试析变电站昌黎宏兴钢厂110kV变电站电气设备安装

论文导读：
摘 要：文章介绍了秦皇岛昌黎宏兴钢厂110kV变电站的电气安装过程中进行了介绍，并提出了相关的建议，希望能对今后同类型变电站的施工提供参考。
关键词：110kv变电站；电气设备；安装

1、秦皇岛昌黎宏兴钢厂110kV变电站

秦皇岛昌黎宏兴钢厂变电站为110 kV等级数字化变电站，建成后作为昌黎宏兴钢厂主要供电来源。本站数字化设备主要由以下装置组成：
1） 110 kV光纤式电流互感器
变电站将光纤电子式电流互感器应用于GIS设备。本互感器采用先进的航天光纤陀螺技术，利用磁光法拉第效应，将光源分成两束物理性能不同的光，在通过电磁场后，两束光波的的传输速度发生相对变化，出现相位差，最终通过测量相位及光强大小，测出对应的电流大小。
2） 110 kV电子式电压互感器
变电站采用了阻容分压原理的电子式电压互感器，它可以将一次电压直接转换成3.25V电压供数字继电器采用，有效频率响应范围广，无铁磁谐振问题，只需一个分压器就能实现所有测量和保护功能，无二次回路不允许短路问题。
3） 10 kV低功率电子式互感器
变电站10 kV电流、电压互感器全部采用低功率电子式互感器，它基于低功率小铁芯线圈原理制成，可以将一次电压直接转换为3.25V电压，一次电流直接转换为0～20mV小电压直接供数字式继电器采用，在整个测量范围内无磁饱和现象，输出呈线性特性。
4）变电站自动化系统采用分层结构，分为站控层、间隔层和过程层
站控层网络采用总线型以太网，配置站控层主机、远动工作站、公共接口单元、公共测控单元各1台，实现后台监控功能、远动通信功能，同时集成VQC、程序化控制等高级应用功能。间隔层采用支持IEC61850的智能电子设备（IED）设备，保护测控装置按间隔独立配置、分布式布置。
标准用支持多种接口的合并单元（MU），按间隔独立配置、分布式配置。站控层与间隔层采用IEC61850-8标准，间隔层与过程层间采用IEC61850-9-1标准及GOOSE报文，间隔层装置间支持GOOSE报文实现信息交互及闭锁。

2、电气设备安装技术

2.1 110 kV电子式电压互感器安装

1）电压互感器本体安装
所采用的阻容分压式电压互感器具有一项重要特点：在电缆或开关设备进行耐压试验时无需从回路中切除。但这一特点在本次安装中并未体现，主要由于西门子GIS的结构决定耐压试验套管只可安装于电缆进线筒体上方即线路电压互感器安装位置，所以安装了套管就无法安装电压互感器，导致了只有在完成GIS本体耐压以及电缆耐压后电压互感器才可进行安装。
可以要求GIS生产方在电缆进线筒体与主回路筒体之间增加侧向或垂直方向的试验接口用于安装试验套管，既可以充分发挥电子式电压互感器的优势又可以避免电压互感器在安装试验过程中的反复拆装，在今后检修工作中对于减少停电时间及检修工作量提高工作效率也具有很大的实际意义。
2）二次侧同轴电缆施放安装
阻容分压式电压互感器二次同轴电缆施放安装特别需要注意的是还需考虑到同轴电缆自身电阻、电容已根据负载要求计算到总电阻及总电容之中，所以厂方所提供的同轴电缆在安装工程中即使过长也不可随意改短，阻容式电压互感器原理图如图1所示。
在安装中将过长的同轴电缆绕成环状固定于汇控柜下方的电缆夹层中，并在施放完成后在同轴电缆输出口测量回路电阻，确认是否存在断芯现象。

2.2 10 kV低功率电子式互感器安装

1）电子式电流互感器安装
电流互感器安装位置与安装方法类似于传统电流互感器，安装于10 kV开关柜后箱体背侧母线室与出线室的筋部，但与传统电流互感器不同，本次电流互感器二次回路引出采用插拔式接口配合同轴电缆输出，开关柜厂方仅考虑到插拔式接口旋紧一段时间后容易松动，有别于传统二次电缆芯线螺栓紧固可靠，所以所有接口均由上朝下安装，连接位置位于开关柜母线仓，但却忽视了重要一点，接口朝上意味着运行中检修电流互感器二次回路就必须停役母线打开母线后箱盖，影响设备正常检修并降低供电可靠性。
建议在今后同类型工程中重新设计开关柜出线仓内电气布置，下移电流互感器安装位置，以便于只打开出线仓即可进行电流互感器插槽及同轴电缆的检修，避免不必要的母线停电情况发生。
2）电子式电压互感器及电压分配器安装
电压互感器不同于传统电压互感器安装于开关柜手车上，而论文导读：对策.中小企业管理与科技，2009（33）王文学，李娜.35kV线路升压为110kV线路的分析.西北水电，2011（4）王趁录.110kV变电站直流空气开关的配置研究.中国电力教育，2011（5）
是安装于开关柜后侧线路仓，通过同轴电缆直接接入二次小室的总电压分配器上，所以电压互感器小车的作用只作为隔离一次大电压，但对于二次回路（没有航空插头二次小线）没有隔断作用。这意味着如果某一段母线检修，本段电压互感器退出运行，另一段电压互感器投入，联络打上，由于电压互感器二次无法隔离，另一段电压互感器除负责两段母线的所有负载，还要带上本段电压互感器本体这个大负载，导致电压压降很大，系统无法正常运行。由于本次电压互感器产出的是3.25V小电压，任何小的干扰或接触电阻都会对电压互感器的准确性产生较大的影响，也无法安装总进电压互感器小开关隔离二次回路。
根据设计要求，现场电压回路联络仅作用于出线电度表，故取消电压互感器联络转换开关，需要电压互感器联络时继保班现场改接线。但这仅是临时措施，我方在与大一互沟通后，厂方表示今后针对这一情况将开发同轴电缆中间转换插口（类似于原先航空插头公母头对接口），源于：大专毕业论文www.7ctime.com
这样即可以解决接触电阻过大的问题又可通过插口金属外壳解决屏蔽抗干扰问题。
3） 10 kV出线及电容器、站用变电度表屏安装
变电站的10kV出线及电容器、站用变电度表采用支持电子式电流互感器及电压互感器的智能型数字化电度表，10kV出线按母线分段单独组屏，站用变及电容器单独组屏。各间隔电流回路由电流互感器本体预留端口通过同轴电缆接入电度表屏，电压回路由电压互感器柜内电压分配器输出通过同轴电缆接入电度表屏，电流、电压同轴电缆再进行现场接头制作接入各自电度表。由于本次输出的电流、电压均为小电压信号，抗干扰能力较弱，所以现场同轴电缆施放过程中必须考虑到与原有控制电缆、动力电缆相隔离，同时还须考虑到同轴电缆长度对电压衰耗的影响。
现场根据电度表位置单独设置同轴电缆专用电缆桥架，在距离上保证同轴电缆长度较短电压衰耗较少，在抗屏蔽上考虑分隔敷设，但实际运行过程中还是出现电压、电流测量持续不稳定或有突变量产生的情况。
根据现场安装实际情况，我方还提出一些改进设想，即电度表不需单独组屏，可就近安装于开关柜二次小室内，由于电流互感器安装于开关柜后背高压仓，这样可以保证电流回路同轴电缆距离最短，也可避免电缆通过电缆夹层产生不必要的电磁干扰；电压回路同轴电缆敷设可以参考柜顶小母线敷设，设置电压回路专用通道，避免电缆通过电缆夹层，同样起到抗衰减及抗干扰作用。
参考文献：
顾济江.110kV输电线路工程设计施工问题探讨[J].广西电业，2003（7）
王红斌.浅谈 110KV输电线路施工应注意的问题及对策[J].中小企业管理与科技，2009（33）
[3] 王文学，李娜. 35kV线路升压为110kV线路的分析[J]. 西北水电，2011（4）
[4] 王趁录.110kV变电站直流空气开关的配置研究[J]. 中国电力教育，2011（5）