10 kV变配电室的电气安装及质量控制分析

刘德宏

(八冶建设集团有限公司安装工程公司自动化工程公司 甘肃金昌 737100)

1 10 kV变配电室的主要电气设备

1.1 变压器

在变压器选择过程中，应重点分析电网运行负荷，并且计算运行成本。在当前市场中主要的变压器类型有两个，一个是油浸式变压器，另一个是干式变压器，不管选择哪种变压器，都有一定的优势和不足。例如：在选用油浸式变压器过程中，虽然空载运行过程中能源消耗量比较少，但是成本多，一般适合应用在高层建筑的变配电室；而干式变压器自身体积比较小，设计的结构为密闭式结构，展现出了防尘防锈等优势，在一些比较复杂的环境中，这种变压器得到了广泛使用[1]。所以，在选择10 kV变配电室中变压器设备过程中，需要根据现场实际情况和所处环境，综合思考成本效益，保证变压器选择的合理性和适用性。变压器结构图解见图1。

图1 变压器结构图解

1.2 高压开关柜

对于固定式开关柜来说，在检查过程中需要重复装卸，操作较为复杂，近几年，铠装型移开式开关柜使用比较广泛，这种开关柜采购的是集成化结构，不但稳定性强，并且防护功能好。高压开关柜结构图如图2所示。

图2 高压开关柜结构图

1.3 线缆

在10 kV 变配电室中，各种电气设备都要通过线缆完成连接，线缆质量和连接应得到相关人员的高度重视，结合电压等级，把线缆划分为多种类型，如超高压线缆、高压线缆、中压线缆等，结合电力设备运行情况和功率，选择对应的线缆，保证电力系统运行安全。

1.4 断路器

在10 kV变配电室中，起到保护电气的重要设备，断路器能够确保电力系统运行的稳定性和安全性。当前，由于灭弧介质差异，断路器也划分为不同类型，如压缩空气断路器、油断路器、SF6断路器等，其中，得到广泛使用的是多油断路器及少油断路器。多油断路器结构相对比较简单，运行稳定性强，体型庞大，运转比较复杂，风险性高。少油断路器则结构简单，维修便利，价格适宜，在10 kV变配电室中应用广泛[2]。

2 10 kV 变压配置电控室电气装置安装现况及问题

2.1 10 kV变压配置电控室电气装置安装现况

10 kV 变配电室在电力系统运行中起到了控制中心的作用，主要负责电能的运输和分配。在人们日常生活和工作中，10 kV变配电室中电气设备运行质量将会给整个电网运行质量带来一定影响，决定电力系统运行的稳定性与安全性。在电力系统安装运行中，相关人员除了要掌握专业知识，还要对工程整体情况有所了解。在电气设备安装前，应该了解安装内综合流程，对安装中的设备进行质量检查，从而保证安装工作的有序落实。

2.2 10 kV变压配置电控室电气装置安装出现的问题

在当前发展背景下，电力系统展现出了自动化、智能化特点，10 kV变配电室的电气元件组合更加规范和严谨。在电气设备安装中，主要面临的问题在于：相应的配套机制缺失、电气设备组织工作人员和工作要求不匹配等，具体展现在开关柜安装尺寸、位置、预埋件大小等，设备基础尺寸存在问题。并且，设备在安装过程中，应该对其质量进行全面检查，将其运送到指定位置，严格按照要求操作。

3 10 kV变配电室电气安装方法

3.1 配合土建专业

在工程建设中，电气安装人员应该积极配合，对柜安装的建筑或者构筑物尺寸、位置、预埋件大小等有一定了解。对于面临的误差问题，应该及时采取相关措施进行处理，防止在施工以后出现变更问题，影响施工进度和指标，增加施工成本。在电气设备安装过程中，要求及时对土建施工要求提出相应的处理建议，便于电气安装工作的顺利落实[3]。

3.2 基础型钢的安装

3.2.1 基础型钢的现场制作

一般来说，在安装基础型钢过程中，应该施工现场完成制作工作，结合设计图纸内容确定尺寸。在开展施工工作之前，相关人员应核实施工设计图纸尺寸和要求，防止设计误差。对于10 kV 高低压配电柜底座安装，通常选用槽钢平放加工，因为配电柜自身重量大，便于承重，增加电柜安装稳定性。槽钢在经过加工处理以后，应该根据设计图纸内容把槽钢安装在指定地位，注意两列盘间距。因为变压器至进线开关柜以及两列开关柜之间母线联络一般采用的是母线桥连接方式，所以，如果发生尺寸问题，必然会给母线桥安装带来影响。

3.2.2 基础型钢的固定

在基础型钢找平过程中，可以选择水准仪进行检测，检测基础型钢自然情况下的最高标高点，之后将其固定在该点位上，结合其他点标高情况，在和该固定点相同标高位置下进行固定，所有标高调节完成后，应焊接加固处理。如果想要提高高压柜安装美观度，需要及时和各个部门人员交流，确定室内地平装饰面标高，之后根据型钢底座标高，让其大于地平装饰面标高2 cm。水准仪测量误差不得超过1 mm，如果没有水准仪，可以利用塑料水管注水方式进行检测，测量误差需要控制在3 mm之内[4]。

3.2.3 基础型钢的接地

每组基础型钢底座需要设有两个接地，接地材料一般采用的是镀锌扁钢和接地干线充分连接，接地干线的接地电阻需要和设计要求相统一。并且，在型钢内侧或者镀锌扁钢焊有接地螺栓，这是由于高压柜内部的接地线应该和螺栓充分连接，所以应焊接多个接地螺栓，焊接过程中应采用镀锌螺栓，基础型钢和柜之间连接应该做到平整，从而确保基础型钢在使用过程中的稳定性与安全性。

3.3 高低压柜的安装

3.3.1 检查

在高低压柜进入现场之前，应做好电气室的检查工作，检查内容包含屋顶、模板施工情况、查看是否存在渗漏等问题。在高压开关柜安装之前，应该确保10 kV变配电室内各项工作都已经顺利完成。

3.3.2 安装

在安装之前，应做好高低压柜的质量检查工作，检查通过以后才能将其运送到施工现场。在安装过程中，需要从一侧进行，严格根据设计图纸内容确定好基础型钢的位置，各个盘间应该预留一定的空隙，最后一个面盘或者多个面盘如果发生空间不充足的状况，不可提前摆放在型钢位置上，需要结合现场实际情况，重新定位，之后对其他面盘进行处理，控制好偏差距离，利用螺栓将所有面盘进行连接，采用电焊方式固定处理。如果基础型钢安装误差比较小，高低压柜安装误差相对较小。

3.4 母线桥与母线的安装

在母线桥安装过程中，为了保证施工工作的顺利进行，应该确保固定母线桥拉杆的稳定性。在母线安装过程中，应该根据材料和设备进场要求，对其进行质量检查，母线表应该保持平稳、无裂痕。因为母线数量比较多，并且大部分为双母线，在安装之前，应该结合母线编号来确定母线的安装位置。提前把母线放置在柜前，之后按照施工要求进行摆放，之后对母线的螺栓孔质量检查，确定螺栓孔大小、位置等，和柜内充分连接。因为高压柜母线应该从一侧进行安装，如果中间某个母线孔位置不合理，需要重新安装，把之前已经安装完成的母线拆除，在这种情况下，做好高低压柜母线预拼工作是非常重要的[5]。在实际安装中，应该根据母线要求进行操作，保证人员佩戴好相关设备和构件，防止工具及设备零件掉入高低压柜中。

3.5 电缆敷设和接线

首先，电缆固定。高压电缆固定和接线一般要经过试验检测通过以后进行，电缆固定可以防止接线位置承受电缆拉力，固定电缆方式种类多，如果电缆施工位置为电缆沟槽，可以通过扁钢方式固定处理，固定过程中利用一块外皮来保护电缆。如果电缆安装在夹层中，需要将其固定在走线架上，电缆固定以后把电缆头和接线端进行连接，保证电力接地线连接的稳定性。其次，电缆铺设。在电缆铺设过程中，需要从高压柜底部进线处理，各个盘面之间连接不得从两面高压柜之间的孔洞进行连接，由于孔洞的作用在于预留微机综合系统，其他电缆如果从该位置穿过，将会给综合保护系统运行带来影响。在电缆铺设中，施工人员应严格按照施工要求完成相关工作。最后，调试前检查。在调试之前，做好相关检查工作，其中包含地面、电缆沟槽等，其中，母线室、高压电缆室等应及时清理，检查高压柜接地是否规范和安全。

4 10 kV变配电室电气安装质量控制措施

4.1 前期准备工作

在10 kV 变配电室电气设备装配之前，应该开展相应的准备工作，在装配过程中，需要准备好一个标准化的设备操作车间和工作材料。总体来说，车间布置应该满足设计要求。墙体和屋面需要符合设计面积标准，从而获得良好的设计效果。例如：设备车间漏水、裂缝等作为不满足工程设计要求的环节，在设备车间顶棚，要求做好喷漆工作，底板平整度和强度应满足相关标准。由于变配电室中电气设备比较多，类型各样，要想保证安装工作的顺利落实，应做好前期的准备工作。首先，制定施工清单，对各个电气设备类型、规格、数量等有所了解，采购部门应严格按照清单内容完成相应的准备工作，并对清单内容一一对照，保证电气设备质量和安全。其次，加强现场清理，10 kV 变配电室应具备一定空间要求，便于电气设备的顺利安装，并且应对10 kV 变配电室内部的墙面、屋面等进行防水处理，防止由于渗水而造成电气设备的腐蚀或者短路。最后，提前完成电气设备的调试工作，因为大部分电气设备为出厂设置，应该对其调试检查，核对所有测量及保护参数，保证所有电气设备达到设计要求的兼容性，将10 kV变配电室自身功能得到充分发挥。

4.2 施工过程控制

在施工过程中，高压柜、低压柜安装位置、高低压柜母线桥安装等各个环节应做好控制工作，需要严格按照电气设备安装质量检查要求，开展安装工作，保证安装过程都满足相关标准，完成质量验收。对于安装施工过程中容易出现问题的位置重点检查，提前做好防控工作，对于施工重点，加大检查力度，在每一项工作完成以后及时检查，如果不满足施工要求，应该及时整改。在设备进入施工现场之前，应做好设备基础检查工作，严格按照施工设计图纸要求进行审核，确定无误以后才能运送到施工现场。设备就位安装过程中，按照由内到外的施工要求进行，便于后期设备运输和安装。在完成高低压柜安装工作以后，应该及时做好母线桥的测量工作。如果工期相对较为紧张，如果槽钢基础施工完成以后，并且高低压柜外形尺寸基本确定，应该及时完成母线桥的测量工作，确定母线桥生产周期，防止延长施工期限[6]。在各个设备安装就位以后，在调试之前应做好清理工作，防止杂物进入设备中，影响设备运行。

4.3 安装调试环节控制

在安装调试过程中，安装设备调试包含了断路器、互感器、避雷器、母线、变压器等。对于高压真空断路器，应该做好分合闸特性试验检测、绝缘检测等工作；互感器作为计量保证和继电保护的重要设备，应对其特性、绝缘性进行实验检测；对于避雷器，其将会影响电气设备是否可以承受系统内部过电源和外部大气过电压，应对其进行绝缘和放电试验检测；电缆作为连接电力系统的关键，需要对其绝缘、耐压性试验检测。在调试环节中，因为工作内容比较多，操作比较复杂，风险性高，在调试之前，需要做好充足的准备工作，严格按照相关要求完成设备的调试工作，保证调试过程的安全性和稳定性；对于母线及变压器绝缘和接地系统调试，在调试中，因为工作内容多，相对比较复杂，伴随一定的风险性，在开展调试工作之前，相关人员和部门应该做好充足的准备工作，严格按照运行标准和要求进行调试，保证调试工作的有序进行，调试结果需要满足国家要求和验收送电标准。在送电准备阶段，输送电之前需要对相关界点进行拉伸处理，其中包含了仪表调整、计量表安装、运行要求设定、负荷控制装置安装等，该阶段的控制能够给10 kV 变配电室电气安装施工工作顺利进行提供支持，保证10 kV 变配电室电气安装施工质量和安全。

5 结语

总而言之，10 kV变配室作为电力系统运行的重点内容，其运行质量将会给电力系统运行安全带来一定影响，乃至影响人们的日常生活。所以，在10 kV变配室电气设备安装过程中，需要严格按照施工要求进行操作，做好各个环节的验收和质量控制工作，确保各个环节能够稳定运行，给人们提供一个安全、稳定的供电环境。