浅谈电力工程中变电站施工技术

张照

华东送变电工程有限公司 上海 201803

引言

随着电力工业的快速发展，变电站作为电力系统的核心组成部分，其建设和改造越来越受到重视。在变电站的建设过程中，施工技术是关键因素之一。本文主要围绕电力工程中变电站施工技术的应用进行探讨，旨在提高变电站施工的效率和质量，降低施工成本，提高电网的稳定性和可靠性。

1 变电站建设的过程

变电站的建设过程一般包括以下几个阶段。

1.1 前期准备阶段

确定建设规模和位置，编制可行性研究报告、环境影响评价报告等。

1.2 设计阶段

编制变电站设计方案，包括选址、布置、主要设备配置

1.3 采购阶段

根据设计方案采购主要设备和材料。

1.4 施工阶段

包括土建、设备安装、调试。

1.5 投运阶段

完成各项试验，实现系统调试并投入运行。

在这个过程中，施工阶段是最重要的一个环节，因为施工阶段的质量和效率直接关系到整个建设过程的成功与否。

2 变电站施工中的关键技术

变电站的施工涉及多个工种和多种技术，其中一些技术非常重要，对整个工程的质量和进度影响很大。下面列举了变电站施工中的几个关键技术。

2.1 土建工程

土建工程是变电站施工的重要组成部分，包括场地平整、基础施工、建筑物施工等。在施工过程中，土建工程的质量对后续设备安装和调试等工作有很大的影响。因此，土建工程的施工必须严格按照设计要求进行，采用合理的施工工艺和材料。

2.2 设备安装

变电站设备安装是整个施工过程中最重要的环节之一。设备安装的质量对变电站的运行和维护产生很大的影响。因此，在设备安装过程中必须严格按照设计要求进行，采用合理的施工工艺和方法。

2.3 电缆敷设

电缆敷设是变电站施工中最复杂的工作之一。电缆敷设的质量对电网的稳定性和可靠性有很大的影响。因此，在电缆敷设过程中必须严格按照设计要求进行，采用合理的敷设工艺和材料。

2.4 调试和试运行

调试和试运行是变电站建设的最后一个阶段。调试和试运行的质量对变电站的正常运行和维护产生很大的影响。因此，在调试和试运行过程中必须严格按照设计要求进行，采用合理的调试和试运行工艺和方法。

以上几个关键技术都是变电站施工中必不可少的环节，每一个环节都需要按照设计要求和标准进行，确保变电站的建设和运行质量。

3 常用技术手段和方法

随着技术的发展，变电站施工中出现了很多新的技术手段和方法。这些技术手段和方法在提高变电站建设效率和质量方面发挥了重要作用。下面列举了几种常用的技术手段和方法。

3.1 BIM技术的运用

BIM技术[1]是一种基于三维建模的数字化技术，可以对变电站的设计和施工进行全面的协调和管理。BIM技术可以有效地避免设计和施工中的冲突和错误，提高施工效率和质量。随着数字化技术的发展，BIM技术在建筑领域中得到了广泛的应用。在电力工程中，特别是在变电站运行管理中，BIM技术也开始得到越来越多的应用。

3.1.1 BIM技术。在变电站运行管理中的应用主要体现在以下几个方面：

（1）空间信息管理：变电站运行管理需要对变电站的设备和管线进行维护和管理。BIM技术可以通过建立三维模型，实现对变电站内设备和管线的空间信息管理。通过BIM技术，可以清晰地了解变电站内设备和管线的位置、形态和规格等信息，为变电站运行管理提供准确的空间信息。

（2）数据信息管理：变电站运行管理[2]需要对变电站内设备和管线的状态进行监测和管理。BIM技术可以将变电站内设备和管线的信息进行数字化处理，建立数据库进行管理。通过BIM技术，可以实现对变电站内设备和管线状态的监测和管理，为变电站运行管理提供准确的数据信息。

3.1.2 BIM技术在变电站管理中的优势。

（1）实现信息化管理：BIM技术可以通过数字化建模，将变电站内的设备、管线、建筑物等物理信息转化为数字信息，形成全面、准确的三维模型，实现信息化管理。这可以帮助变电站管理人员实时了解设备的运行状态，提高管理效率。

（2）提高运行效率：BIM技术可以模拟变电站内的设备运行情况，通过模拟分析，确定最优的设备运行方案，实现设备的优化配置，提高变电站的运行效率。

（3）降低运营成本：BIM技术可以帮助变电站管理人员优化设备维护计划，提前预测设备故障并进行维护，从而避免因设备故障导致的停电事件，降低运营成本。

3.2 无人机技术的运用

3.2.1 无人机技术：无人机技术可以对变电站的建设过程进行全方位的监测和记录。无人机可以实时获取变电站施工现场的数据和图像，为施工管理和质量控制提供有力的支持。

（1）设备巡检：无人机可以通过搭载相应设备，对变电站内设备进行巡检，检查设备是否存在异常情况，例如电缆温度、绝缘子表面损伤等情况。

（2）管线巡检：变电站内的管线较为复杂，传统的巡检方式需要人员进入管道进行检查，不仅费时费力，而且存在一定的安全隐患。无人机可以通过搭载相应设备，对管线进行巡检，发现管线存在的问题，例如管道渗漏、破损等问题。

（3）建筑物巡检：变电站内的建筑物需要定期进行巡检，以确保建筑物的安全和稳定运行。传统的巡检方式需要人员进入建筑物进行检查，存在安全风险。无人机可以通过高清相机拍摄建筑物的各个角度，检查建筑物是否存在裂缝、变形等问题。无人机可以高效地完成建筑物巡检，降低巡检成本和安全风险。

3.2.2 无人机技术在变电站运行中的优势。

（1）高效性：无人机可以快速地完成设备巡检、管线巡检和建筑物巡检等工作，提高巡检效率，节省时间成本。

（2）精准性[3]：无人机可以通过高清相机拍摄图片或视频，对设备、管线、建筑物等进行精准的检查，发现问题的准确性更高。

（3）数据化：无人机可以通过搭载相应设备，获取更多的数据信息，例如温度、湿度、气压等数据信息，可以更加准确地判断设备的状态和运行情况。

通过无人机技术的应用，可以提高变电站巡检的效率和精度，降低人力成本和安全风险，实现数据化、可视化的巡检报告，方便巡检人员进行数据分析和决策制定。

3.3 先进的材料和设备的运用

3.3.1 先进的材料和设备。随着科技的进步，越来越多的先进材料和设备被应用到变电站施工中。这些材料和设备可以提高变电站的性能和可靠性，降低施工成本和风险。以下是变电站中先进的材料和设备的运用。

（1）GIS[4]（气体绝缘开关设备）：相比传统的空气绝缘开关设备，GIS设备的体积更小、重量更轻，使用寿命更长，且可以实现电力设备的部分或全密封，提高了设备的安全性和可靠性。

（2）智能型绝缘子：智能型绝缘子可以实时监测绝缘子表面的温度、湿度、污秽度等信息，并通过无线传输技术将数据上传至监控中心，及时发现绝缘子存在的问题，提高变电站的安全性和可靠性。

（3）智能型仪表：智能型仪表可以通过数字化技术将电力设备的运行状态、电流、电压、功率等参数实时显示，并通过无线通信技术将数据上传至监控中心，帮助管理人员及时了解变电站的运行情况，实现变电站的远程监控和管理。

3.3.2 先进设备在变电站运行中的优势。

（1）提高可靠性：先进的材料和设备能够提高变电站的抗震、防雷、防火等能力，从而提高其抗灾能力和可靠性。

（2）提高安全性：应用先进的材料和设备能够减少变电站的故障率和事故率，从而保障电力系统的安全稳定运行。

（3）提高智能化：应用先进的设备和材料能够提高变电站的自动化水平和智能化程度，实现对电力系统的远程监控、故障诊断和智能控制。

3.4 虚拟现实技术运用

3.4.1 虚拟现实技术。虚拟现实技术可以模拟变电站的设计和施工过程，帮助工程师和施工人员更好地理解设计和施工要求。虚拟现实技术可以提高施工效率和质量，降低施工成本和风险。

虚拟现实技术可以还可以应用于变电站的运行和维护中，下面是一些具体的应用：

（1）设备维护：虚拟现实技术可以用于变电站设备的维护。通过将设备模型与现实数据相结合，可以提高维护人员的效率和准确性。维护人员可以使用虚拟现实技术对设备进行诊断和维护，而无须实际进入危险的电力设备内部。

（2）远程操作和监测：虚拟现实技术可以用于远程操作和监测。通过虚拟现实技术，可以将变电站的运行数据实时传输到远程地点，以便操作员远程监测和控制设备。此外，虚拟现实技术还可以用于在变电站进行操作和维护时，远程为操作员提供指导和支持

3.4.2 虚拟现实技术在变电站运行中的优势。

（1）提高安全性：变电站是高危的工作场所，操作员需要在高电压[5]和高温环境下进行工作。通过使用虚拟现实技术，可以将操作员从现实危险的环境中解放出来，同时提供一个安全的模拟环境进行培训和演练。

（2）提高效率：虚拟现实技术可以帮助操作员更快地完成工作任务。通过模拟环境中的实时数据和反馈，操作员可以更好地了解设备运行情况，并在必要时快速采取行动。此外，通过虚拟现实技术，可以快速获取设备的维护历史记录和诊断信息，以便更快地解决设备故障。

（3）提高精度和准确性：虚拟现实技术可以提供更精确和准确的信息。例如，在设备维护方面，虚拟现实技术可以提供高精度的数据和图像，以便维护人员更好地识别设备故障。此外，通过虚拟现实技术，操作员可以更好地了解设备的状态和性能，以便做出更好的决策。

以上技术手段和方法都可以提高变电站施工效率和质量，降低施工成本和风险，是变电站施工中不可或缺的技术手段和方法。

4 结束语

本文从变电站施工技术[6]的基本概念、施工流程、关键技术和常用技术手段等方面进行了探讨。通过对变电站施工技术的应用和探索，可以提高变电站的建设和运行效率和质量，降低施工成本和风险。

随着技术的不断发展和进步，变电站施工技术也将不断更新和完善。未来，随着智能化、数字化、自动化等技术的广泛应用，变电站的建设和运行将更加高效、可靠和智能化。变电站施工技术将继续发挥重要的作用，在电力工程中发挥更大的贡献。