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运行中既有变配电所改扩建施工问题的探讨

运行中既有变配电所改扩建施工问题的探讨

摘　要：既有变配电所改扩建与新建变配电所施工有所不同，需要边运行边施工，安装难度大、安全问题突出、调试过程复杂。为此，根据施工实践总结概括出改扩建施工的一般原则和要求，以及施工组织设计、细化施工方案和作业计划的准备工作；详述了施工内容和具体步骤，以及安全保证的具体措施，并强调了施工中的注意事项。
关键词：既有变配电所；改扩建；施工问题
分类号：TM63　文献标识码：A
文章编号：1003-9171(2000)03-0047-04
Problem Discussion on Reconstruction or Expansion of Existing
Substations and Distribution Stations in Operation▲

　　变配电所是维持企事业单位正常工作的电力供应中枢，设备多、技术复杂。随着国家对基本建设和改造工程投资的不断加大，变配电所的改扩建项目也越来越多。既有变配电所改扩建与新建变配电所施工有所不同，主要表现在：运行中的既有变配电所改扩建要边运行边施工改造，安装难度大，安全问题突出，调试过程复杂。现根据几期工程的施工实践，就运行中的变配电所改扩建施工问题进行探讨。

1　原则
　　根据施工图纸和既有变配电所实际情况，认真地进行核对分析，据以制定可行的施工方案及措施。总的来说，改扩建施工应遵照以下原则：
　　(1) 满足本范围内各单位生产生活的正常用电需求。
　　(2) 确保既有设备运行和施工人员安全。
　　(3) 尽量减少停电时间和次数，合理压缩施工时间。
　　(4) 方案合理，技术稳妥可靠。
　　(5) 确保施工工艺及技术质量。
　　(6) 每次停电施工完毕及时恢复供电。

2　要求
　　根据上述几条原则和变配电所改扩建的需要，要求做到：
　　(1) 为保证各单位生产生活的正常用电所确定的临时过渡工程必须提前完成并投入使用；
　　(2) 制定安全生产制度和保证体系，做到全方位落实，安全措施到位，责任到人，不留死角；
　　(3) 平行交叉施工，人员和机具设备要配备齐全；
　　(4) 施工方案要求技术先进、步骤合理、可操作性强，经施工管理机构讨论通过并请有关部门审核监督，施工工艺及具体做法应尽量与接管和使用单位的意见一致；
　　(5) 每次停电施工的内容和时间须准确测定并认真执行，不得随意更改或增加项目。停送电操作要确定联络方式，应人员齐备且分工明确，制定好防护及监控措施。施工完毕后及时清理现场，经必要的检测后按规定程序申请恢复供电。

3　准备事项
　　在工程开工之前，必须做好施工组织设计，细化施工方案和作业计划，送交建设监理审核批准。因此，须做好以下准备工作：
　　(1) 变配电所改扩建中的土建工程须达到验收条件；
　　(2) 认真进行图纸会审，进一步与施工现场仔细核对，编制实施性施工组织设计，重点突出有关安全保证措施和技术工艺质量保证体系，发现问题按照建设监理程序及时处理；
　　(3) 了解并掌握各用电负荷的单位、用途、类型及性质，为施工及过渡提供准确资料；
　　(4) 所有施工材料及设备均运到现场，大型设备的现场检查试验合格；
　　(5) 所有停电施工的项目和时间以及工作内容经审核批准后送交上一级电力调度备查；
　　(6) 根据施工需要，变配电所全所停电时，如果邻所跨送电不能满足要求时，必须增加一路可靠的临时电源。

4　施工内容
　　根据既有变配电所改造涉及面较广、工作内容复杂繁琐、施工期间有效作业时间较少等特点，须将所有工作内容细化分类，在施工准备完成以后，按照规定的施工顺序和项目进行施工。
4.1　施工准备
　　(1) 施工组织设计及停电申请计划等手续办理完毕；
　　(2) 施工技术交底书填制并下达；
　　(3) 各种构件已提前加工制作；
　　(4) 施工机械、工具、仪器仪表齐全良好；
　　(5) 施工用的水、电已得到落实；
　　(6) 认真清理检查施工现场，核实新增设备元器件及各种材料的数量和质量，所有合格证明、出厂检验试验报告以及新型设备元件的使用说明书均齐全合格。
4.2　施工展开
　　在施工过程中大体分两种情况，其一是不需停电的施工项目，其二是需要停电的施工项目。不需停电的施工项目可以按照正常的施工顺序逐一安装，在此不做说明。必须停电的施工项目要在有限的停电作业时间内集中安装，按照既定施工方案施工。下面举例说明其施工程序和主要内容。
4.2.1　施工过渡
　　按照批准的过渡方案逐步完成所有的过渡工程并尽早投入使用，尽量减少因改扩建施工对正常生产和居民生活所造成的影响。
4.2.2　更换主变
　　以某变配电所为例。其施工内容包括：安装新增保护屏、改造进线高压柜及控制屏、二次接线、保护整定试验、更换主变、传动试验。
　　施工顺序：准备工作，本所停电邻所跨送，安装控制、保护屏，改造进出线高压开关柜和控制屏，二次接线，保护整定试验，旧主变退出、新主变就位，设备模拟传动试验，主变冲击试验，正式带电运行。
4.2.2.1　准备工作
　　(1) 设备开箱检查，基础检查；
　　(2) 确定设备运输通道、临时摆放位置和吊装方法；
　　(3) 进出线母排规格尺寸检查，新增主变相序检查；
　　(4) 瓦斯继电器、主变及其他设备进行交接试验；
　　(5) 对更换CT及各种仪表的规格型号核对检查校验。
4.2.2.2　高、低压柜改造工作
　　(1) 控制、保护屏的改造包括盘柜移位、更换继保和测量元器件等；
　　(2) 高压开关柜改造包括更换CT及断路器、调整或更换一次主接线等；
　　(3) 设备二次接线。
4.2.2.3　保护整定
　　(1) 继电器、互感器等元器件特性试验；
　　(2) 按照设计提供的保护参数进行继电器整定试验和回路保护动作试验。
4.2.2.4　停送电工作
　　(1) 停电申请计划批复并确认停电时间；
　　(2) 二次设备模拟传动试验，信号显示及开关动作正常；
　　(3) 施工完毕送电前，检查设备状态及接线情况，按设备交接验收标准的要求和程序进行主变送电试验，各项工作均合格后正式带负荷运行。
4.2.3　更换直流屏
　　直流屏是变配电所的后备操作电源，一般不允许长时间中断工作。因此，更换直流屏必须稳妥可靠。一般可按过渡工程的施工方法进行更换。
4.2.3.1　准备条件
　　(1) 既有直流屏工作正常；
　　(2) 过渡用临时电源线及保护开关准备齐全。
4.2.3.2　新直流屏试验
　　(1) 临时稳固新直流电源屏，接好电源进线，电池组进行充电；
　　(2) 将既有直流屏馈出线切断，改由新屏供直流操作电源；
　　(3) 做3～5次断路器分合闸试验，电池组放电电压须满足设计要求。
4.2.3.3　安装新屏
　　(1) 利用安装其他设备时全所停电的时间，将既有直流屏撤除，新直流屏就位；
　　(2) 更换电源进线和馈出线；
　　(3) 新直流屏正式运行。
4.2.4　既有柜(屏)改造
　　变配电所因改扩建而对原有馈出回路进行调整，涉及到高压开关柜的改型和内部元器件的更换以及馈出回路负荷转移等方面的工作。
　　高压开关柜改型一般比较复杂。以某变配电所既有“馈出”高压柜改造成“母联”高压柜为例进行说明，其工作内容包括安装母线桥，更换母排及CT，控制、保护二次接线重新设计连接，原有馈出回路负荷转移到其他回路等。因每次停电的时间有限，施工时按照两步进行：
　　第一次停电进行负荷转移。施工程序为：准备工作，停电验电，拆除原有馈出线及二次接线，制作并安装新馈出线，调试，设备恢复供电。
　　第二次停电进行柜内改造。施工程序为：准备工作，拆除及安装柜内元器件，制作并安装联络母线桥，二次接线，更换控制、保护屏表计，调试，设备恢复供电。
4.2.5　其他项目
　　能够利用其他改造项目停电时间而不需单独申请停电计划就可以进行施工的项目。如高压开关柜、控制、保护屏更换或增加个别元器件等。可以在不停电和其他设备停电安装的时间内进行。施工中应注意：
　　(1) 高压开关柜更换互感器时，核实新增互感器安装尺寸，必要时提前加工制作固定板，核对互感器极性后再安装。更换电流互感器须同时更换计量和指示仪表。
　　(2) 低压屏更换或增加元件(表计、开关、继电器等)时，要核对增加表计和开关的屏面有无预留孔洞及孔洞大小，端子排有无预留位置。

5　安全事项
　　运行中的变配电所改扩建施工，安全工作极为重要，要确保设备运行安全和施工人员安全，才能顺利完成施工生产任务，获得良好的经济效益。
5.1　安全制度
　　施工前要制定周密的切合实际的安全制度，使施工有章可循，如持证上岗制度，工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移、终结制度等。实现安全生产有序可控、基本稳定。
5.2　安全措施
　　运行中的变配电所改扩建施工，涉及技术及管理方面的安全措施是保证施工顺利进行的必要条件。具体为：
　　(1) 作业指导交底书和工作票的填制。
　　(2) 安全防护用品的配备及检验。
　　(3) 应急照明灯具的安装。
　　(4) 方案合理，技术过硬，施工精心。
　　(5) 施工过程中的安全控制。
　　(6) 一切工作均按照既定程序办。

6　调试
　　施工安装的过程也是对设计进行优化的过程，对于一定的保护装置而言，除保护组成元件的质量和运行维护水平外，调试水平的高低也是直接影响保护装置动作可靠性的重要因素。
6.1　要求
　　在规定的保护范围内发生故障时，保护装置不应拒动；保护范围外发生故障和正常运行时，保护装置不应误动。要确保保护装置的动作选择性、灵敏性和可靠性。
6.2　程序步骤
　　(1) 依据设计单位提供的保护整定参数对各个继电器进行试验整定；
　　(2) 根据设计功能要求进行单个回路的二次设备传动试验；
　　(3) 用大电流(电压)发生器进行单个回路的模拟传动试验；
　　(4) 全所停电进行系统联动试验；
　　(5) 带负荷进行设备交接传动试验。
6.3　问题及处理意见
　　在安装调试时，应对控制及保护装置的选择性、灵敏性和可靠性进行认真分析，仔细核对检验元器件的质量，除按照设计意图实现控制及保护功能以外，还应根据实际情况提出优化设计建议，提供给设计和运营单位人员参考。下面举例说明在变配电所安装调试时出现的问题及处理意见。
　　例一、两路电源互投对低压用电负荷供电并采取简单保护，两主进开关为分励脱扣器，当两路电源同时停电时，主进开关因操作电源失电而不能及时分断，必须手动分断，使故障排除时间延长。处理意见为：将主进开关改为失压脱扣器，在两路电源均失电的情况下，主进开关能够及时分断，故障排除时间缩短。
　　例二、低电压保护是在电流速断保护的保护范围不能满足要求时而采取的一种后备保护，它是反应保护安装处母线电压降低而动作的一种保护。当电压互感器二次回路断线或熔断器熔丝熔断时，会引起低电压保护误动作，使断路器跳闸线路停电。处理意见为：在控制回路串接过电流继电器的常开接点作为低电压保护的闭锁元件，正常运行时(假设出现电压互感器二次回路断线或熔断器熔丝熔断)过电流继电器不会动作，对保护装置起到闭锁作用，只有被保护线路出现故障流过短路电流时才会动作，否则只发出低电压信号，这样可减少非线路故障的停电范围(见控制原理接线图1)。

　　例三、母线绝缘监视装置是利用线路单相接地时，接在母线电压互感器二次侧开口三角形线圈的过电压继电器动作发出接地信号的监视装置，在安装调试时可以先将过电压继电器常开接点短接，观察母线接地信号显示情况，合格后再用带高压跌落式熔断器装置的试验设备进行模拟试验。

7　注意事项
　　在变配电所改扩建施工过程中应注意以下几点：
　　(1) 根据设计原理和柜内接线图，对照实物逐一检查测试，排除供货单位因同一种元件不同型号而导致接线错误。
　　(2) 停电计划中确定每次停电时间应充分考虑停电、施工、调试、送电等因素，根据计划工作内容，测算各工序的作业时间。一般当天停电应当天恢复供电。有时还要根据实际停电时间长短及时调整作业计划。
　　(3) 在进行开通调试时，应认真审核施工图纸，理解各部分保护和控制电路的功能含义，准确模拟各种故障，按照规定程序操作，避免误操作对设备造成的损坏。
　　(4) 掌握电力系统参数，复核各保护装置整定值，确保本级保护不会对上级保护造成冲击。
　　(5) 电流互感器的二次侧不允许开路。如果不停电拆装仪表等，必须将电流互感器二次侧绕组或端子排短路后再进行拆装。
　　(6) 电压互感器二次侧不允许短路。如果不停电拆装仪表等，必须将电压互感器二次侧绕组或端子排经过电阻并联后再进行拆装。
　　(7) 选取熔断器的熔丝电流值，应注意断线闭锁装置中电压互感器二次回路熔断器的额定电流必须大于或等于电压互感器二次回路可能出现的最大负荷电流的1.2倍至1.5倍，而且熔断器熔断时间必须小于继电器的动作时间，以保证断线闭锁装置可靠地闭锁。
　　(8) 有些元件接点和开关触头接触不良引起的故障时有发生，安装调试时应及时发现，请生产厂家来人处理，必要时进行更换，接线时也应注意连接线与接点的可靠，避免接触不良或线头松动，使保护装置误动或拒动，乃至接点发热而损坏。

8　结束语
　　运行中的变配电所改扩建涉及方方面面的工作，不同变配电所其改造内容和复杂程度也不一样，施工时要具体问题具体分析。本文是笔者通过实践对变配电所改扩建工程施工过程的总结，供同行人士讨论，也希望能为即将参与同类工程施工的人员提供借鉴和参考。■

作者单位：王振文（铁十六局电务工程处(北京 100038)）

发布日期：2008-6-14　【返回】