、TN、SJ、SJI、SJII等。国家标准为“64”标准（GB500-1964）。•第二代变压器称为冷轧硅钢片变压器。型号为SJ3~SJ5或S3~S5。国家标准为“73”标准（GB1300-1973）。•第三代变压器称为低损耗节能型变压器。型号为S7、SL7和S9型。国家标准为“86”标准（GB1300-1986）。•第四代变压器称为非晶态变压器。•第一代变压器是50、60年代的产品，处于国际上30、40年代的水平。，是沿用前苏联1941年的标准。铁芯材料是热轧硅钢片，技术落后，本身损耗大。•第二代变压器是在70年代中期，铁心材料改为冷轧晶粒取向硅钢片。这是铁心材料的一个突破，大大降低了空载损耗，是变压器降耗的一次飞跃。•第三代变压器是80年代中期的低损耗节能型变压器。这是变压器技术进步的第二次飞跃。产品结构的改进和性能的提高，使变压器空载损耗下降了38%—46%。•第四代的非晶态变压器，型号为SH型，产生于90年代末期，变压器采用了非晶合金铁心。利用铁、硼、硅和碳合成非晶合金（尢如玻璃等非晶材料），制成带状铁芯不再用叠装而采用带状卷绕而成。没有间隙，铁碳损失很少，变压器的空载损耗较低损的S7下降了80%，负载损耗下载了50%。这是变压器技术进步的第三次飞跃。•非晶合金铁芯变压器是我国重点推广的新型节能产品，对配电系统降耗具有重大意义。•在配电系统中，采用干式变压器取代由浸式变压器，是另一种技术进步。油浸式变压器由于采用绝缘油作为绝缘和冷却，存在一些难免的副作用。尤其在一些需要无油化的场所，能使用。而环氧树脂浇注的变压器，具有诸多的优点。例如具有难燃性，自熄性。可以避免火灾；机械强度高，能承受巨大的冲击电流，同时绝缘性能好，噪声低，免维护等等。因此应用日趋广泛。二、配电装置新技术的应用•1、低压成套装置—低压开关柜的新技术应用•低压开关用于动力配电。电动机控制及照明等配电设备的电能转换分配和控制。早期的用电控制采用石板、木板上装置刀闸的原始方式。后来采用箱、柜的金属构架。当时较普遍使用BSL型。敞开式开关柜结构较为简陋，事故也常发生。至80年代开始采用全国统一设计的PGL型，固定式开关柜，90年代推广能源部统一设计的GGD型全封闭固定式开关柜。较PGL进了一大步。•固定式开关柜的灵活性较差，后来采用新技术，产生抽屉式开关柜，如BFC、GCK、GCL等。全部都是选用标准模块，系列标准化，设计方案组合性强，可以自由组合。抽屉式开关可以方便方便入，抽出，功能齐全，维修、更换都十分方便。•2、10KV负荷开关柜—环网柜•负荷开关柜的新技术发展迅速。早期城市电网的开关房，大都采用隔离开关来控制，不能带负荷操作。80年代开始采用负荷开关，并将负荷开关置于金属构架中，成为负荷开关柜。早期采用产气式负荷开关，如国产FN型，或采用德国F&G公司的KL型产气式负荷开关。和意大利的压气式负荷开关。•由于电网容量日益扩大，空气式负荷开关转移电流开断特性不良，不能适应开断大电流的要求。因此以后的负荷开关大都改用SF6和真空负荷开关。这些负荷开关柜，现今国产真空负荷开关已闯过技术难关，应用也兴旺。如法国MG公司的SM6等德国西门子、ABB公司。在电网的环型供电中起了重要的作用。•3、10KV高压断路器开关柜•高压配电装置一般由开关电器（断路器、隔离开关）、保护电器（熔断器）、测量电器（互感器）、调节电器（电容器）等组成。若将它连同二次回路的控制、测量、保护、调节和辅件等装置在金属结构的壳体内，便成为高压开关柜。亦即成套高压配电装置。•高压断路器柜的最突出之处就是采用断路器，空能开断和关合短路电流，较隔离开关、负荷开关都有较强的控制功能。•早期的高压开关柜是沿用前苏联的形式GG-1A型，体积较大，占空间多，结构简单。装置少油断路器，维护工作量大，没有五防功能。安全系数低。后来经过改造，加装了五防装置，并换成真空断路器，成为GG-1A（F）型，延长了使用寿命，它的突出优点是绝缘距离大，内部不容易发生绝缘击穿事故，造价低，有上下隔离开关，断电时有明显的断开点。•进入90年代，随着电力工业的发展，高压开关柜产生了技术较先进的产品。如固定封闭式的XGN-10，手车式的YJN-10和中置式的KYN-10等。•“施工员教材”的83页有各型开关柜的性能比较表，可供学习参考。•4、组合电器•广义讲，组合电器实际也是成套装置，也是将有关电器组合成一体的配电装置，它主要有两种类型。(1)箱式变电站•箱式变电站是将高压开关柜（或负荷开关柜）。电力变压器和低压开关柜等，装在一个大箱之中，成为一个小型变电站。占地面积只有3-6平方米。用于负荷密集的工矿企业、港口、施工工地和居民住宅小区等场所。内装干式变压器，真空或SF6开关。全封闭、维护期长、外观与周围环境协调。箱式变电站是配电装置的一大进步。它的品种也很多，例如有美式箱变、英式箱电和国内生产的各种型式的箱变。应用越趋广泛。(2)SF6全封闭式组合电器（GIS）•GIS是将母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、、避雷器等相关的高压电器按电气交接线的方式连接装置在一个密封的，并接地的金属壳体内。充满SF6绝缘气体，只有进出线端在外面。GIS占地面积和空间都小、非常紧凑、设备绝缘不受外界环境影响、运行可靠性高、维护工作量少、安装调试容易、无静电、无电晕、噪音低，厂家可以成套供应。目前可以做到110KV，220KV，国外产品可以做到500KV。特别适用于大中城市的域区变电站应用。