程晉
(中建八局軌道交通建設有限公司,北京 100043)
隨著新建地鐵批復的門檻越來越高,人們關注于對既有地鐵車站的更新改造,在更新改造的過程中,機電設備的更新會導致用電負荷的變化,車站既有負荷不能滿足現(xiàn)狀用電需求,需對車站變電所進行擴容。由于為既有車站,在更新改造過程中,不能影響列車正常運營,只能在天窗點內施工,本文通過蘋果園改造工程中供電系統(tǒng)倒接為例,初步探討既有站地鐵供電系統(tǒng)倒接可實施性。
探勘清楚既有地鐵車站既有供電系統(tǒng)供電情況是供電系統(tǒng)倒接第一步也是最重要的一步。需要探勘清楚現(xiàn)狀車站與臨邊車站供電關系;既有站所帶負荷情況;改造后供電情況。
1.設蘋果園地鐵站10KV 供電情況
現(xiàn)狀條件下,蘋果園混合變電所為單母線分段接線,設置母線分段開關。每段母線設置1 臺配電變壓器分列運行,供給動力照明負荷供電。兩臺牽引整流機組并列接于10kV I 段母線,共同構成等效24 脈波整流供給直流牽引系統(tǒng)用電。蘋果園混合變電所I 段母線1#進線電源引自八寶山1號開閉所II 段母線,II 段母線2#進線電源引自古城混合所II 段母線;I 段母線1#出線引至52 號站I 段母線,I 段母線3#出線引至古城車輛段混合所I 段母線,作為聯(lián)絡電源用;II 段母線2#出線引至52 號站II 段母線。
2.改造后蘋果園10kV 供電系統(tǒng)
改造后從110kV 金頂街變電站引入2 路10kV 外線電源,相應的新建1座蘋果園牽引降壓變電所兼電源開閉所,原蘋果園進線接入至新建變電所,電源開關處于常開狀態(tài),作為備用電源。引至52#混合變電所出線仍與之前方案一致,引至古城車輛段混合變電所出線仍與之前方案保持一致,作為聯(lián)絡電源。現(xiàn)狀52#混合所、53#混合所及洞口跟隨所與蘋果園站為一個供電分區(qū),由蘋果園站開閉所供電。蘋果園站開閉所不作為其他開閉所解列的支援電源。10kV 兩段母線,每段母線設置1 臺配電變壓器分列運行,供給動力照明負荷供電。兩臺牽引整流機組并列接于10kV I 段母線,共同構成等效24 脈波整流供給直流牽引系統(tǒng)用電。在站室東側新增一座跟隨所,跟隨所兩路10kV 電源分別取自新建開閉所不同母線段。
3.現(xiàn)場實際情況
新建變電所外電源施工滯后,在系統(tǒng)倒接之前不能引入車站,倒接時需考慮利用既有外電源過渡。此時即需考慮既有外電源負荷,能帶動多少新建設備負荷,并列出設備負荷分級表,啟動必須設備,對于非必須設備暫且不啟動。
倒接計劃利用48 小時時間,提前籌劃好倒接前各項準備工作,將對地鐵運營影響到最小。編制整體計劃,同時編制詳細48 小時每階段施工計劃。
1.10kV 電纜倒接方案
(1)整體倒接思路
由于110kV 金頂街變電站引入2 路10kV 外線電源暫不能實施,新建蘋果園開閉所供電電源只能由原進線電源提供,為保證電源切改期間盡可能小對地鐵運營的影響,本工程采用分路倒接的方式進行,即先將現(xiàn)狀變電所Ⅰ段進線電源引自八寶山1 號開閉所Ⅱ段母線電纜倒接至新建蘋果園開閉所Ⅰ段母線作為供電電源,再將現(xiàn)狀變電所Ⅱ段進線電源引自古城站混合所II 段母線電纜倒接至新建蘋果園開閉所Ⅱ段母線作為供電電源,期間原有每段母線出線回路,跟隨所對應母線段一并倒接。
(2)10kV 電纜情況介紹
①由于跟隨所屬新增,10kV 電纜倒接前可先行敷設并接好新建蘋果園開閉所至跟隨所電纜。
②根據(jù)現(xiàn)場勘察結果及設計意見,兩路進線電纜及至古城車輛段混合所Ⅰ段母線聯(lián)絡電纜對接位置定于上行東側洞口北側墻壁,三路電纜對接位置彼此相距10 米。新建蘋果園開閉所位于站室西側,原有變電所位于東側,且此三路電纜均來自東側,故新建蘋果園開閉所需新敷設電纜至電纜對接處與原有進線電纜對接。此部分電纜在進線電纜倒接前敷設到位。電纜敷設路徑為,從新建蘋果園開閉所沿原有電纜溝敷設至現(xiàn)狀配電室,再經現(xiàn)狀配電室夾層出戶位置至電纜對接處。
③新建蘋果園開閉所位于52#混合所與現(xiàn)狀配電室中部,52#混合所進線電纜倒接可在原電纜敷設中間位置截斷后接至新建蘋果園開閉所。
(3)具體施工步驟
①在10kV 電纜預對接處及預截斷處對電纜做好標記,明確電纜的線路名稱(此步驟一定要仔細反復確認),防止電纜停電后,誤截錯帶電電纜。
②新敷設新建蘋果園開閉所至跟隨所電纜,做好接頭,做完實驗后,接到對應高壓柜。
③新敷設新建蘋果園開閉所至上行東側洞口北側墻壁3 條高壓電纜,包含(①引自八寶山1 號開閉所Ⅱ段母線進線電纜②引自古城站混合所II段母線進線電纜③引至古城站混合所I段母線聯(lián)絡電纜),電纜敷設路徑為,從新建蘋果園開閉所沿原有電纜溝敷設至現(xiàn)狀配電室,再經現(xiàn)狀配電室夾層出戶位置至電纜對接處。此3 條新敷設電纜在新建蘋果園開閉所側電纜頭先行做好,在預對接位置側,標記好每根電纜的相序,以便以后快速對接。
④停引自八寶山1 號開閉所Ⅱ段母線進線電纜電源,做好相應措施后,將八寶山開閉所側電纜頭從高壓柜處拆下,將引至古城站混合所I 段母線聯(lián)絡電纜古城站混合所側高壓電纜頭拆下,在對接位置截斷此兩根電纜,截斷過程中,做好每根電纜相序標記,與已經敷設好的兩根電纜做中間接頭,中間頭做好后,對電纜整體做實驗,實驗合格后,接至對應高壓柜。此施工期間同時進行52#混合所1#進線電纜對接工作,在電纜標記位置截斷1#進線電纜,并做好相序標記,將此電纜敷設至新建蘋果園開閉所,并做電纜頭,將52#混合所側1#進線電纜頭拆下,對整根電纜試驗,試驗合格后,接至對應高壓柜。
⑤送新建蘋果園開閉所Ⅰ段母線電源(引自八寶山1 號開閉所Ⅱ段母線開關),送52#混合所Ⅰ段母線電源。
⑥停引自古城站混合所Ⅱ段母線進線電纜電源,做好相應措施后,將古城站混合所側電纜頭從高壓柜處拆下,在對接位置截斷此電纜,截斷過程中,做好電纜相序標記,與已經敷設好的電纜做中間接頭,中間頭做好后,對電纜整體做實驗,實驗合格后,接至對應高壓柜。此施工期間同時進行52#混合所2#進線電纜對接工作,在電纜標記位置截斷2#進線電纜,并做好相序標記,將此電纜敷設至新建蘋果園開閉所,并做電纜頭,將52#混合所側2#進線電纜頭拆下,對整根電纜試驗,試驗合格后,接至對應高壓柜。
⑦送新建蘋果園開閉所Ⅱ段母線電源(引自古城站混合所Ⅱ段母線開關),送52#混合所Ⅱ段母線電源。
2.750V 電纜倒接方案
整體倒接思路
現(xiàn)狀配電室牽引機組在10kV Ⅰ段母線下,新建蘋果園開閉所,牽引機組也是在10kV Ⅰ段母線下,Ⅰ段母線電源倒接期間,現(xiàn)狀配電室將高壓聯(lián)絡閉合暫由Ⅱ段母線進線帶全站負荷,待10kV Ⅰ段母線倒接完成后,即對新設備進項調試,在新設備調試完成后再將軌道牽引機組電源切至新建蘋果園開閉所供電。
具體施工步驟
①在10kV Ⅰ段進線電纜切改前,將新建配電室至接觸軌與走行軌敷設電纜路徑中無支撐處,先行新建電纜梯架。
②直流750V 正、負母排出線柜,分別用750V 電纜按照設計圖紙分別敷設至接觸軌、走行軌電纜連接處附近,先行固定在電纜梯架上,兩端做好接頭,均不與設備連接。
③在10kV Ⅰ段進線電纜切改完成,并設備完成調試后,將兩段接頭與設備連接。
3.400V 電纜倒接方案
現(xiàn)配電室舊電纜數(shù)量較大,電纜敷設混亂,配電柜后部電纜溝內已全部占滿,此次倒接主要是在信號電源、通信電源、照明電源、應急電源、必須保證在不停止供電的情況下進行;
①蘋果園地鐵站更新400V 饋出回路共計78 路,I 段母線36 路,Ⅱ段母線42 路。
I 段母線主要包括:廣告照明、照明電源、備用 PIS 電源電源(主)、站廳照明電源(主)、北站臺公共區(qū)照明(備)、南站區(qū)公共照明、區(qū)間照明(備)、站臺附屬房間照明、古蘋區(qū)間輔助照明、60 區(qū)間隔斷門、照明改照、變電所交流屏(主)、17#動力箱、1#通信電源、屏蔽門(試驗位)、東站立轉門、車站主風機 2(主)、綜控室 1(備)、綜控室 2(主)、車站風道防護門、西出入口側拉門、車站側拉門、本站空調、下行除濕機、61 區(qū)間特技風機、區(qū)間主風機(備)、古蘋區(qū)間風道防護門、衛(wèi)生間電源、東南段動力箱、西南出入口室外風機(試驗位)、60 區(qū)間給水泵、AFC(主)、地通(主)、信號電源、東南消防動力箱、備用設備間空調電源、
Ⅱ段母線主要包括:西南動力箱、東北端動力箱、PIS(備)、備用A09-H、AFC(備)、地通(備)、51-52 區(qū)間主排水、東南動力消防箱、備用 A08-F 車站特排、綜控室 1(主)、綜控室 2(備)、60 區(qū)間隔斷門、污水泵、應急電源柜 4C(404)、備用 A07-D、西出入口側拉門區(qū)間主風機(主)、區(qū)間主風機(主)、信號(備)、61 區(qū)間特技風機、變電所交流屏(備)、60 區(qū)間給水泵(分)、60 區(qū)間給水泵、2#通信電源、屏蔽門(試驗位)、車站特技風機、車站主風機 2(備)、51-52 區(qū)間輔助照明、照明計量、東北站臺附屬房間照明、站廳照明總箱、北站臺公共照明南站公共照明(備)、區(qū)間照明、東南站臺附屬房間照明、公安電源、406至古城站應急電源柜6C(406)、405 至52#站應急電源柜 5C(405)、進線4C(404)、本站 EPS 柜、備用南北出入口、備用車站站臺、備用(試驗位)
400V 新電纜敷設倒接
1.將電纜沿電纜溝敷設至后部電纜室下,并穿入低壓柜電纜室
2.確定具體尺寸,進行電纜頭制作。將電纜頭固定在配電柜底部。將電纜與配電柜端子進行可靠壓接。
具體操作流程:
(1)在倒接前,將所倒接雙電源箱的電源電纜分別敷設到對應的配)(2)電箱下方,進行電纜頭制作,待接。
(3)倒接時配電箱側與變電所側同時進行。
(4)倒接時在雙電源側,拆除下級電源電纜,壓接新電纜。
(5)送電前進行全面的核項、驗電、絕緣遙測,按照送電手續(xù),進行逐級送電。
3.電纜倒接完畢后,對原電纜溝進行清理。
4.按照施工圖紙及低壓柜配電系統(tǒng)圖逐條對新電纜進行核實、清理。
綜上所述,以蘋果園站改造工程供電系統(tǒng)倒接為例,介紹改造工程供電系統(tǒng)倒接思路。