陳華杰
(鄭州中原鐵道工程有限責(zé)任公司電務(wù)分公司,河南 鄭州 450001)
在既有鐵路10 kV 配電所全所改造施工過程中,必須保證供電不中斷,供電與施工同時(shí)進(jìn)行;既有設(shè)備拆裝難度較大,停電時(shí)間有限,施工調(diào)試過程復(fù)雜,受鐵路行車及天氣等因素的干擾和影響較大。由于既有鐵路10 kV配電所全所改造施工周期較長,施工效率較低,各項(xiàng)施工成本顯著增大。為了克服上述問題,我們選用移動式配電所進(jìn)行分段過渡施工,將既有鐵路10 kV 配電所進(jìn)線電源及各饋出負(fù)荷過渡至移動式配電所,由移動式配電所進(jìn)行過渡供電。通過使用移動式配電所進(jìn)行過渡供電施工,成功解決了上述問題,并在新鄉(xiāng)10 kV 配電所及淇縣10 kV 配電所全所改造施工中進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,均取得了預(yù)期效果。對類似既有鐵路10 kV 配電所的改造施工具有積極的借鑒和指導(dǎo)作用。
京廣鐵路北接首都北京,南北縱貫河北、河南、湖北、湖南和廣東等省,是我國中部南北運(yùn)輸大通道。此次全所改造施工的既有鐵路新鄉(xiāng)10 kV 配電所位于新鄉(xiāng)站東南側(cè),為新鄉(xiāng)火車站樞紐、新鄉(xiāng)至淇縣及新鄉(xiāng)至鄭州區(qū)間的通信、信號、消防、信息防災(zāi)、動力照明等系統(tǒng)供電。該次全所改造施工的內(nèi)容主要有:更換既有交流屏、直流屏、電池屏、綜合自動化系統(tǒng)保護(hù)屏、30 面高壓開關(guān)柜[2]、貫通及自閉干式有載調(diào)壓器、高低壓電纜和控制電纜,增設(shè)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)及氣體滅火系統(tǒng)等。
認(rèn)真核對已批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件和施工圖紙,包括配電所一次施工圖、二次接線圖、配電裝置安裝圖、設(shè)備基制作礎(chǔ)圖以及設(shè)計(jì)說明文本等。依據(jù)施工圖紙對現(xiàn)場施工條件、既有10 kV配電所主接線方式、既有設(shè)備運(yùn)行情況、既有負(fù)荷大小、負(fù)荷等級、影響范圍、施工環(huán)境等狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況編制營業(yè)線施工專項(xiàng)方案,提報(bào)物資需求計(jì)劃及工機(jī)具需求計(jì)劃。開工前要對施工人員進(jìn)行營業(yè)線施工安全培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn),特殊工種作業(yè)人員應(yīng)按相關(guān)規(guī)定持證上崗;進(jìn)行各施工工序的技術(shù)交底。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,安裝移動式配電所1 座、組立過渡電源聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)桿1 基。在既有新鄉(xiāng)10 kV 配電所主控室合適的位置組立新交流屏和新直流屏,并敷設(shè)過渡用交、直流電源電纜至移動式配電所電源控制箱,為移動式配電所提供控制電源及保護(hù)電源。敷設(shè)移動式配電所進(jìn)線柜至戶外過渡電源聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)桿(高鐵電源側(cè))高壓電力電纜,敷設(shè)移動式配電所各饋出柜至各饋出回路戶外隔離開關(guān)桿過渡高壓電力電纜,上述移動式配電所側(cè)高壓電力戶內(nèi)式電纜終端頭應(yīng)安裝完畢;過渡用高壓電力電纜長度應(yīng)滿足新安裝的高壓開關(guān)柜至各饋出回路戶外隔離開關(guān)桿的電纜長度,此時(shí)的過渡電纜即是改造后配電所各饋出回路的正式饋出電纜。
施工人員應(yīng)詳細(xì)記錄既有新鄉(xiāng)10 kV 配電所高壓開關(guān)柜各保護(hù)裝置的保護(hù)定值,并實(shí)地測量進(jìn)線電源及各饋出回路的相序及相位,并做好記錄。
過渡用交流電源及直流電源引入移動式配電所后,需要對移動式配電所電源柜、母互柜、饋出柜、貫通柜、自閉柜各保護(hù)裝置及開關(guān)進(jìn)行“遙控、遙測、遙信”等調(diào)試和完成相關(guān)電氣試驗(yàn)。移動式配電所的綜合自動化系統(tǒng)控制主站應(yīng)設(shè)置在既有新鄉(xiāng)10 kV 配電所主控室內(nèi),便于值班人員監(jiān)控移動式配電所的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和開關(guān)狀態(tài),移動式配電所或線路故障報(bào)警時(shí),便于值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。
3.2.1 利用停電計(jì)劃將高鐵電源貫通母線段各回路轉(zhuǎn)接到移動式配電所
新鄉(xiāng)10 kV 配電所值班員負(fù)責(zé)把南貫通、北貫通、貫通調(diào)壓器、貨場、水電、電容二、高鐵電源斷路器斷開,并確認(rèn)斷路器在分位;把南貫通、北貫通、貫通調(diào)壓器、貨場、水電、母聯(lián)、母隔、電容二、高鐵電源上下隔離開關(guān)斷開,并確認(rèn)隔離開關(guān)在分位,確認(rèn)后加鎖,掛“禁止合閘、有人工作”警示牌;把高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電等回路戶外隔離開關(guān)分開,并確認(rèn)隔離開關(guān)在分位,確認(rèn)后加鎖,掛“禁止合閘、有人工作”警示牌;在既有帶電設(shè)備處校驗(yàn)驗(yàn)電器(在有效期內(nèi))是否正常,確認(rèn)正常后,在既有電纜頭處進(jìn)行驗(yàn)電,確認(rèn)無電之后,在新鄉(xiāng)10 kV 配電所出線側(cè)裸露架空導(dǎo)線上懸掛接地封線。
拆除高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電、貫通調(diào)壓器、貫?zāi)富?、母隔各回路出口既有高壓電力電纜,同時(shí)安排施工作業(yè)人員拆除高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場饋出、水電饋出戶外隔離開關(guān)桿上既有高壓電力電纜,并把預(yù)先敷設(shè)完成的過渡電纜高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電回路高壓電力電纜接至戶外隔離開關(guān)桿上(既有電纜原安裝位置,相序及相色與既有電纜頭保持一致)。
隔離開關(guān)桿上新敷設(shè)的高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電各回路過渡電纜安裝完成后,作業(yè)人員撤離施工作業(yè)區(qū)域,拆除接地封線等安全保護(hù)措施。移動式配電所送電投入運(yùn)行,由移動式配電所為高鐵電源、貨場、水電、南貫通、北貫通各饋出供電;至此高鐵電源、貨場、水電、南貫通、北貫通恢復(fù)正常運(yùn)行方式,高鐵電源貫通側(cè)既有高壓開關(guān)柜全部退出運(yùn)行,各饋出回路均過渡至移動式配電所,施工期間各饋出回路均由移動式配電所供電。
3.2.2 拆除高鐵電源側(cè)既有設(shè)備及電纜,重新修整設(shè)備基礎(chǔ)
施工人員拆除貫通側(cè)既有南貫通柜、北貫通柜、貫通母互柜、貫通調(diào)壓器柜、貨場柜、水電柜、母隔柜、備用柜、電容二柜、母互二柜、所用變二柜、電源二柜以及計(jì)量二柜等高鐵電源貫通側(cè)母線段既有高壓開關(guān)柜,同時(shí)拆除既有高低壓電力電纜及控制電纜。
根據(jù)施工圖紙重新修整高壓開關(guān)柜基礎(chǔ)、電纜溝,并重新敷設(shè)基礎(chǔ)槽鋼;在基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)期內(nèi),完成接地網(wǎng)的敷設(shè)等施工?;A(chǔ)改造并養(yǎng)護(hù)完成后,安裝高鐵電源貫通側(cè)母線段新高壓開關(guān)柜、母線排、柜頂小母線。高壓開關(guān)柜安裝完成后,敷設(shè)各回路控制電纜,安裝新綜合自動化保護(hù)屏(綜合屏)、安裝新貫通干式有載調(diào)壓器,安裝安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)盤及配套攝像頭球機(jī)和探測器,安裝氣體滅火系統(tǒng)及配套七氟丙烷鋼瓶和探測器等設(shè)備,并完成相關(guān)接線;新安裝高壓開關(guān)柜的交流電源和直流電源均取自新組立新的交、直流屏。
高鐵電源貫通母線段新設(shè)備安裝完成及電纜接線完成后,進(jìn)行電氣試驗(yàn)、本地調(diào)試及遠(yuǎn)動調(diào)試,重點(diǎn)測試各回路保護(hù)單元的保護(hù)功能和遠(yuǎn)方控制時(shí)開關(guān)動作的準(zhǔn)確性。
3.2.3 退出移動式配電所,高鐵電源貫通母線段新安裝設(shè)備投運(yùn)
利用停電計(jì)劃,移動式配電所退出運(yùn)行,斷開移動式配電所內(nèi)高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電饋出回路斷路器,并把斷路器小車搖至檢修位;把高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電回路戶外隔離開關(guān)分開,并確認(rèn)隔離開關(guān)在分位,確認(rèn)后加鎖,掛“禁止合閘、有人工作”警示牌;在過渡電纜頭處進(jìn)行驗(yàn)電,確認(rèn)無電之后,在新鄉(xiāng)配電所上述回路出線側(cè)裸露導(dǎo)線處掛接地封線。
拆下移動式配電所內(nèi)高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電回路過渡高壓電力電纜,將高鐵電源、南貫通、北貫通、貨場、水電饋出正式電纜接入相應(yīng)新高壓開關(guān)柜。作業(yè)完成后,施工人員撤出作業(yè)區(qū)域,拆除安全措施,新設(shè)高壓開關(guān)柜送電投運(yùn);施工負(fù)責(zé)人再次核對各回路電壓、電流、相位、相序是否正常。
高鐵電源貫通母線段新高壓開關(guān)柜全部投入運(yùn)行,各饋出回路恢復(fù)正常運(yùn)行方式,備用回路柜、母隔柜保持退出運(yùn)行,斷路器小車搖至檢修位,母隔隔離小車保持在檢修位,并懸掛“禁止合閘、有人工作”警示牌。
3.2.4 將王鐵電源側(cè)各回路轉(zhuǎn)接到移動式配電所,拆老設(shè)備、安新設(shè)備
采用同樣的方法,利用停電計(jì)劃將王鐵電源自閉母線段各回路過渡到移動式配電所,施工期間由移動式配電所為各饋出回路負(fù)荷供電。
需要注意的是,拆除王鐵電源自閉母線段既有高壓開關(guān)柜、調(diào)壓器、電纜及基礎(chǔ)整修的同時(shí),可安排一組施工人員,拆除主控室既有綜合自動化系統(tǒng)保護(hù)屏、電池屏、計(jì)量屏、直流屏以及交流屏。把既有直流屏、交流屏移至主控室合適位置,將新直流屏、交流屏供電的回路轉(zhuǎn)接至既有直流屏、交流屏內(nèi),由既有直流屏、交流屏為新投運(yùn)設(shè)備供電。安裝王鐵電源自閉母線段新高壓開關(guān)柜、交流屏、直流屏、安裝新自閉干式有載調(diào)壓器、安全視頻監(jiān)控屏及相關(guān)設(shè)備等,并完成相關(guān)接線;把新安裝的綜合自動化系統(tǒng)保護(hù)屏就位。
新綜合自動化系統(tǒng)保護(hù)屏、交流屏、直流屏、電池屏及安全視頻監(jiān)控屏安裝接線完成后,把既有交流屏、直流屏供電的回路轉(zhuǎn)接至新交流屏、直流屏內(nèi),由新交流屏、直流屏為新投運(yùn)設(shè)備供電。核對并設(shè)置綜自系統(tǒng)保護(hù)定值。至此交流及直流電源系統(tǒng)及保護(hù)系統(tǒng)均轉(zhuǎn)接完畢,并投入運(yùn)行。
王鐵電源自閉母線段新設(shè)備安裝完成及電纜接線完成后,進(jìn)行電氣試驗(yàn)、本地調(diào)試及遠(yuǎn)動調(diào)試,重點(diǎn)測試各回路保護(hù)單元的保護(hù)功能和遠(yuǎn)方控制時(shí)開關(guān)動作的準(zhǔn)確性。
利用停電計(jì)劃,將移動式配電所側(cè)過渡電纜拆下并接入相應(yīng)新高壓開關(guān)柜,退出移動式配電所,新安裝高壓開關(guān)柜送電投運(yùn)。
王鐵電源自閉母線段新設(shè)備投運(yùn)后,試驗(yàn)?zāi)嘎?lián)投切功能及饋出回路的各保護(hù)功能,拆除高鐵電源、王鐵電源至戶外電源聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)桿的過渡高壓電力電纜,移動式配電所退出運(yùn)行,改造后的新鄉(xiāng)10 kV 配電所全所恢復(fù)正常運(yùn)行方式。至此全所改造后的新設(shè)備送電投運(yùn)完畢。
3.2.5 應(yīng)急措施
當(dāng)王鐵電源或高鐵電源短時(shí)間停電時(shí),維持既有供電方式不變,待電源恢復(fù)后,再向各饋出負(fù)荷回路供電。
當(dāng)王鐵電源或高鐵電源長時(shí)間停電時(shí),斷開停電側(cè)母線段所有斷路器,合上戶外電源過渡聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān),然后再合上停電側(cè)母線段電源斷路器和需要送電的各回路斷路器;由運(yùn)行正常的第二路電源(高鐵電源或王鐵電源)為停電的電源供電,并向各負(fù)荷供電。需要注意的是,當(dāng)?shù)谝宦冯娫赐k姾?,由第二路電源送電時(shí),必須把第一路停電的電源戶外隔離開關(guān)斷開,防止反送電造成人身和設(shè)備事故。
施工期間施工單位必須建立完善的搶修預(yù)案,保證有足夠的搶修人員,并做好應(yīng)急搶修材料機(jī)具的準(zhǔn)備工作。
采用移動式配電所進(jìn)行分段過渡施工,將既有鐵路10 kV 配電所的進(jìn)線電源及各饋出回路過渡至移動式配電所,由移動式配電所為各饋出回路供電;縮小了故障影響范圍,減少了停電次數(shù),降低了故障風(fēng)險(xiǎn),保障了鐵路行車的安全。由于移動式配電所把既有鐵路10 kV配電所內(nèi)一側(cè)母線段電源及饋出回路全部進(jìn)行了過渡,過渡后的這個(gè)母線段的所有既有設(shè)備全部退出運(yùn)行,為后期施工騰出了廣闊的施工空間,且在此施工范圍內(nèi)所有既有設(shè)備及既有高低壓電纜均不帶電,杜絕了施工人員誤入帶電間隔,減少了觸電危險(xiǎn),確保了施工人員的人身安全。并且室內(nèi)和室外電力分部、分項(xiàng)工程可以同時(shí)展開,平行作業(yè);減少了窩工和待工現(xiàn)象,人員得到了充分發(fā)揮,施工機(jī)具使用率得到了有效提高,最大限度地多方位開展各施工工序或開展多個(gè)分部、分項(xiàng)工程的施工。這樣不僅使各種資源得到了充分的利用和發(fā)揮,而且縮短了施工時(shí)間,極大地提高了施工效率,降低了施工成本。