浅析铁路变配电所改扩建工程施工

王力宏

【摘要】随着国民经济的飞速发展，国家对铁路运输能力的需求不断加大，既有铁路需要进行改造，提高运载能力和运行速度，由此需要对既有铁路电力系统进行扩容、改造，变配电所的改扩建项目也越来越多。一些高科技产品和技术也在其中得到了推广和应用，本文就铁路变配电所改扩建施工问题进行初步探讨。

【关键词】铁路 变配电所 改扩建 施工

前言

在铁路变配电所改扩建工程施工中，变配电所改造扩建与新建变配电所的施工截然不同，因为运行中的既有变配电所改造扩建必须一边运行一边改造施工，设备拆装的难度大，调试过程复杂而且停电施工必须在铁路天窗点时间内完成，否则将直接影响铁路的正常运行。施工过程中一旦遇上气候等外界不确定因素的影响，安全问题就显得更加突出。根据几年来的施工实践，就铁路运行中变配电所改扩建施工问题进行研究。

施工原则

根据施工图纸和运行变配电所实际情况，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、满足供电范围内各级负荷的正常用电需求，确保与行车有关的信号、通信系统的可靠供电。

2、确保设备正常运行和施工人员安全。

3、尽量减少停电时间和停电次数，合理压缩施工时间，避免对行车造成影响。

4、施工方案合理，技术稳妥可靠。

5、确保各关键工序的施工工艺及技术质量。

6、每次停电需同铁路运行部门周密协商，明确停送电联系人，施工完毕清扫场，检查是否有遗留物质及时恢复供电。

二、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，并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、了解并掌握各级负荷的用途、类型及性质，为施工及过渡提供准确资料；

4、施工材料及设备均运到现场并专人看管，大型设备现场检查试验合格；

5、所有停电施工的项目和时间以及工作内容经监理、建设单位和铁路运行部门审核批准。涉及行车安全的需送交各行车部门（含车务、电务）备查；

6、根据施工需要，变配电所全所停电时，如果邻近变配电所送电不能满足要求时，必须增加一路可靠的临时电源。公司一般采用自备柴油发电机。

三、铁路既有配电所改造施工

1、铁路供电设备的特点

铁路是国民经济的大动脉，它以客货运输为主营。铁路电力设备具有线路长、负荷单一而且较小、供电可靠性要求高的特点。目前铁路供电设备多以10kv电力贯通线为主，大约每隔50km左右设置一个配电所。相邻两所之间具有互为供电功能，同时跨所之间还具有越区供电功能。由于铁路行车用电要求不问断，因此在既有变配电所改造实施过程中要求的计划性很强。

2、施工内容

在既有配电所施工内容中大体分两种情况：

①不需要停电的施工项目；

②需要停电的施工项目。不停电的施工项目按照邻近带电作业制定好安全防护措施，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拆旧安新，按照既定施工方案施工。其施工内容包括：更换调压器、安装新增保护屏、改造调压回路高压柜、二次接线、保护整定试验。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，更换调压器，冲击试验，正式带电运行。

准备工作及施工原则见本文一、二大点

施工展开

1）高、低压柜改造工作

①控制、保护屏的改造包括盘柜移位、更换继电保护和测量元器件等；②高压开关柜改造包括更换CT及断路器、调整或更换调压室进出母线等；③设备二次接线。

2）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。

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。一般可按过渡工程的施工方法进行更换。

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。

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。

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）调压器回路高压柜改造

高压开关柜改型一般比较复杂。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：

①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；

②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。

5）更换调压器

①拆除既有调压器并移出调压器室；

②新调压器吊装到位安装稳固，调整进出母线并可靠连接；

③检查新装调压器的油位是否正常，恢复调压器室的安全防护设施。

6）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。

五、铁路变配电所停电施工主要危险点及控制措施

1、监护人和操作人选派不当

(1)设备管理单位要根据每个值班员的技术业务水平、性格、心理和身体状况选派监护人和操作人，对重要操作，主任或值班长要亲临现场监督；

(2)设备管理技术部门要挑选基础好，素质较高的同志加入现场监管队伍。

2、高压设备的操作

1） 施工人员的摔伤、撞伤和物体击伤

(1)施工时戴好安全帽；

(2)施工路线的照明要充足；

(3)施工时行走路线不得有障碍物，如施工需要揭开盖板或柜门时，应在周围装设遮栏和警示绳；

(4)在高处装拆接地线、测绝缘等操作时，要穿防滑性能良好的软底鞋，系好安全带．或采取其他防止高处坠落的措施；

(5)操作时，人员应选择好位置，避免操作过程中部件伤人。

2）接触电压或跨步电压触电伤人

(1)要使用合格，合适的安全工作器具，使用的方法要正确；

(2)装、拆接地线时要戴绝缘手套。装设接地线时，先接接地端，后接导体端；拆除时的顺序与此相反；

(3)高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围人员必须穿绝缘靴，接触设备的构架时，应戴绝缘手套；

(4)人和工器具与带电体保持足够的安全距离；

(5)在送上或取下低压交、直流保险时使用绝缘工具或采取其他防止触电、短路的措施；

(6)测量设备、线路绝缘前要先验电、放电，证实无人在被测设备上方可进行测试线应用绝缘导线，导线端头有绝缘套。

3）低电压保护是在电流速断电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（控制原理见下图）

低压保护控制原理接线图

4）正式送电前的检查

(1)确认停电作业人员已施工完毕，清点作业人员人数，并应仔细检查施工作业区已无防碍送电的物品；

(2)相邻变、配电所间核对相位；

(3)通知停电作业区间各站信号楼，作业完毕，准备送电；

(4)送电正常后，将信号、铁通、红外线监测电源恢复正常供电；

(5)交回停电作业票，停电作业操作完毕。

结语

铁路变配电所是维持铁路正常运行的电力供应中枢，设备多、技术复杂。本文主要探讨了铁路变配电所扩建工程的相关问题。望可为今后的应用提供参考对搞好工程建设具有实际意义。

参考文献

【1】铁路电力管理规则铁路电力安全工作规程．铁运 1999

【2】铁路电力工程施工技术指南．中铁电气化局集团有限公司．中国铁道出版社．2007.11.30．15113·2715

【3】付明让．变配电所改扩建工程施工需注意的问题．中国科技信息．2008，07