变电站施工技术及改造措施的实践应用

【摘要】在常规变电站改造中，不能长时间停电与全站停电、安装新设备时与旧设备发生的冲突、调试智能设备时在时间上与技术上存在的困难等都在不同程度上制约着改造工程的正常施工。而上述问...

摘要：当前常规变电站智能化改造工作已成为一种工作常态。作为一种新的技术，在实际改造施工过程中需要面临变电站负荷重、停电时间不宜过长、智能化调试复杂、站内空间小等问题，对改造造成了一定的影响。基于此，对变电站施工技术及改造措施的实践应用进行了探讨。

关键词：变电站；施工技术；改造措施；实践应用

中图分类号：TM63     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）17-0125-02

为了适应当前形势，变电站要依据科学技术的发展而进行设备改造。然而如何使电站各项设备成为性能优良、可靠，自动化水平高的现代化设备，是变电站改造的关键所在。基于此，本文对变电站施工技术及改造措施的应用进行了探讨。

一、常规变电站智能化改造施工场所存在的问题

在常规变电站改造中，不能长时间停电与全站停电、安装新设备时与旧设备发生的冲突、调试智能设备时在时间上与技术上存在的困难等都在不同程度上制约着改造工程的正常施工。而上述问题又是改造常规变电站时必须解决的难题，因此为了确保常规变电站智能化改造工程按时保质保量的交工，就要在施工前针对会产生的问题、困难进行分析，并制定、规划出相应的解决措施。

二、变电站施工技术及改造方法

1.尽可能避免设备的冲突

（1）解决新旧一次设备位置冲突。老旧站的负荷较重，为确保有效供电要尽力保障供电。虽然改造常规变电站时可以依据施工步骤来逐步开展，但是在安装智能化的一次终端设备时，由于其调试不具确定性，因此为了防止发生问题，安装时要施行相应的解决措施。例如断路器，若不能安装一次设备，就安装智能汇控柜，若智能汇控柜也不能安装，就要执行异地调试。[1]智能汇控柜和过程层是由光缆完成链接的，所以只要装置电源接通即可，故而可以直接进行易地联调。再加上汇控柜的智能终端和断路器是由电缆完成链接的，因此接入模拟断路器即可。这样就能先执行保护配置（智能终端等）及做传动试验，也可先对复杂逻辑（备自投、网络跳闸、差动等）执行检验。成功安装一次设备后再执行实际的顺控操纵、信号检验。

（2）控制室里屏位冲突的解决措施。常规变电站在进行智能化改造时主要是在远动终端更换或综自系统上执行，存在新旧设备交替的过渡期与共存期，再加上辅助系统要求的屏位，主控室屏位会非常紧张，导致改造过渡方案太过复杂或改造达不到智能化要求。为了确保工艺质量与施工安全，最好是易地搭建新主控室，若不能则要根据一次设备的位置、电压等级采取分散式搭建，这样不仅为施工工艺和安全提供了保障，而且为先行搭建网络奠定了基础。

2.网络先行

所谓的常规变电站智能化改造，是指为了使整个变电站在信息、通信平台、信息共享上达到数字化、网络化及标准化的目标而实施改造。其中网络是构建信息一体化、完成顺序控制与智能警告、实现在整个变电站信息间交互的基础。并且在网路技术规范中还针对过程层和站控层的结构有非常具体的规定，由此网络在改造工程中是非常重要的，应网路先行。

（1）搭建网络硬件。将网络通信线、二次电缆、光缆的铺设及光缆的熔接工程同期执行。一是统一执行线缆的铺设计划，确保工程质量；二是确保网络先行，以便保证后面的改造工程按时完工。改造时若存在过程层网络，为了预防发生网络风暴，就要依据技术标准，选用星形结构。[2]在构建网络时，为了确保工程的顺利完工，施工时不仅要依据线缆敷设清册执行，还要遵照间隔层、过程层、站控层分层的VLAN配置图、网络拓扑图、网络通信图执行，并且在与VLAN设计相结合的基础上分配IP地址、物理设备的编号、设备端口的编号及虚端子的接线图。现阶段新兴科技智能化发展还不成熟，还需一段时间去改进完善，因此还需IED设备生产厂商、系统集成商及设计部门通力合作，慢慢完善。

（2）连接除硬件外的其他网络配置。执行装置与系统配置也是构建网络的重要组成，会使用ICD、SSD、SCD、CID 等几个文件。ICD是用来阐述IED单装置功能的文件，近似于装置说明书，由IED设备生产厂商提供给监控一体化平台厂商，即系统集成商。SSD属系统规格性文件，主要针对近似于变电站主接线图的一次系统结构和与其相应的逻辑节点进行阐述。SCD是整个变电站最后形成的系统配置文件（系统的集成商提供的），主要是针对变电站的一次系统结构、全部IED装置的通信参数与实例配置、各IED间的通信配置进行阐述，是最终保留的文件。[3]CID配置文件为IED对应的实例，它们一一相对，由IED装置的生产商家依据SCD文件中该IED相应的配置形成，即IED装置最后的配置文件。理论上不能修改，但实际工程中还需修改，修改后的文件要重新导入SCD文件实现ICD文件的更改。综上所述，使用配置工具（装置的）形成ICD文件，使用全站配置工具将各IED装置的ICD文件、SSD文件合成，形成监控后台使用的SCD文件，依据SCD文件形成各装置的最终CID文件（实例化的），构建起后台和各装置的通信。

（3）需要的网络参数。上述配置工作由系统集成商与IED装置厂商实现，所以施工人员不能对配置过程进行监督，且因智能化是新兴技术，配置文件存在不完全吻合要求的现象，因此调试时经常要边调试边改进完善，导致加重了调试工作任务。为保证现场调试工作的正常进行，需要设备厂家提供交换机端口表、VLAN配置表、GOOSE配置表、SMV配置表、装置地址分配表等，作为定值来管理。

三、变电站智能化改造的案例

某水电站有两台主变、三个电压等级（110kV、35kV、10kV）。该改造工程内容如下：一是110kV：更换配电装置，在控制室内安装内桥接线、全光纤电流互感器、合并单元双套配置、智能终端汇控柜、母线PT为电子式电压互感器、PASS组合电器；二是35kV：不更换开关柜，更换控制室的集中组屏、保护装置；三是10kV：更换开关柜，并就地安装。站用变（两台）更换成接地变，更换电容器组（两台），主变（两台）整体移位。

该工程前期做了较充分准备，针对各种困难，基于上述网络先行控制GOOSE组网进度。经过预先安装智能汇控柜（110kV），接入模拟断路器，顺利避开了新旧设备的冲突，为GOOSE网配置与110kV备自投GOOSE跳闸调试创造了条件。就地安装了10kV开关柜，基于施工现场的限制实行了易地调试，解决了10kV备自投的检验问题。光CT和光电式PT检验主要是针对光纤的熔接质量和熔接是否正确进行的，这样不仅控制了光缆熔接速度，还提前实现了CT、PT预试验与光、电回路正确性的检验，为改造工程赢取了时间。

基于上述施工计划，该站通过两个十天的停电时间内，实现了110kV的全部配电装置、10kV26面开关柜与监控系统的更换，两台主变的整体移位，全站的保护、变电站的顺序控制、五防闭锁、智能告警以及分析系统、电压的无功自动调节、视频监控系统、环境的监测系统、SF6在线监测系统、变压器智能风冷系统、开关柜的初期故障预警系统等的安装调试。[4]其中更换开关柜（10kV）时，仅在两个五天的停电内，整个工程在保证质量的同时，在最短的停电时间内实现，成为国网老旧站智能化改造的典型。

四、结语

总之，在常规变电站改造过程中会遇到各种问题。为了解决这些问题，在施工过程中要严格按照网络先行的基本原则，对设备的选取和安装条件进行控制，使用有效的施工技巧来保证施工安全，顺利完成改造任务。

参考文献：

[1]王文龙,杨贵,刘明慧.智能变电站过程层交换机的研制[J].电力系统自动化,2011,(18):261-262.

[2]杨贵,王文龙,熊慕文,等.千兆交换机在智能变电站的应用探讨[J].电气术,2010,(8):172-173.

[3]张铁强,王含旭.浅谈输变电工程在几种情况下的变电站的一些施工技术[J].黑龙江科技信息,2010,(36):297-298.

[4]陈斌燕.浅谈10KV变电站扩建工程中施工技术方案的重要性[J].黑龙江科技信息,2010,(30):351-352.