孫桐輝
摘 要:大慶油田向陽(yáng)110 kV 智能變電站是大慶油田第一座智能變電站。在控制電纜橋架、光纜和光纜頭選型、光纜敷設(shè)和熔接、電子式互感器、絕緣母線等幾個(gè)方面,新一代智能變電站的電氣設(shè)備安裝與常規(guī)變電站相比有很多不同之處。對(duì)具體每個(gè)方面的不同進(jìn)行介紹,給出注意事項(xiàng),并對(duì)今后新一代智能變電站的電氣設(shè)備安裝提出建議。
關(guān)鍵詞:智能化變電站施工
1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(shè)備智能化、一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、一體化電源、輔助系統(tǒng)智能化等幾個(gè)方面。對(duì)于電氣設(shè)備安裝來(lái)說(shuō),最大的區(qū)別體現(xiàn)在二次控制電纜敷設(shè)方面。常規(guī)變電站的做法是,將一次設(shè)備上的電量或非電量信號(hào)通過(guò)電纜直接接入保護(hù)、測(cè)控、故障錄波、計(jì)量等設(shè)備,而新一代智能變電站通過(guò)一次設(shè)備上的電子式互感器直接輸出數(shù)字信號(hào)給合并單元,或者高壓設(shè)備本體簡(jiǎn)單地引出電纜至就近的智能終端,然后通過(guò)光纜到達(dá)間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備。合并單元是過(guò)程層的關(guān)鍵設(shè)備,是對(duì)來(lái)自二次轉(zhuǎn)換器的電流和(或)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物理單元。合并單元可以是互感器的一個(gè)組成件,也可以是一個(gè)分立單元。合并單元的輸入為數(shù)字信號(hào),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(hào)等,這些信號(hào)通過(guò)高速光纖接口接入合并單元。在合并單元內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理,同時(shí)合并單元通過(guò)光纖向間隔層智能電子設(shè)備。
顯而易見(jiàn),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,新一代智能變電站的推廣,會(huì)大大減少二次技術(shù)員的工作量,因?yàn)榭刂齐娎|大量減少,廠家提供的光纜在廠家的設(shè)備間簡(jiǎn)單敷設(shè),插入光纜頭就能實(shí)現(xiàn)所需要的功能,還可以大大縮短工期。但是,在實(shí)際施工中,由于缺乏經(jīng)驗(yàn),過(guò)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(shè)和熔接、絕緣母線等幾個(gè)方面。
2控制電纜橋架
設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)控制電纜橋架時(shí),沒(méi)有考慮新一代智能變電站中控制電纜少、光纜多的特點(diǎn),還是按常規(guī)變電站橋架設(shè)計(jì)圖紙。葉塘變電站開(kāi)工審閱圖紙后,向設(shè)計(jì)部門反映了這個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)部門確認(rèn)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(shí)二次主控室地板下也增加專用橋架。施工后發(fā)現(xiàn),預(yù)估還是嚴(yán)重不足,電纜層100mm寬光纜專用小橋架里擠得滿滿當(dāng)當(dāng),而三條縱向控制電纜橋架里只有一條鋪設(shè)了電纜,電纜豎井里更是慘不忍睹———偌大的四開(kāi)門電纜豎井內(nèi),只有寥寥十幾根電纜。施工結(jié)束后向設(shè)計(jì)部門提出了建議,電纜層和主控室地板下至少要設(shè)置200mm寬光纜橋架,同時(shí)縮小控制電纜橋架和電纜豎井的規(guī)模。
3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(shí)間同步系統(tǒng),高精度時(shí)鐘源按雙重化配置,優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘校正。時(shí)間同步系統(tǒng)可以輸出。主時(shí)鐘源要提供滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T860《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》的通信接口,直接與自動(dòng)化系統(tǒng)連接,將裝置運(yùn)行情況、衛(wèi)星鎖定數(shù)量、同時(shí)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(shí)最大的不便是采用以上對(duì)時(shí)方式,必須待全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)調(diào)試完成、對(duì)時(shí)以后,才能進(jìn)行其他聯(lián)調(diào)。葉塘變電站在進(jìn)行電氣設(shè)備安裝時(shí)并不知道這一點(diǎn),開(kāi)始的做法為傳統(tǒng)做法,即將GPS光纜延后敷設(shè)接線,于是延誤了部分調(diào)試進(jìn)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(cuò)誤,也不能拖延時(shí)間。在光纜選型方面,設(shè)計(jì)部門同樣沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)初只提供了四芯多模光纜這一個(gè)型號(hào)。在最后使用時(shí),發(fā)現(xiàn)采用這一型號(hào)浪費(fèi)嚴(yán)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(zhǎng)、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上進(jìn)行的。葉塘變電站選擇GJBFJH-4A1a(1+4-2.5(8.5))型,是設(shè)計(jì)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(shù)參數(shù),依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況(潮濕程度、需要彎曲程度等)向設(shè)計(jì)部門、連接兩側(cè)設(shè)備的生產(chǎn)廠家分別確認(rèn)后再采購(gòu)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(diǎn)。
4光纜敷設(shè)
光纜敷設(shè)時(shí)必須有廠家人員在旁指導(dǎo),敷設(shè)過(guò)程中注意以下幾點(diǎn)。
(1)廠家光纜、尾纖到貨,先查看到貨清單,核實(shí)光纜數(shù)量、長(zhǎng)度,確認(rèn)是否能滿足工程需要,不足時(shí)及時(shí)向廠方提出增加。
(2)敷設(shè)光纜時(shí)仔細(xì)核對(duì)光纜型號(hào)(單模還是多模、光纜芯數(shù)等)。
(3)做好光纜標(biāo)記,因?yàn)楣饫|很容易弄亂。
(4)敷設(shè)光纜時(shí)要格外小心,不能誤將光纜折斷。光纜進(jìn)柜體時(shí)需要考慮熔纖及固定方便。若單個(gè)屏柜內(nèi)光纜較多,盡量屏柜兩邊各分一半,且建議按照需要熔接的終端盒來(lái)分。
(5)不能以敷設(shè)常規(guī)網(wǎng)線的經(jīng)驗(yàn)來(lái)敷設(shè)光纜,要事先考慮光纜弧度、光纜保護(hù)。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(hù),但不宜過(guò)小,使用常規(guī)的Φ25肯定太小,建議使用Φ32或者Φ50的。交換機(jī)柜有近200根光纖,必須提前規(guī)劃屏內(nèi)綁扎計(jì)劃,若無(wú)法可靠綁扎,要及時(shí)向設(shè)計(jì)部門提出,增加屏柜,或者移動(dòng)設(shè)備。
本工程因交換機(jī)柜光纜過(guò)多,無(wú)法可靠綁扎,所以分流部分設(shè)備到主變電能表屏內(nèi)。
5光纜熔接熔接需要專業(yè)人員進(jìn)行,具體注意事項(xiàng)如下。
(1)與熔接人員溝通,說(shuō)明如何看圖紙,要求其按照?qǐng)D紙進(jìn)行熔接,不可搞錯(cuò)順序,嚴(yán)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(pán)兩圈,交待熔接人員盤(pán)扎好。留裕量時(shí)需要進(jìn)行計(jì)算,因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)會(huì)造成綁扎困難,過(guò)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(jìn)度。
(4)熔接完成后需要檢查測(cè)試所有光纜,一般采用紅外線燈,不通則需要重新熔接。測(cè)試時(shí),如果有的光纜時(shí)通時(shí)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。
光纜施工注意事項(xiàng):
1光纜布防時(shí),必須用一段牽引繩與光纜中間加強(qiáng)件相連接,并用網(wǎng)套或膠帶與護(hù)套相固定,若管道光纜,牽引繩與光纜加強(qiáng)件最好用一個(gè)專用旋轉(zhuǎn)牽引頭,不允許直接拉光纜外護(hù)套牽引。
2對(duì)于2KM以上的段長(zhǎng)的光纜布放,不允許一次性從頭至尾放完,須把光纜盤(pán)放在布放地段的中間,倒8字形向兩頭放。
3施工時(shí)切忌光纜彎曲半徑小于規(guī)定的彎曲半徑,切忌光纜嚴(yán)重彎曲導(dǎo)致打死扣。
4管道光纜布放時(shí),若遇管道在拐角或兩側(cè)管道孔高低不一致時(shí),一定要指定專人謹(jǐn)慎布放。
5架空管道灌籃的短暫拉力≤1500N(相當(dāng)與150KG)直埋光纜的短暫拉力≤3000N(相當(dāng)與300KG)在光纜布放過(guò)程中,可采用恒力布放牽引機(jī)或2-3人在前面均勻牽引,用力不可過(guò)猛,更不可采用多人一起用力牽引:若2-3人不能拉動(dòng)光纜時(shí),可采用中間接力牽引,布放速度采用5—15米/分鐘為宜。
6對(duì)于架空光纜的布放,最好每個(gè)桿子之間掛1-2個(gè)臨時(shí)牽引導(dǎo)輪,不允許用掛鉤代替。
7直埋光纜敷放完畢,應(yīng)采用30cm厚的預(yù)回土,應(yīng)是細(xì)土,不能將磚頭石塊或礪石等填入。對(duì)于細(xì)土困地段,也不能少于10cm厚的預(yù)回土。