110KV变电站投产阶段缺陷原因分析及处理措施

刘汉伦

摘 要：110KV变电站投产阶段的缺陷主要是由于总平面布置缺陷、土建施工质量、电气设计缺陷施工质量不合格运行维护人员对设备不熟悉等投产阶段中的常见缺陷问题，在此基础上提出了科学合理进行总平面布置，建设项目部人员参与到设计审查，施工监理等工作中边干边学，设置母线互感器使用电站仿真模型预调试，对单体设备在施工中进行适应性调试，清晰检修压板的功能及关联性，在投產阶段应抓好人员培训及消缺工作等措施。

关键词：110KV;变电站;投产阶段;缺陷

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0157-02

1 新投产110KV变电站常见缺陷

1.1 总平面布置中的缺陷

由于总平面布置引发的工程缺陷比较常见的有通讯机房布置不合理，主要是因为考虑前期投资成本尽量低而未能从方便维护，降低运行成本方面考虑。通讯机房作为变电站的重要组成部分，它的温湿度和洁净程度只打到基本的要求，机房防雷接地及消防措施等只得到部分满足。因为种种原因变电站投产阶段，站用电源不能完全按照设计采用双电源，而只能将施工电源临时接入作为站用电，这降低了变电站的站用电源的可靠性。

1.2 土建施工中存在的问题

一般情况下变电站建设优先于周围建设，变电站建成后由于周边规划变动等原因，导致变电站场内标高低于周边建筑物标高。不利于变电站场内排水，周边雨水可能会倒排入站场。由于前期地质勘查资料不充分，在建构筑物施工时因种种原因而对基础地质做改变，致使实际施工时的土壤电阻率参数与勘查时的土壤电阻率参数不一致，差异较大时会导致设计师按照勘查资料设计出的接地电阻施工方案，在施工方实施后不能达到设计效果，需重新设计、重新施工，这不仅增加了建设成本也拖慢了施工进度，若补救后的方案不能达到理想的效果，甚至可能影响到变电站的运行。

1.3 投产阶段存在的电气问题

110KV变电站投运初期，电气中的设计缺陷和施工质量是导致投产阶段事故较多的原因，运行维护人员对设备不熟悉，技术技能不达标是电气设备出故障后处理时间较长的重要原因。电气一次系统设计时由于种种原因只设置了线路电压互感器而未设置母线电压互感器，这容易出现假同期的情况，因为在并网运行时控制装置采集到的是假的条件信号，并网时就容易出现假同期并网故障。二次系统设计采集的多是基本逻辑信号，就是为了完成基本保护，计量和测量的最小信号集，容易出现后台显示与实际回路转态不一致的情况，极易出现连锁保护不完善的情况，在备用电源自动投入时，因为二次母线电压检测条件经常出现失真，导致自投切不成功。虽然变电站二次设备之间的通讯都符合IEC61850协议，但是由于设备生产厂家不一致，每个厂家在做实验室调试时，因为条件良好或者数据采集传输距离较近，很多问题不能暴露出来，更有甚者，有些厂家直接用的原始参数是在其他站调试成熟的数据，由于每个现场有各自的特殊性，部分参数需在特定的条件下才会暴露出其适应性不好的情况。目前，在部分变电站调试过程中，很多厂家调试人员基本不调试单体设备，认为出厂参数是经过实验室调试或者在别的站已经正常运行很久了，只需要调试设备相互之间的通信，特别是网络通讯协议的测试，认为只需通讯接通数据交互正常，该设备就达到了设计要求。由于测试的不完整性也导致了设备在特定情况下容易出故障，同时因为业主方跟调人员未全面学习过设备单体调试，也让故障设备处理时间加长。在变电站智能终端和保护测控装置上设置有装置检修压板，检修压板使用时，终端向主机发送的报文TEST位处于工作转态，主机接收到报文后与主机存储的转态数据进行比较，若一致则进行有效性处理，若不一致则进行无效处理，该检修压板或者是信号传输错误时，可能会导致误动作甚至发生设备事故。在部分设备中软压板信号不能正常与后台模型程序通过通讯控制，只能通过该设备厂家的后台程序对其进行控制，这增加了调试及运行维护的复杂度。

变电站施工中有许多共性问题，如果在施工阶段未提出要求施工方整改，由于这些问题在设备试运行阶段不影响设备的功能投入，会演变为设备缺陷或者安全隐患，在投产阶段会由业主方运维人员逐步整改。这不仅增加了运行成本，也带来了很多不确定的隐患。变电站内的设备多通过底座或是支撑架接地，由于施工原因投产初期发现部分设备的接地是通过底座或者是支撑架的紧固螺栓接地，镀锌扁钢的焊接位置和矫弯破损处没有处理，导致接地不良，部分接地引线未按规范做标识，或标识颜色不对。在投产阶段还发现部分开关柜静触头没有使用绝缘挡板做遮挡，铜排连接紧固螺栓尺寸偏小，开关柜螺栓不是防爆螺栓等。

2 处理措施

2.1 科学进行总平面布置工作

在110KV变电站建设投产过程中，通信机房的布置和站用外界电源接入等总平面布置方面的问题时有发生几乎可认为是变电站建设过程中的共性问题。布置不合理程度越高对变电站运行影响越大，当变电站后期改造时也是一个大麻烦。通信机房布置选址时一定不要放在地下室或顶层，最好布置在安全区域内。通信机房的布置应考虑点巡检方便性及维修方便性，同时预留后期升级改造的空间。机房最好采取独立布置，以免与变电站其他设备布置后因为电磁干扰等原因而出现通讯故障。机房布置时最好设置独立的空调及除湿设备以保证通信机房的通风，温湿度，以减少机房设备故障。对于投产初期只能采用施工电源等其他临时电源接入作为站用电源的变电站，除设置备用燃油发电设备外，应尽快完成站用双电源施工，站用电源可从临近两个变电站分别取电，并且按月进行站用电源自动投切实验，以保证站用电源自动投切功能的完好性。

2.2 合理开展土建工作

土建是110KV变电站建设的重要基础工作，土建工程的建设质量对变电站整体工程质量有至关重要的影响。在建设前应对周边规划有总体研究，对建设区域的地形地貌做实地勘测，按照最坏的结果分析周边可能变更后对变电站场内部标高可能会带来的影响，及时与当地的规划与自然资源局联系，获取最新的最准确的相关规划信息，在此基础上根据土质分析结果确定是否需要回填加高等。当土建工程根据实际情况发生变更后，应及时对土质情况进行采样分析，分析结果与之前结果进行比较，比较结果传设计院，对设计方案合理性进行再次确认，根据变电站设计与地质结果适当修改接地方案，如增设接地网长垂直接地体等。

2.3 精心组织电气施工及调试工作

電气问题无论是设计产生还是施工产生亦或是前期调试维护产生的问题都是110KV变电站投产阶段发生最多的问题。这些电气问题的产生与设计缺陷，安装质量和投产阶段运行维护人员对设备不熟悉导致误操作事故多，故障设备处理时间长有很大关系，变电站骨干人员提前介入可有效消减电气缺陷。在变电站设计施工阶段必须做好设计审查和施工监理工作。建成后的变电站运维关键核心人员，应在工程建设项目部建设初期就加入项目部的工作，无论初步设计还是详细设计都应全面介入，参与到设计审查工作中，在到货验收安装施工过程中，项目部技术骨干应与监理人员对工程项目建设的进度及质量进行监管，并将各种安装参数，重要施工节点，电缆光纤以及通讯线路的走向进行图像影音资料存档。在初步设计审查和详细设计审查阶段尽量邀请同类型的其他变电站运行骨干参与到审查会中对方案中存在的影响运行的设计隐患早发现早排除。加入项目部的人员应由管理骨干加新招聘大学生作为项目部骨架人员。在调试和试运行阶段最好是采用经验丰富的职工加新手职工的生产维护配置模式。

在设计阶段配置母线互感器可有效提高开关同期功能的可靠性。在变电站调试期间可借助二次系统仿真软件，它将各个智能单元的模型文件，动态构建一个变电站仿真模型，同时接入电站运行的真实数据。设置仿真服务器用于生产虚拟化设备仿真整个电站或者是重点设备，设置工程师站配置虚拟化设备的参数，管理虚拟化设备及其输出信息内容。采用仿真软件先模拟可有效的减少设备调试中的一些问题。在变电站二次设备调试时，应对每一套单体设备进行一次针对项目现场实际情况的调试，尽量保证测试的完整性，跟调人员尽量派新进大学生与技术骨干的组合，要求新进大学生做好设备调试作业指导书，并对维护人员进行培训，以促使大学生尽快成长，尽快熟悉设备，让设备出现故障时更容易解决。同时也促使跟调人员进一步的考核设备是否达到相应设计要求，设备功能完备性和精度是否达到使用要求。装置招标时应对设备供货厂家提出要求，要求该设备必须能接受后台模型程序的完全控制，否则不予支付设备采购款，对于已采购已经安装的设备若设备厂家不能提供技术支持，应利用投产阶段的检修间隙及时更换同类型的可以支持的设备。运行人员应对每一个装置的检修压板之间的关系有一个清晰的认识，尽可能熟悉相关保护的影响，防止误动作出现，变电站值班长应周期性的利用允许时段对设备的软压板按钮进行投切演练。

对于变电站的重要设备都应该可靠接地，断路器和隔离开关等应有独立的接地线路，接地线路采用专用的接地标识，每个设备的接地都应独立测量接地电阻值，保证重要设备的接地有效性。施工过程中应严格检查所使用的材料和工具，每一种施工材料除有厂家合格证明外，还需要有专门机构出具来料检测合格报告。在施工过程中严格审核施工方案，及时从技术层面发现施工方分部分项工程中材料和工具的准备不充分的情况，防止施工时使用其他型号螺栓代替设计要求螺栓的情况出现。在施工方案中还要对关键设备的螺栓紧固方案进行审查，在施工时严格对关键螺栓紧固力矩打表记录，并且对螺栓位置做可视化标记，以方便投产后的巡检查看，防止关键螺栓松动造成设备事故。

2.4 认真抓好投产阶段培训和消缺工作

110KV变电站投运后，由于运行维护人员中充斥大部分的新职工，即使是技术骨干他们也不可能对新变电站有非常完整和清晰的认识。通过前期参与工程建设项目部的大学生技术员和管理骨干对运维人员开展专题培训是加快职工对设备认知的有效办法。在实际工作中可通过交接班早会骨干讲设备知识讲安全讲最近三天事故及防范措施，脱班时组员讲设备知识讲疑难问题。每周开展一次设备综合大检查，由生产骨干带队，运行维护人员参与，每次检查必有新增整改项，每次必须对上次检查问题的落实情况进行通报。通过实物奖励加精神荣誉奖励的办法，鼓励员工通过小改小革，QC活动等办法消除设备运行过程中的一些隐患，对于一些工程量稍大的问题可通过工程途径要求设备厂家，施工方或者是设计单位进行整改，也可以通过资产改良的方式对设备进行消缺工作。

3 结语

本文在总结了110KV变电站投产阶段缺陷原因的基础上，提出了相应的处理措施。主要从总平面布置、土建施工、电气设计施工运行维护这几方面入手，除抓好相关技术工作外，还应抓好员工的培训，组织和激励工作让他们认真学习，积极参与到消缺工作中，为变电站缺陷处理多尽力。

参考文献

[1] 侯盾.智能变电站220kV系统投产调试阶段缺陷原因分析[J].山西电力，2015（04）：47-48.