风电厂110kV变电站电气安装监理探讨

风电厂110kV变电站电气安装监理探讨

柯鑫

湖北铭远至诚项目管理有限公司黄梅风电二期监理部湖北武汉430000

摘要：本文以某风电厂110kV变电站为例，从施工管理的角度，探讨变电站电气安装管控重点与难点，以及监理工作面临的风险及其控制对策。因作者工作经验、水平所限，本文中难免存在错误、不妥之处，敬请读者朋友们批评指正。

关键词：施工工序；风险；对策

正文

风电厂110kV变电站属于用户侧变电站，在风电厂与电网区域变电站之间起连接纽带作用。本文探讨风电厂110kV变电站（以下简称变电站，110kV变电站）电气安装管控重点与难点，以及监理工作面临的风险及其控制对策。

一、变电站概述

110kV变电站电气系统设备主要包括高压电力设备、低压配电设备、控制保护屏柜及自动化装置以及其它设备。

高压电力设备主要包括电力变压器（升降压）、GIS成套设备、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、电抗器、电容器、避雷器、高压绝缘子、母线、高压成套配电装置等。

低压配电设备主要有站用变压器、成套配电柜。

继电保护及自动化装置主要包括直流及UPS电源系统、事故照明、变压器保护及测控装置、母线保护装置、输电线路保护装置、故障动态记录装置、无功补偿设备综合保护装置、站用变综合保护装置、AGC/AVC、PMU、远动通讯交换机、调度数据网及二次安防屏、光纤通信设备、电能量计费等设备。

此外，变电站还包括连接各类设备的高低压电缆、控制及通讯电缆、光缆、网线、安防视频监控系统、电子围栏、火灾自动报警系统、事故照明电源等设备。

二、变电站电气安装管控重点与难点

1、开工前，严格履行施工安全技术交底程序。施工方技术负责人应切实履行施工技术安全交底程序，不能流于形式，应能起到实质性作用。

2、施工前，所需辅助性材料应购置齐全。在施工过程中，出于工期原因和施工具体的安排，在工程所在地采购材料时，部分材料供货渠道受限，材料代用现象时有发生，易导致材料的工艺、质量下降。

3、设备基础交接验收时，基础的预埋件、预留孔位置出现偏差，虽经处理后能满足安装需求，但影响设备安装后的整体外观工艺。

4、工程建设过程中，前期由于各方面原因导致工程进展缓慢，后期短时间内大量设备、材料、以及施工劳务人员进场，增大了施工现场管理难度，易导致施工质量、工艺下降，各项问题随之增多。

5、主要电气设备生产制造期间，采购方未派专业人员驻厂监造，设备生产制造过程中可能存在内部工艺、瑕疵等质量缺陷，在现场安装期间发现时，处理缺陷费时费力，势必会耽搁工程进度。

6、大型油浸式电力变压器、GIS设备安装，施工现场技术人员、施工作业人员、包括厂家现场人员在内，对设备安装的现场环境要求，环境温湿度凭经验判断，不按要求配置温湿度监视仪表，易影响到施工质量。

7、进场电缆，施工前，施工方仅进行外观、电缆规格检查，往往忽视了对电缆出厂质量合格证明文件的收集整理，以及对电缆导体横截面积、绝缘层绝缘电阻的检查。可能导致不合格材料出现在工程中。

8、电缆敷设施工，设计图无详细敷设路径要求时，施工方对敷设电缆的路径不进行规划，所敷设电缆也未进行记录，导致现场电缆实际用量超出设计用量，重新增补电缆需要一定的采购周期，会影响施工进度。

9、进场设备部分存在质量、工艺不完善，但仍能满足设备带电运行的基本要求，如设备母线制造厂加工时，棱角未经打磨或打磨不彻底。部分屏柜生产过程中，内部二次配线插接件脱开、二次接线错误，且开箱检查时不易察觉，导致在设备调试期间出现各种奇怪问题，且处理费时。

10、箱（柜）的保护接地与工作接地排共用，未按施工规范要求分开，易导致继电保护装置的二次回路受到外部干扰。箱（柜）金属外壳、电缆屏蔽及铠装层应通过保护接地排与接地网相连，继电保护装置接地、电流及电压互感器中性点接地通过工作接地排与全站等电位接地铜排相连。

11、大型油浸式电力变压器接地安装，铁芯、夹件接地不得与油箱外壳串接，应分别直接与接地网接地干线相连，否则，应及时整改。变压器高、低压中性点接地引出后，应安装两根接地线分别与接地网不同接地干线相连。

12.设计、施工、调试、质监及电网部门之间出现的信息不对称，导致修修补补。如：设计人员对某些部位设计方案不成熟，施工过程中需更改施工。

1）某变电站单相A\B\C交流电抗器电缆埋管，基础施工时设计预埋镀锌钢管，基础施工完成后，电缆安装时全部更换为PVC管；

2）某变电站室外高压设备之间母线连接，两连接点处标高存在1米以上落差，且跨度达5米，设计采用40*4矩形铜母线，安装后强度不足，发生严重变形，最后更换为LGJ-240/30钢芯铝绞线连接。

3）调试人员对设备试验的参照标准把握不到位，导致设备试验漏项，后期试验耗费时间、物力，还需安装人员的配合。如：某变电站中调试人员使用的试验标准中缺少现行国家能源局发布的国能安全[2014]161号通知文件。

13、变电站防雷及保护接地施工中，根据地勘报告，设计建议外引辅助接地网、接地井以及添加物理降阻剂时，施工方未进行辅助接地网、接地井施工，在水平及垂直接地线施工时未添加降阻剂，或已添加但未按降阻剂厂家说明施工，垂直接地极打入地下深度不足，等等原因，导致变电站接地电阻达不到设计要求，后续专门组织辅助接地网、接地井施工，浪费人力、物力。

14、设备进场后，施工方接收前应进行外观检查，对于外包装应完好无破损、无明显变形，发现异常时应及时和运输方确认。开箱前，施工方必须通知设备供货方、监理或建设方代表参加，如供货方不能参加，应由其出具委托函。

15、大型油浸式电力变压器进场卸车过程中，运输方未对起重机作业地面进行承重观测，起吊过程中支腿底部也未加垫道木、钢板，施工方也未到场配合卸车，导致起吊过程中支腿下陷、失稳，变压器倾倒事件。随后，制定了专项方案，邀请专家对变压器进行了现场吊罩、检查。

16、油浸式电力变压器进行热油循环后，取本体油进行气相色谱分析，油样试验结果应合格，且与注入器身前油样数据比对，油中含水量、含气量应有一定程度的降低。交流耐压、局部放电试验完成后，应取本体油进行气相色谱分析，油样试验结果应合格，与交流耐压及局部放电试验前的本体油试验结果进行比对，应无明显差异。

三、监理工作面临的风险及其控制对策

本节从影响施工安全、进度、质量的内外部因素探讨监理工作面临的风险及其控制对策。

1．施工安全方面

（1）施工现场发生人身伤亡的风险

控制对策：

坚持“安全第一、预防为主”的方针，督促施工方对新进场员工根据工程特点进行入场安全教育和岗前安全培训，培养并不断增强员工安全意识。督促施工方编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施，检查并落实施工方对施工人员进行安全技术交底和专职持证上岗安全员配置情况。检查并落实施工方对危险性较大的施工项目安全技术交底实施情况，检查并落实施工方的安全工器具及安全设施配置情况。检查并落实施工机电设备符合有关临时安全用电的管理规定。

（2）施工作业现场发生触电的风险

控制对策：

1）督促施工方建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度，并建立相应的技术档案。

2）督促施工方建立相应的技术交底制度、安全检查制度、电气维修制度，并定期检查执行情况。

3）检查施工方现场配置的临时用电系统，检查设置漏电保护器情况，检查三级保护和“一机一闸、一漏一箱”的执行情况。

4）检查并落实特殊场所使用安全电压等级供电情况。安全电压等级有42、36、24、12、6V五种，同时还应注意，当电气设备采用超过24V电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。

5）定期组织安全用电有关的培训，不断增强员工自身安全意识，不断提升对施工现场各种危险源的辨识能力。每月（周）安全例会对施工方本月（周）施工过程中出现的与安全有关问题，提出针对性处理建议。现场定期组织安全大检查，节假日前、复工前组织专项安全检查，深入排查可能存在的安全隐患。

（3）大型设备吊装过程中发生设备倾倒和人身伤亡的风险

控制对策：

1）变电站大型设备吊装需要求施工方编制专项施工方案，应包括应急救援措施，并经施工方技术负责人批准。施工开始前，施工方现场技术负责人应对施工人员进行安全技术交底，包括施工程序、作业要点、存在的危险源、人身安全保证措施、劳动防护用品的正确使用、注意事项等。

2）设备吊装过程中到场监督，发现安全隐患，及时要求整改闭环。

3）吊装过程中，严格按照设备标示的起吊点进行起吊，起吊过程中注意动平衡，必要时采取多点起吊。

2．变电站整体施工进度滞后的风险

控制对策：

1）工程开工前，监理方应会同建设方或总承包方编制变电站单项工程施工进度计划。针对新建变电站工程，包括建筑主体结构、装饰装修、设备安装及调试等施工项目，对于总承包项目，监理方需督促总承包方做好设计、设备采购供货、施工之间的归口管理，并实现闭环。针对总承包方报审的二、三级进度计划提出监理意见。

2）制定变电站单项工程施工监理规划时，对可能导致单项工程整体施工进度延误的风险因素进行分析，并应有防范性对策。

比如：对于新建发电厂的变电站工程，一般有与之相联系的外部输电线路、区域汇集站，需协调好变电站工程施工与外部工程项目之间的关系，进行统一归口管理。发电厂变电站有诸多二次设备，需通过外部输电线路、汇集站实时与省调、地调通信，外部输电线路、汇集站施工进度直接关系到变电站工程施工调试的进度，外部工程进度滞后，将影响到本变电站工程设备调试及投运进度。

3）督促总承包方做好变电站工程各专业设计交底，在开工前督促施工方进行专项的图纸会审工作，针对不同专业图纸，融合、对照，对由于专业不同出现的设计错误，尽早发现，及时解决，避免施工过程中出现返工，从而影响工程进度。

4）在总承包方设备采购供货阶段，督促总承包设备采购部门根据工程二、三级进度计划制定详细、合理的设备排产、到货计划，必要时，到设备生产制造厂监造。

5）在设计阶段，根据工程进展情况，督促施工方提出施工各阶段的图纸需求计划。

6）施工阶段，督促施工方根据工程二三级进度计划，制定详细具体的分项工程施工进度计划。

3．工程质量方面

（1）设备缺陷引发的质量问题及事故

控制对策：

2）变电站油浸式电力变压器、GIS成套设备、高压成套装置、高压电抗器、高低压电力电缆等主要设备生产制造过程中，督促采购方安排人员驻厂监造，对设备生产制造工艺、质量严格把控，对设备及各部件的调试严格按照设备生产制造试验规程进行试验，确保设备生产制造以及原材料的各项性能达到成品设备的要求。设备生产制造过程中，按有关规定应进行型式试验的项目，按照国标现行强制性规定进行，不得漏项。

3）成品设备进场后，对设备及主要部件合格证明文件、试验记录等应检查是否齐全、完整。按照厂家要求完成设备安装后，现场调试、试验除按厂家试验项目进行现场试验外，还应与相关交接试验规程试验项目、及现行国家相关部门规定进行比对，试验项目不得漏项。

比如：大型油浸式电力变压器生产制造过程中，应驻厂检查高、低压线圈及平衡线圈手包油纸绝缘制作工艺质量，检查引线支撑、固定牢固情况，检查铁芯及夹件是否均为一点接地，检查上下节油箱密封部位及密封垫完好情况。检查本体各个电器元件安装正确情况，绝缘瓷瓶套管与金属结构连接情况，有载调压开关触点及引线是否正常完好，触点接触时，是否无间隙、接触是否可靠。

（2）施工缺陷引发的质量问题及事故

控制对策：

1）高压电气设备安装应严格按照设备生产制造厂家技术要求和施工规范进行施工，严格审查施工安全技术方案，施工前，履行安全技术交底程序，条件允许时，要求设备厂家人员到场指导安装。大型油浸式电力变压器安装时，真空处理残压下持续时间未达到规定时间，导致内部油纸绝缘、铁芯中的水分未能彻底排出。由于赶工期，注油、热油循环后，静置时间未能达到规范要求，线圈匝间气泡未能全部排出，投运时发生匝间短路，处理设备故障需要施工现场具备良好的天气条件，且需花费大量时间和人力、物力，严重影响工程进度。

2）高压成套配电装置一次母线安装完成后，所使用的手工工具遗落在一次母线室内，未及时清理，导致设备投运时发生严重短路。工序施工质量检查、质量检查验收、三检制等质量检查制度必须严格落实到位，督促施工方、工程总承包方按要求配置质检员，在设备的安装、调试过程中对主要施工工序严格进行质量检验。

3）GIS成套组合电气设备安装过程中，新SF6气体均应有出厂检测报告及合格证明文件，充注前，应按规定比例抽样进行全分析，气体中所有成分含量必须在规定范围内，现场充注时，每瓶应进行含水量检测。全分析及现场含水量检测不符合要求严禁充注入设备气室中。

四、结束语

随着电力行业的发展和科技的不断进步，变电站中出现了越来越多的智能电气设备，在远程操作、通讯、监控等方面自动化程度越来越高，变得更加智能，但智能电气设备仍以传统电气设备为基础，因此，传统电气设备安装与调试质量尤为重要。在变电站电气设备安装调试管理过程中，督促作业人员严格按照安装、调试方案，设备生产制造厂技术文件及相关技术规程、规范要求进行施工，不断总结施工管理经验，反思工作中存在的不足，不断探索出提高施工质量、加快施工进度的新方法、新思路。在管理上敢于创新，参与主要设备采购监管，参与设备生产过程监造，加强设备现场安装调试过程控制，参与重大施工设计方案比选，对设计上存在的不足及时提出改进建议，保证变电站主要电气设备的整体质量、工艺迈向新台阶，从而使变电站在电力系统中发挥出应有的作用。

参考文献：

[1]中国电力出版社.《发电厂变电所电气设备》.刘宝贵[编].2008版

[2]国家电网公司.《输变电工程施工工艺示范手册-变电工程分册》（电气部分）.2006