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摘要：随着社会经济腾飞，钢铁市场的需求不断扩大，生产规模也逐渐扩大。为满足海南矿业股份公司市场供给需要，扩建110万吨选矿厂。因而，做好这次西变110/35/6KV高压变电工作，满足用电的需求对选厂项目扩建至关重要。
关键词：变电站 施工 扩建 探讨
工程概况：
本工程是海南矿业股份有限公司110万t/a选矿厂扩建工程西区110/35/6KV总变电站扩建工程。本工程主要内容是高压配电工程。具体包括如下：
110KV变电站变配电设备全套。
35KV供电进出线系统全套。
6KV高压开关柜全套。
全场高低压电缆和控制电缆全套等等。
一、施工前制定合理的施工方案
图纸是工程施工的依据。组织施工人员充分熟悉本工程的设计图纸和有关的规范标准、工艺技术等技术文件，同时对图纸进行会审。根据图纸的有关规定制定施工方案，对拟定的施工方案、方法到现场进行分析、核实、制定更详细有效的施工组织方案。减少因图纸问题对工程质量、进度的影响，确保工程准时完工。
施工前必须按照国家强制性的相关规定编制施工方案、施工手册、施工设计组织大纲、相关技术措施等技术文件，并监督检查实施。
二、安装前变压器绝缘电阻测试
绝缘电阻测试目的是：检查变压器总装配后干燥处理是否符合要求，检验变压器整体绝缘是否良好，以及判断变压器内部有无短路、断线、瓷件破裂等故障。
变压器绝缘电阻的测量方法如下：
(1)测量额定电压为 1OOOV及以上的绕组绝缘电阻，使用 2500V兆欧表（俗称摇表）；测量额定电压在 1OOOV 以下的绕组绝缘电阻，使用 1OOOV或2500V兆欧表。
(2)测试时，绝缘摇表应放置于水平位置，手握绝缘摇表绝缘部位，观察表的指针随摇动慢慢升起，在达到无穷大时瞬时短接两接线柱：L与E。会发現指针为“O”。方能继续使用摇表测试绝缘电阻。变压器绝缘分为“高（压）对低（压），高（压）对地，低（压）对地”三种情况，如发现变压器绝缘电阻明显区别，应使用屏蔽法测试（将高、低压侧桩头套管用铜线短接至摇表屏蔽桩头上），使用屏蔽法应注意屏蔽线为带电部位，应保持手对带电部位的安全距离。
(3)测量时，以 l20r/min 的速度摇动兆欧表的手柄，使兆欧表指示值逐渐上升，直至表针指示值稳定后，记录读数。
(4)如果测试后，变压器绝缘电阻值上升不大，那说明变压器内部及高、低压套管部位有可能已经受潮，需对变压器进行干燥处理。
(5)绝缘电阻以变压器绕组浸在油中时所测得的数值为准。
注：由于温度每差10℃，绝缘电阻变化 50%，所以当测量时的温度与产品出厂试验时的温度应不符合时，可按表3 -6换算到同一温度时的数值 (测试值和出厂值各乘以换算系数)来进行比较。
表1油浸式变压器绝缘电阻的温度换算系数
温度差 (℃) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
换算系数 1.2 1.5 1.8 2.3 2.8 3.4 4.1 5.1 6.2 7.5 9.2 11.2
注：每测定一次绝缘电阻，应将电荷放尽。否则，第二次测量时，会出现绝缘电阻增大的假象。
三、主要施工技术措施和注意问题
坚持“安全第一，预防为主”的方针。本工程的主要实施过程：变压器安装—配电柜安装—电缆敷设—调试。
1、变压器本体的安装和注意问题。
1.1当与封闭母线相接时，其套管中心线应与封闭母线的中心线相符。
1.2设备就位后应加以固定。对变压器本体的连接管路、散热器、升高座、油枕等用干净的白布进行清洁，油枕内的胶囊充分胀开后无渗油现象。
1.3变压器整体安装完毕后，经检查应无漏油、渗油现象；陶瓷管表面无裂缝、伤痕，并擦洗干净。
1.4变压器在试运行之前，要进行全面检查，确认其符合运行条件后，方可投入试运行。
2、变压器试运行时空载试验
2.1的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，片间绝缘不良，硅钢片质量低劣，如局部过热，局部绝缘不良等。
2.2变压器第一次投入时，可全电压冲击合闸，如有条件应从零起升压，冲击合闸时，变压器宜由高压侧投入。
2.3变压器进行五次空载全电压冲击合闸，应无异常情况，第一次受电后持续时间不应少于10min，励瓷涌流不应引起保护装置的误动。
2.4。进行空载拉、合闸量，在拉位跌落式熔断器时，必须先将低压侧和各分路开关断开，再拉低压侧总开关，最后才能拉开高压侧跌落式熔断器。
3、配电柜的安装和注意问题。
3.1用水平仪器进行水平度检查，吊装过程尽量避免撞击，保证总体结构不变形和外观完善。
3.2并柜的母线的安装。
对中间两台开关柜进行水平和垂直校准，并结好后向两侧延伸。保证相序的正确和最小安全间距为125MM的调整；主母线用扳手紧固；认真检查柜内相序正确与否，相序与主变是否相符。
3.3开关柜的总体试验调整
按图纸要求，分别模拟试验控制、连锁、操作、继电保护和信号动作，正确无误，灵敏可靠。
试验内容：高压柜框架、母线、避雷器、高压瓷瓶、电压互感器、电流互感器、各类开关等。
调整内容：过流继电器调整，时间继电器、信号继电器调整以及机械连锁调整。
二次控制小线调整及模拟试验，将所有的接线端子螺丝再紧。
绝缘测试：用500V绝缘电阻测试仪器在端子板处测试每条回路的电阻，电阻必须大于0.5MΩ。
二次小线回路如有晶体管，集成电路、电子元件时，应使用万用表测试回路是否接通。
4、电缆安装和注意问题
4.1根据电缆技术安装标准和质量，明确电缆的规格、长度、型号和电缆走向和绝缘完好。
4.2电缆敷设应整齐、美观、电缆末端应留有备用长度。电缆终端应该标有相位，且与系统相位一致。
4.3电缆需穿水管道时，管道内部无积水，且无杂物堵塞。交流单芯电缆不得单独穿管内。
4.4引至设备的电缆管管口位置，应便于与设备连接并不妨碍设备拆装和进出。并列敷设的电缆管口应排列整齐。
5、电缆交流耐压的试验方法
5.1串联谐振
如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法,见图1所示。
当试验回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)时,试验回路产生串联谐振,此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关),如果电容C较大,试验回路电流也较大,通过电抗器的电流也较大,这时试验设备一般难以满足现场试验需要;通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高,试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。
对于电力电缆来说,被试设备的电容量C是固定的,要使试验回路产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C;
采用改变电感的方法来满足串联谐振需采用可调电抗器,但限于运输和在现场搬动,电抗器的体积和重量不能做得很大,因此可调电抗器的调节范围是有限的。所以在现场试验时采用调感的方法往往由于电抗器的范围有限而不能满足试验要求。
5.2串-并联法
当试验电压较高、被试品电容量较大时,采用上述两种方法都难以满足试验要求,主要是试验设备难以满足要求:一是合适的高电压大容量的电抗器一般单位都不具备;二是不同长度的电缆电容量不相同,需要的电抗器也不一样,即使是可调电抗器也往往由于可调范围有限而难以满足试验要求。因此仅靠配备合适的电抗器来满足试验要求就比较困难,所以国内外进行长电缆交流耐压试验一般均采用串、并联调频谐振方式。
如图3所示,在试验回路中串入电抗器产生串联谐振来提高被试品试验电压,在被试品两端并联电抗器使被试品电容电流大部份由电抗器来补偿,从而使通过串联电路中电抗器的电流大为减少,从而降低试验对电抗器、试验变压器的要求。采用调频电源装置来改变试验频率使ω0L =1ω0C,使试验回路产生谐振。这样试验设备就比较容易满足试验要求。
6、电气设备的调试
6.1 继电保护、自动、测量、整流装置及电器设备机械部分等的交接试验，应分别按有关标准或者规范规定要求进行。依据图纸资料核对元、器件、设备型号、规格均应符合要求。
6.2检查导线截面积和校核线路的连接，二者应该符合要求，检查各连接处的连接状况，确保接触良好、正确无误。
6.3各类接地系保护系统及其它接地电阻符合相关规定。两进线电源系统相位一致、正确。
6.4各控制、信号、保护、反馈、连锁、五防、报警等回路工作状况符合设计和实际要求，设备装置试运行前检查其绝缘电阻值。
四、施工技术和施工质量控制措施
1、认真执行國家有关技术规范、标准和公司技术标准有关规定。在施工期间严格执行《电力生产安全工作规程》。定期组织公司有关责任部门，按质量体系的程序文件对施工质量进行全面检查，且每周进行一次检查和协调。发现不合格品时，严格按照公司程序《不合格品控制程序》文件规定执行整改。
2、对工程的施工工艺制定统一的标准，保证工程的工艺符合规范要求。做好违章、记录事故与事故的统计工作，并分析各种事故的相关规律累积经验。认真实施安装工艺条例，根据工程实际内容按班组下达安装工程，包括工程量，施工程序，施工方法，质量控制措施，质量目标，质量管理点，完成工程内容后，按工序自检，如发现质量问题组织技术人员进行整改工作。
3、施工现场应结合实际开展。在施工中严格质量三检制度，实行自检，抽检和专职人员专检。专检人员在质量检查过程中必须做好记录备查，工程隐蔽在按要求隐蔽前，必须完成各项工作，并在有关试验合格后通知监理人员共同检查验收，及时做好隐蔽记录，完备签字手续。施工中的变更必须通过工程监理人员签字认可方能实施，杜绝质量问题和返工现象发生。
4、电缆头制作、电缆挂牌，芯线端子编号等质量问题。制定质量薄弱环节和关键工序方案。首先，加强设备基础安装精度，实现“零垫件”安装一次设备；其次，加强压接工艺的管理和操作程序，做到压接力度准确，保证压线效果；制定统一合理的接线工艺，使二次电缆接线整齐美观；最后，统一电缆牌打印和电缆头打号，使电缆挂牌和芯线端子号清晰、无误保证施工质量。
结语
总之，坚持“安全第一，预防为主”的方针。在对工程施工过程中要熟读图纸、认真实施安装工艺条例安装、结合实际施工现场、进行全面质量检查确保西区高压变电工程质量合格。
[作者简介]向忠鹏（1973—）专科；研究方向：电气自动化技术；职称：电气工程师
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：变电站 施工 扩建 探讨
工程概况：
本工程是海南矿业股份有限公司110万t/a选矿厂扩建工程西区110/35/6KV总变电站扩建工程。本工程主要内容是高压配电工程。具体包括如下：
110KV变电站变配电设备全套。
35KV供电进出线系统全套。
6KV高压开关柜全套。
全场高低压电缆和控制电缆全套等等。
一、施工前制定合理的施工方案
图纸是工程施工的依据。组织施工人员充分熟悉本工程的设计图纸和有关的规范标准、工艺技术等技术文件，同时对图纸进行会审。根据图纸的有关规定制定施工方案，对拟定的施工方案、方法到现场进行分析、核实、制定更详细有效的施工组织方案。减少因图纸问题对工程质量、进度的影响，确保工程准时完工。
施工前必须按照国家强制性的相关规定编制施工方案、施工手册、施工设计组织大纲、相关技术措施等技术文件，并监督检查实施。
二、安装前变压器绝缘电阻测试
绝缘电阻测试目的是：检查变压器总装配后干燥处理是否符合要求，检验变压器整体绝缘是否良好，以及判断变压器内部有无短路、断线、瓷件破裂等故障。
变压器绝缘电阻的测量方法如下：
(1)测量额定电压为 1OOOV及以上的绕组绝缘电阻，使用 2500V兆欧表（俗称摇表）；测量额定电压在 1OOOV 以下的绕组绝缘电阻，使用 1OOOV或2500V兆欧表。
(2)测试时，绝缘摇表应放置于水平位置，手握绝缘摇表绝缘部位，观察表的指针随摇动慢慢升起，在达到无穷大时瞬时短接两接线柱：L与E。会发現指针为“O”。方能继续使用摇表测试绝缘电阻。变压器绝缘分为“高（压）对低（压），高（压）对地，低（压）对地”三种情况，如发现变压器绝缘电阻明显区别，应使用屏蔽法测试（将高、低压侧桩头套管用铜线短接至摇表屏蔽桩头上），使用屏蔽法应注意屏蔽线为带电部位，应保持手对带电部位的安全距离。
(3)测量时，以 l20r/min 的速度摇动兆欧表的手柄，使兆欧表指示值逐渐上升，直至表针指示值稳定后，记录读数。
(4)如果测试后，变压器绝缘电阻值上升不大，那说明变压器内部及高、低压套管部位有可能已经受潮，需对变压器进行干燥处理。
(5)绝缘电阻以变压器绕组浸在油中时所测得的数值为准。
注：由于温度每差10℃，绝缘电阻变化 50%，所以当测量时的温度与产品出厂试验时的温度应不符合时，可按表3 -6换算到同一温度时的数值 (测试值和出厂值各乘以换算系数)来进行比较。
表1油浸式变压器绝缘电阻的温度换算系数
温度差 (℃) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
换算系数 1.2 1.5 1.8 2.3 2.8 3.4 4.1 5.1 6.2 7.5 9.2 11.2
注：每测定一次绝缘电阻，应将电荷放尽。否则，第二次测量时，会出现绝缘电阻增大的假象。
三、主要施工技术措施和注意问题
坚持“安全第一，预防为主”的方针。本工程的主要实施过程：变压器安装—配电柜安装—电缆敷设—调试。
1、变压器本体的安装和注意问题。
1.1当与封闭母线相接时，其套管中心线应与封闭母线的中心线相符。
1.2设备就位后应加以固定。对变压器本体的连接管路、散热器、升高座、油枕等用干净的白布进行清洁，油枕内的胶囊充分胀开后无渗油现象。
1.3变压器整体安装完毕后，经检查应无漏油、渗油现象；陶瓷管表面无裂缝、伤痕，并擦洗干净。
1.4变压器在试运行之前，要进行全面检查，确认其符合运行条件后，方可投入试运行。
2、变压器试运行时空载试验
2.1的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，片间绝缘不良，硅钢片质量低劣，如局部过热，局部绝缘不良等。
2.2变压器第一次投入时，可全电压冲击合闸，如有条件应从零起升压，冲击合闸时，变压器宜由高压侧投入。
2.3变压器进行五次空载全电压冲击合闸，应无异常情况，第一次受电后持续时间不应少于10min，励瓷涌流不应引起保护装置的误动。
2.4。进行空载拉、合闸量，在拉位跌落式熔断器时，必须先将低压侧和各分路开关断开，再拉低压侧总开关，最后才能拉开高压侧跌落式熔断器。
3、配电柜的安装和注意问题。
3.1用水平仪器进行水平度检查，吊装过程尽量避免撞击，保证总体结构不变形和外观完善。
3.2并柜的母线的安装。
对中间两台开关柜进行水平和垂直校准，并结好后向两侧延伸。保证相序的正确和最小安全间距为125MM的调整；主母线用扳手紧固；认真检查柜内相序正确与否，相序与主变是否相符。
3.3开关柜的总体试验调整
按图纸要求，分别模拟试验控制、连锁、操作、继电保护和信号动作，正确无误，灵敏可靠。
试验内容：高压柜框架、母线、避雷器、高压瓷瓶、电压互感器、电流互感器、各类开关等。
调整内容：过流继电器调整，时间继电器、信号继电器调整以及机械连锁调整。
二次控制小线调整及模拟试验，将所有的接线端子螺丝再紧。
绝缘测试：用500V绝缘电阻测试仪器在端子板处测试每条回路的电阻，电阻必须大于0.5MΩ。
二次小线回路如有晶体管，集成电路、电子元件时，应使用万用表测试回路是否接通。
4、电缆安装和注意问题
4.1根据电缆技术安装标准和质量，明确电缆的规格、长度、型号和电缆走向和绝缘完好。
4.2电缆敷设应整齐、美观、电缆末端应留有备用长度。电缆终端应该标有相位，且与系统相位一致。
4.3电缆需穿水管道时，管道内部无积水，且无杂物堵塞。交流单芯电缆不得单独穿管内。
4.4引至设备的电缆管管口位置，应便于与设备连接并不妨碍设备拆装和进出。并列敷设的电缆管口应排列整齐。
5、电缆交流耐压的试验方法
5.1串联谐振
如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法,见图1所示。
当试验回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)时,试验回路产生串联谐振,此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关),如果电容C较大,试验回路电流也较大,通过电抗器的电流也较大,这时试验设备一般难以满足现场试验需要;通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高,试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。
对于电力电缆来说,被试设备的电容量C是固定的,要使试验回路产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C;
采用改变电感的方法来满足串联谐振需采用可调电抗器,但限于运输和在现场搬动,电抗器的体积和重量不能做得很大,因此可调电抗器的调节范围是有限的。所以在现场试验时采用调感的方法往往由于电抗器的范围有限而不能满足试验要求。
5.2串-并联法
当试验电压较高、被试品电容量较大时,采用上述两种方法都难以满足试验要求,主要是试验设备难以满足要求:一是合适的高电压大容量的电抗器一般单位都不具备;二是不同长度的电缆电容量不相同,需要的电抗器也不一样,即使是可调电抗器也往往由于可调范围有限而难以满足试验要求。因此仅靠配备合适的电抗器来满足试验要求就比较困难,所以国内外进行长电缆交流耐压试验一般均采用串、并联调频谐振方式。
如图3所示,在试验回路中串入电抗器产生串联谐振来提高被试品试验电压,在被试品两端并联电抗器使被试品电容电流大部份由电抗器来补偿,从而使通过串联电路中电抗器的电流大为减少,从而降低试验对电抗器、试验变压器的要求。采用调频电源装置来改变试验频率使ω0L =1ω0C,使试验回路产生谐振。这样试验设备就比较容易满足试验要求。
6、电气设备的调试
6.1 继电保护、自动、测量、整流装置及电器设备机械部分等的交接试验，应分别按有关标准或者规范规定要求进行。依据图纸资料核对元、器件、设备型号、规格均应符合要求。
6.2检查导线截面积和校核线路的连接，二者应该符合要求，检查各连接处的连接状况，确保接触良好、正确无误。
6.3各类接地系保护系统及其它接地电阻符合相关规定。两进线电源系统相位一致、正确。
6.4各控制、信号、保护、反馈、连锁、五防、报警等回路工作状况符合设计和实际要求，设备装置试运行前检查其绝缘电阻值。
四、施工技术和施工质量控制措施
1、认真执行國家有关技术规范、标准和公司技术标准有关规定。在施工期间严格执行《电力生产安全工作规程》。定期组织公司有关责任部门，按质量体系的程序文件对施工质量进行全面检查，且每周进行一次检查和协调。发现不合格品时，严格按照公司程序《不合格品控制程序》文件规定执行整改。
2、对工程的施工工艺制定统一的标准，保证工程的工艺符合规范要求。做好违章、记录事故与事故的统计工作，并分析各种事故的相关规律累积经验。认真实施安装工艺条例，根据工程实际内容按班组下达安装工程，包括工程量，施工程序，施工方法，质量控制措施，质量目标，质量管理点，完成工程内容后，按工序自检，如发现质量问题组织技术人员进行整改工作。
3、施工现场应结合实际开展。在施工中严格质量三检制度，实行自检，抽检和专职人员专检。专检人员在质量检查过程中必须做好记录备查，工程隐蔽在按要求隐蔽前，必须完成各项工作，并在有关试验合格后通知监理人员共同检查验收，及时做好隐蔽记录，完备签字手续。施工中的变更必须通过工程监理人员签字认可方能实施，杜绝质量问题和返工现象发生。
4、电缆头制作、电缆挂牌，芯线端子编号等质量问题。制定质量薄弱环节和关键工序方案。首先，加强设备基础安装精度，实现“零垫件”安装一次设备；其次，加强压接工艺的管理和操作程序，做到压接力度准确，保证压线效果；制定统一合理的接线工艺，使二次电缆接线整齐美观；最后，统一电缆牌打印和电缆头打号，使电缆挂牌和芯线端子号清晰、无误保证施工质量。
结语
总之，坚持“安全第一，预防为主”的方针。在对工程施工过程中要熟读图纸、认真实施安装工艺条例安装、结合实际施工现场、进行全面质量检查确保西区高压变电工程质量合格。
[作者简介]向忠鹏（1973—）专科；研究方向：电气自动化技术；职称：电气工程师
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。