施工工艺对电力建设实质性质量的影响与控制
高旭阳
中国能源建设集团投资有限公司华中分公司
引言
电力建设是能源安全的核心,其品质决定系统安全稳定运作,施工工艺构成电力建设的核心部分,直接作用于工程核心质量,电力需求持续攀升,施工工艺标准日益提高,本文深入探讨施工工艺对电力建设质量的影响及管控措施,旨在提高电力工程建设品质。
1. 施工工艺对电力建设实质性质量的影响
1.1 施工工艺对设备安装质量的影响
电力建设领域,设备安装质量直接影响电力系统稳定运行,施工工艺在其中起着至关重要的作用,以变压器安装为案例,其安装工艺标准极为严格,在吊装作业中,需精确调节吊钩定位及提升速度,务必保证变压器主体平稳上升,防止因振动造成内部绕组位移或绝缘受损,若吊装工艺操作失当,绕组若发生位移,将调整变压器内部电磁布局,导致局部电场强度异常剧增,长期运行可能导致绝缘击穿问题 [1]。变压器安装就位阶段,对基础平整度与水平度要求极高,需采用高精度测量设备,此类仪器包括电子水准仪与全站仪,持续校准并微调基准高度及水平误差,确保变压器安装到位后保持理想水平,若地基不稳,变压器在运行过程中将引发额外振动及噪音,严重状况下亦可能干扰其内部零件的正常运作,缩短设备使用年限。
1.2 施工工艺对线路敷设质量的影响
线路铺设的稳定性,施工工艺需具备适应复杂环境及高精准度的能力,在穿越山体隧道的电缆铺设过程中,防范岩石摩擦对电缆外护套造成损害是一大挑战,此需使用配备导向滚轮的履带式铺设设备,实时调节液压伺服系统以控制敷设角度,同时电缆外层采用超高分子量聚乙烯进行防护,借助其耐磨性抵抗岩石磨损。在执行水下电缆铺设作业时,应对水流冲击及河床地形变化所需的工艺更为繁复,须先行使用水下机器人检测河床的平坦状况,运用沉管包裹技术将电缆稳固嵌入预定沟槽,使用专用压重块以特定间距进行布置,预防水流冲击造成电缆位移,接头处理环节凸显工艺造诣,需在惰性气体环境中进行导体熔接操作,保证连接点电阻与主体相同,同时运用三层共挤密封技术确保防水防潮,若密封不严密,水分侵入可导致导体氧化现象,导电性能逐步下降,攻克这些工艺难点,需对环境因素实施精确预测,需熟练掌握材料改性及特种施工设备协同操作技术。
1.3 施工工艺对变电站建设质量的影响
变电站建设质量基础,施工工艺确保了结构安全与电气性能的双重保障基础,在装配式变电站模块拼接过程中,钢结构梁柱连接精度对整体稳定性有直接影响,需运用 BIM 模型预拼装技术对每个节点受力状况进行模拟,继续使用摩擦型高强度螺栓进行连接,运用扭矩扳手分步骤拧紧,务必保证节点剪切强度符合标准[2]。若连接工艺较为粗略,结构在短路电动力影响下可能产生形变,设备安全面临威胁,电缆夹层防火工艺至关重要,电缆桥架防火封堵应选用膨胀型防火密封胶与防火包相结合的方案,密封胶涂覆厚度及防火包堆砌密度均需严格遵守标准,必须确保火灾发生时的隔热及阻烟性能,亦不影响电缆散热,此外,GIS 室接地网铺设应选用铜包钢材质,采用放热焊接技术实现节点分子级别连接,防止传统螺栓连接导致的接触电阻问题,否则接地不良将使故障时地电位上升,设备损坏二次,实施这些工艺流程,该专业融合了结构力学及材料科学领域的知识,对施工流程标准化设定了极高标准。
1.4 施工工艺对电力系统运行稳定性的影响
电力系统运行保持稳定,与施工工艺在关键环节的把控程度紧密相扣,在发电机轴系安装过程中,轴系同心度和垂直度调整直接影响振动幅度,需运用磁悬浮轴承支撑技术以实现轴系在悬浮状态下的动态调节,运用涡流传感器对振动数据进行实时监控,持续优化调整力求达到完美境界,否则运行共振将逐步增强导致轴系磨损加剧,导致机组功率波动。线路防雷接地工艺中蕴含着不为人知的奥秘,敷设杆塔接地体须运用深井爆破挤扩技术,将接地极深入至低电阻率地层,同时运用电解离子接地棒提升土壤导电性,若接地工艺质量欠佳,雷击引发的过电压难以迅速释放,将沿线路侵入变电所,设备意外跳闸,继电保护装置二次回路接线工艺对动作可靠性影响重大,导线屏蔽层处理及端子排压接力度均需严格把控,屏蔽不良可能引发电磁干扰造成误操作,压接不良易致大电流下发热熔断,这些工艺细节存在误差,都可能成为保障系统稳定运行的契机。
2. 施工工艺对电力建设实质性质量的控制
2.1 原材料和设备质量控制
严格监控原材料及设备品质,电力建设质量把控的首要防线,工艺控制应覆盖从采购至入场整个流程,针对电缆使用的交联聚乙烯绝缘材料,需利用差示扫描量热法测定其晶体纯度,确保分子链结构满足耐温标准,同步运用激光粒度分析仪检测填充剂颗粒分布,防止颗粒聚集引发绝缘性能降低,设备进场接受检验,GIS 设备金属外壳须执行渗透检验,在荧光探测剂的作用之下,利用紫外线灯检测微小裂缝,此类潜藏问题若未得及揭示,运行过程中气压波动可能导致裂缝扩大 [3]。变压器铁芯硅钢片叠装工艺需严格检验,需运用涡流检测技术对叠片间隙进行评估,保证片间绝缘电阻一致性,若叠装过程中杂质引发片间短路,将显著提升铁损,针对高强度螺栓等连接部件,需执行磁粉探伤以检测螺纹根部应力集中区域,同步进行硬度梯度测试以核实热处理成效,严格把控各项工艺细节,需依托先进检测设备支持,又需检测人员对材料失效机理有深刻理解,任何环节的疏忽均可能导致不合格材料进入施工流程。
2.2 施工准备阶段的质量控制
施工阶段质量控制准备,将工艺标准转化为实际施工能力的关键步骤,关键在于对技术方案与现场条件进行精确匹配,在特高压变电站建设过程中,须先行三维激光扫描以构建场地数字模型,严格确保设备基础预埋螺栓定位精度达到毫米级别,综合运用 BIM 技术模拟各种气候条件下的施工光照角度,调整作业时间以降低温度变形对测量的干扰。针对山区线路建设项目,需借助无人机倾斜摄影技术制作地形三维模型,运用有限元分析软件对杆塔基础在强烈风荷载作用下的受力情况进行了模拟,据此对基坑开挖坡比及支护措施进行调整,防止地质勘探遗漏引发地基下陷,施工方案交底阶段应特别强调工艺细节的传达,运用 AR 技术将 GIS 系统中的密封面处理流程进行可视化呈现,确保施工人员清晰掌握无尘操作的关键步骤,同步进行预演考核以检验其对扭矩控制工具的操作熟练度,对准备工作进行质量把控,须实现数字技术与传统工艺的有机结合,需提前预估环境因素对施工可能带来的影响,为后续施工奠定坚实技术根基。
2.3 施工过程中的质量控制
施工质量严格把控,对工艺执行细节进行实时监控与灵活调整,挑战在于如何在复杂工况中确保工艺的稳定性,电缆敷设过程中,全程监控电缆敷设张力需借助分布式光纤传感器,张力一旦超出设定值即自动启动敷设机减速机制,防止过度拉伸造成绝缘层内出现细微裂缝,在变电站接地网焊接作业中,运用红外热像仪对焊接温度场分布进行实时监控,保证焊点熔透且避免过烧,同步利用热电偶监测冷却轨迹,核实接头金相组织是否满足导电标准。针对 GIS 设备的真空处理技术,需借助质谱仪监测真空度变化曲线,若异常上升即提示泄漏存在,需即刻暂停作业执行氦气泄漏检测,混凝土浇筑阶段运用微波湿度传感器监控内部水化热,运用智能温控系统调节冷却水流,避免因内外温差巨大引发温度裂缝,这些管控措施,将事后检验模式转为实时干预机制,需实现传感技术与施工设备的协同运作,再次检验现场人员对工艺参数异常的快速应对技巧。
2.4 调试和验收阶段的质量控制
调试及验收环节的质量监管,施工工艺最终效果的检验是关键步骤,关键在于通过精确检测识别出工艺中的潜在问题,进行变压器冲击合闸试验时,需利用超高频局部放电检测设备捕捉合闸瞬间的脉冲信号,辨别常规励磁及绝缘故障引发的放电特性,此类隐蔽缺陷多由器身装配工艺误差引起,GIS 设备中SF6 气体泄漏检测运用激光光谱分析技术,调整激光波长扫描设备表面参数,可于微量泄漏时准确锁定泄漏位置,此设备比传统检漏仪更易发现密封面细微裂缝。进行线路参数检测,在实施异频法阻抗测量过程中必须同步监控周边电磁场干扰,利用自适应滤波技术消除干扰信号,测试数据需准确体现线路铺设工艺的实际成效,验收阶段必须确认工艺文件完备性,电缆接头 X 光探伤记录及接地网跨步电压测试曲线,技术资料与实物质量相吻合,这是检验施工工艺规范执行的关键凭证,严格把控调试及验收环节,需依托高端测试设备支持,又需测试人员对工艺缺陷形式有深刻理解[4]。
结束语
施工工艺对电力建设质量产生重大而深远的影响,设备线路变电站质量与系统稳定性至关重要,实施多阶段质量控制措施,有效增强建设品质,未来应关注施工工艺的改进,加强各阶段管控,确保电力系统安全高效运作,助力能源产业繁荣。
参考文献:
[1] 卢明全 . 电力建设中空架输配电线路典型设计及标准化工艺施工 [J].电工技术 ,2024,(19):67-69.
[2] 李唐强 . 对电力工程建设焊接施工工艺的创新研究 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2019,(14):1.
[3] 苏杲剑 . 电力建设焊接施工工艺探讨 [J]. 通讯世界 ,2015,(22):101-102.
[4] 李洪鹏 . 电力建设焊接施工工艺创新及优化 [J]. 中国高新技术企业 ,2014,(29):52-53.