馬超晨
(中鐵十九局集團電務工程有限公司,北京 100076)
全面的準備能夠給后續(xù)工作的高效開展創(chuàng)設堅實的基礎,不過準備工作有一定的復雜性與系統(tǒng)性,要盡可能覆蓋各個方面。
(1)要確認設計要求中配電所土建施工中的管、線、孔、槽及預埋件的施工是否正確,特別是開關柜、綜自屏、調壓器等的設備基礎是否符合設計要求。設備基礎的施工是否標準,直接影響電力專業(yè)設備安裝質量,所以電力施工之前要與土建專進行配合、監(jiān)督完成好這項工作。
(2)施工前要認真熟悉配電所的設計圖紙(包括設備廠家提供的設備圖紙)和配電所供電運行方式,從配電所設計主結線圖中掌握開關柜的回路工作原理。目前電氣化鐵路10 kV 配電所通常采用雙電源引入,兩段母線分列運行,母聯(lián)常態(tài)下處于斷開狀態(tài),只有在其中一路電源故障停電的情況下母聯(lián)自動投入,從而確保整個配電所的供電。根據(jù)設計主結線的思路充分考慮二次原理,并根據(jù)開關柜、綜自屏、交直流屏、調壓器等廠家提供的設備情況,在施工前應充分考慮和安排、做好一次電纜、二次電纜的敷設方案等工作。
大部分的電氣化鐵路10 kV 配電所采用KYN28-12 型戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜,該設備內裝高壓真空斷路器分斷能力強,其“五防”功能能夠防止誤操作,因此得到廣泛應用。在安裝前需檢查預埋基礎槽鋼,判斷其位置以及穩(wěn)定性,對開關柜的基礎水平和雙列平行誤差要控制在0.1‰,整體誤差不能大于10 mm。如果基礎槽鋼誤差較大就不能保證開關柜系列后的質量,需提前做好整改。將開關柜按照主結線的順序依次擺放在基礎槽上,第一臺柜確定好位置后其他柜依次拼靠。此柜型主母線需從柜體側端穿入,因此在柜體安裝時要充分考慮母線的穿入方式。
主母線安裝連接要在母線搭接處涂抹導電膏、穿好螺絲,帶上螺母先不用緊固,穿主母線螺絲要從柜前向后,螺母位于方便檢修側,在安裝過程要嚴格執(zhí)行相關施工規(guī)范。安裝就位后,檢查鄰柜間的平面、高低差、柜間縫隙,如果超差則要做適當調整。接地母線連接后使所有柜體地線連為一體,并與配所地線網(wǎng)可靠連接。二次小母線通常采用Ф6 mm 銅棒并設有±KM、±HM、~220 和YHM 電壓小母線,按照圖紙核對小母端子安裝是否正確,相同回路端子在每臺柜上的位置是相同的,使所有開關柜的同名稱的端子連在一起。千萬要注意,不能造成小母之間和小母線對地的短路。
10 kV 配電所電纜溝支架或電纜橋架要按照設計制做安裝,電纜敷設應盡量避免高壓電纜和控制電纜同溝或同架,如果確實需要同溝或同架敷設時要遵循高壓電纜、低壓電纜、控制電纜的上、中、下的排列順序。電纜敷設前,需要用相應的兆歐表測試絕緣電阻。
(1)敷設高壓電纜首先確定好電纜型號和施工方案,電纜施工時施放平直,不能與其他電纜絞纏、交叉,電纜彎曲半徑不能小于電纜直徑的10 倍。放電纜時要合理安排長度,并盡量減少中間接頭。在敷設電纜時需保證裕度的合理性,避免過度繃緊、扭曲的情況。此外,電纜終端頭處宜預留3.0~5.0 m 的余量,為后續(xù)的電纜頭維修提供方便。
(2)電氣化鐵路10 kV 配電所大多設有綜自屏,也有少數(shù)配電所將綜自裝置安裝在開關柜上,前者需要敷設的二次電纜較多,因此要根據(jù)設備位置、電纜溝走向、電纜支架或電纜橋架等情況,安排好二次電纜敷設。并且還需要做到電纜敷設平直不能互相交叉纏繞,綁扎牢固美觀。為了便于安裝施工和運行維護,在二次回路中所有設備間的連線都要進行標識,標識一般用數(shù)字或數(shù)字和字母的組合,它表明回路的性質和用途。各設備間用控制電纜經(jīng)端子連接的,都要按回路原則進行標號。為明確起見,對直流回路和交流回路采用不同的標號方法,對各種不同回路又賦于不同的數(shù)字符號。因此根據(jù)二次回路接線圖中的標號,就可以知道這一回路的性質和作用,便于運行維護。二次電纜引入屏柜時要考慮穿入順序,屏柜接控制電纜頭制作要根據(jù)工藝要求,電纜頭入屏柜的高度位置、制作樣式要統(tǒng)一。電纜頭應纏繞密實、牢固,熱縮管統(tǒng)一長度,熱縮均勻頂部平整、美觀。電纜屏蔽接地也要符合相關規(guī)范,屏蔽層接地采用2.5 mm2黃綠線焊接或絞接方式,確保連接可靠。電纜芯線上引要每根電纜單獨捆扎成束,固定的扎帶要統(tǒng)一距離(約100~150 mm)。在芯線接線位置的同一高度把芯線引出,要求主線束和引出線做到橫平豎直,整齊美觀。芯線兩端標識采用相對編號法必須正確,使用線號機打印,套線管字跡清楚。接線鉗剝除芯線外護套,長度和接線端子排一致,不得損傷芯線,如果是多股芯線應接線鼻子壓接后接入端子排。
在鐵路10 kV 配電中高壓開關柜、調壓器、斷路器、隔離開關、互感器、熔斷器以及綜自裝置等,這些設備在持續(xù)不斷地運行過程中難免出現(xiàn)故障,一旦某個設備故障將影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行,甚至影響鐵路的行車安全。為不斷提高對配電設備的管理水平,在對其的運行維護中要及時發(fā)現(xiàn)問題、及時解決問題,確保其穩(wěn)定、安全、高效運行。
10 kV 配電所中的高壓開關柜是確保供電穩(wěn)定安全的主要設備,在日常運行中開關柜上指示燈、帶電顯示器應指示正常,各種操作方式選擇開關位置正確,分合閘指示燈與實際運行方式相符,盤面指示儀表顯示與柜內照明正常。無放電聲、異味和不均勻的機械噪聲,運行中要注意防潮、防塵、防止小動物鉆入,注意所有金屬器件防銹蝕,運動部件應注意潤滑工作。高壓斷路器操作靈活無卡阻現(xiàn)象,動靜觸頭接觸良好并無無燒灼痕跡。
高壓柜內設有“五防”功能,斷路器手車位置、接地刀分合、上下門的關合、斷路器二次插頭等組成聯(lián)鎖功能,以防止誤送電和誤入帶電隔間。
(1)正常送電操作程序:斷路器從轉運車推入試驗位置、插入二次航空插頭、斷開接地刀、關閉前后門、搖入斷路器手車至工作位置,如果在柜門面板上操作將遠方就地開關旋至就地,將分合閘開關旋至合閘即可;如果在后臺電腦操作遠方就地開關旋至遠方,在電腦上按程序輸入密碼執(zhí)行即可,對應的合閘指示燈亮。
(2)停電操作程序:用就地或遠方操作斷路器分閘、檢查本柜帶電顯示器三相指示燈熄滅,此時高壓開關柜出線側斷電,將斷路器手車搖至試驗位置,此時斷路器上、下觸頭已脫離母線相,等于隔離開關斷開、出線側已完全停電。為更加保險和防止負荷側來電將接地刀合上,這時開關柜前后門均可打開進行檢修。
在檢修過程中特別要注意真空斷路器,雖然它具有良好的開斷性能,但有時在切除電感電路時會產生出截流過電壓,這情況應當引起注意。應當做好極限開斷電流值的統(tǒng)計工作,一旦發(fā)現(xiàn)斷路器的極限開斷電流值超過給出的極限值,則必須及時更換真空滅弧室。
有載調壓器作為配電系統(tǒng)中重要的設備,其主要作用是在電網(wǎng)中調整穩(wěn)定電壓、傳遞能量。調壓器繞組的絕緣是影響其安全運行的最重要的因素,而繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣老化,易產生調壓器安全事故。因此,檢修過程中需要密切注意變壓器的溫度變化,做到每日巡視查看調變壓器的油溫、油位、油色、吸濕器以及聲音是否異常,擋位調整控制器顯示是否與調壓器檔位開關一致,控制正確無誤,各接端子接觸良好,擋位驅動電機轉動正常。
(1)微機保護裝置是配電所保護的核心部件,起著電流保護、電壓保護、監(jiān)測、報警等功能,與傳統(tǒng))的繼電器保護相同:從電壓互感器和電流互感器引入電壓和電流信號,經(jīng)變送器轉換為符合保護裝置所要求的標準信號,經(jīng)A/D 轉換器將模擬量轉換為數(shù)字信號;CPU 對輸入的數(shù)字信號進行運算并與整定值比較作出判別,然后決定是否報警或跳閘。微機保護裝置需要定期做繼電保護的試驗,以防止與定值發(fā)生較大偏差。
(2)隔離開關在配運行中不能帶負荷操作,只是明顯斷路的作用。在操作隔離開關時要嚴格執(zhí)行工作票的順序,切忌帶負荷操作。檢修中注意絕緣子有無放電痕跡和裂紋,絕緣電阻不能小于400 MΩ,刀片與靜觸頭接觸良好,插入靜觸頭內不能小于刀片的90%,拉開后的距離不能小于150 mm,并且操作靈活機構接地良好。
(3)電壓互感器、電流互感器是將10 kV 電壓變成100 V線電壓或57.7 V 相電壓,將大電流變成小電流,從而可使用儀表或微機保護裝置監(jiān)測,對回路運行起保護和測量作用。在運行中電壓互感器不能超負荷和短路,電流互感器不能開路。為設備和人身安全,電壓互感器和電流互感器的二次側都應有可靠接地,并定期檢查試驗絕緣電阻、變比和極性、交流耐壓等項目。
為確保變配電設備運行維護工作的有序性、高效率,就必須要制定完善的設備運行維護管理規(guī)定,通過制度化明確設備運行維護的各項工作內容,劃分職責、落實負責制,規(guī)范變配電設備的運行與維護管理工作。對電力系統(tǒng)進行運行維護時,加深對變配電設備安全運行的認識,牢牢樹立安全生產的責任意識。通過專業(yè)知識與技能的學習不斷提高維護人員的技術素養(yǎng),提高變配電設備的檢修維護能力,并制定完善的考核制度,提高維修技術人員的工作積極性,確保變電系統(tǒng)的運行安全性。
綜上所述,電力是社會經(jīng)濟高效發(fā)展、人們日常生活順利開展的基礎資源,當前鐵路10 kV 配電所的建設規(guī)模逐步擴大,與之相配套的配電設備也需要持續(xù)升級。因此,應當切實做好10 kV 配電設備的運維工作,消除質量隱患、安全隱患。本文探討電氣化鐵路10 kV 配電設備的施工準備、安裝以及運維工作各自的要點,以提高設備的整體運行水平,促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。