xx移动高压室不停电改造既有牵引变电所施工工法

1、高压室不停电改造既有牵引变电所施工工法XXXX工程(集团)有限责任公司XX铁路局建设管理中心 一、前言 随着国民经济的迅速发展和铁路建设规模的扩大，将非电气化铁路进行电气化改造，或者将单线电气化铁路改建成复线电气化铁路的工程多起来，后者涉及既有牵引变电所的改扩建。改造方法有二：其一是新建变电所，投产后老变电所停电改造，宝成复线采用的是这种模式；其二是不另新建变电所，而是老变电所在不停电运行状态下进行改造，株六复线采用了这种模式。显然第二种方法施工难度非常大，难就难在为了保证运营不中断，老所不能退下来改造，施工只能用停电点或者用有限的天窗点进行，老所改造周期长，不能与线路、接触网同步开通。 为了

2、解决这一难题，成都铁路局与铁道部第二勘测设计院一起大胆地提出用移动高压室代替原运行中的高压室，使既有高压室退出运行停电改造的新思路、新方法，得到了铁道部鉴定中心的大力支持，同意在株六复线建设工程中采用。经成都铁路局与二院共同努力，27.5kV移动高压室在2000年11月研制成功，于2001年3月27日在株六线安顺牵引变电所首次应用移动高压室代替原运行高压室，设备运行正常，过渡安全可靠。该项技术打破了长期以来变电所利用天窗点或者停电点进行改造的做法，实现了牵引变电所既有高压室停电进行改造施工。此后株六复线又有马场、福泉等变电所采用这一过渡技术进行改造。在此基础上总结形成本工法。 二、工法特点 1

3、打破了利用天窗点对牵引变电所进行改造的传统做法，首创了牵引变电所对接触网不问断供电情况下进行改造施工的新工艺，新方法。 2移动高压室能重复使用，用它改造完一个变电所之后再改造下一个变电所，大大降低了变电所改造成本，节省国家投资。 3确保牵引变电所改造施工中的人身和设备安全。 4解决了运输与施工的矛盾，保证接触网不停电，运输正常运行，创造了巨大的经济效益和社会效益。 三、适用范围 本工法适用于电气化铁路牵引变电所改扩建施工，特别适用于既有单线电气化铁路增建二线的牵引变电所改造施工。 四、移动高压室 移动高压室是户外设备，由全密封的金属开关柜与户内手车式真空断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器

4、及微机控制保护装置组成，采用模块化结构，具有集成度高、性能可靠、占地面积小、移动方便、安装迅速等优点。箱体侧面底部设有供起吊用的装置。箱体底部设置安装固定装置。 1结构 (1)箱体为金属铠装组装式结构，分为4个部分，现场拼装。箱体外层为高强度防锈合金铝板，中间夹层填充阻燃隔热材料，重量轻，机械强度高，能防雨雪尘暴，耐腐蚀，耐辐射。 (2)室内用金属隔板分隔成继保装置室、高压设备室和操作走廊三部分，走廊设有通向户外的金属门，外门的位置便于值班巡视和手车更换。高压设备室和操作走廊之间由金属门和金属板隔开，门上装有观察孔，便于值班巡视。室内设有自然进气、排气通道，通风良好，并设有2套自动控制的凝露装

5、置，室内设正常照明，应急照明采用应急灯。 (3)箱内每间隔均设二次接线端子箱，并预留二次电缆穿线管道。走廊尽端有二次配线箱，内设湿热控制装置、电源配线箱、箱内外二次电缆转接端子等。 (4)高压电缆进出线采用电缆接头方式，预留电缆孔，位于箱体背面，为水平出线。 2移动高压室间隔布置(见图1) 3设备选型 (1)真空开关用进口275kV真空开关，两相各配置1台，布置在单独间隔内，再配置1台作备用。 (2)隔高开关用户内双极隔离开关，配手动机构，与进线环氧浇注单装流互、插拔绝缘子安装在同一间隔内。 (3)电压互感器用于式环氧浇注电压互感器，氧化锌避雷器用硅橡胶合成绝缘材料，布置在同一间隔内。 (4)

6、高压电缆的进出线和架空线采用进口户内和户外终端进行连接。 (5)高压电缆用国产27.5kV专用铰链电缆，电缆同插拔头及户外终端的连接在厂家或现场一次制作完成，重复使用。 (6)馈线保护装置用一对一的馈线成套保护装置，为双机热备，以两套(含打印机l台)为一个安装单位，独立机箱，安装在预留二次间隔内。 (7)所有电气设备都采用高原型，以满足不同变电所的需要。 4主接线方式 为确保牵引变电所施工过渡期间运输安全，保障牵引变电所向接触网不间断地供电，移动高压室主接线应在2台主变压器交替运行时不需长时间倒换作业和调试。 主接线见图2。 5使用条件 海拔不大于2500m，安装地点应无剧烈震动，环境温度30

7、45，日温差25，风速34ms，覆冰厚度15mm，周围空气应不受腐蚀性或可燃气体等明显污染，箱外污秽等级为当量附盐密度0.3mgcm2。 箱内空气相对湿度日平均不超过95，月平均不超过90。 安装时箱体垂直倾斜度不大于3°。 6系统及主要设备技术参数 (1)系统参数 标称电压27.5kV，最高持续运行电压29kV，雷电冲击试验电压200kV，1min工频试验电压90kv，系统额定频率50Hz。 (2)真空断路器参数 单相，额定电压27.5kV，额定电流1250A，额定开断短路电流31.5kA，额定关合电流及额定动稳电流63kA，断路器机械寿命20000次。 (3)隔离开关参数 额定电

8、压27.5kV，额定电流1250A，额定短时耐受电流31.5kA，额定绝缘水平应满足GB311的规定。 (4)电压互感器参数额定电压27.5kV，变压比27.50.1kV，额定二次负荷150VA，准确级次0.5。 (5)电流互感器参数额定电压27.5kV，额定变流比8005A，额定二次负荷100VA，准确级次0.5p10p(馈线)、10p10p(母线)，额定电流扩大指150。 (6)避雷器参数额定电压42kV，标称放电电流5kA，雷电冲击电压下残压120kV。 (7)电缆连接设备参数最大工作电压52kV，相对地电压30kV，额定电流1250A，额定工频耐受电压95kv，额定雷电冲击耐受电压25

9、0kV，额定短时耐受电流50kAls，额定冲击电流160kA。 (8)高压电缆参数额定电压27.5kV，最大工作电压31.5kV，载流量800A，电缆截面400mm2。 (9)控制保护设备参数直流电压220V，交流电压100V，交流电流5A。 (10)箱体外壳防护等级IP4l。 五、施工工艺 (一)工艺流程(见图3) 1既有高压室、电容室退出运行后按设计要求对网栅、母排及各种设备进行改造、更换。 2移动高压室装置投入运行后，原馈线和电容控制保护盘退下来改造；主变控制保护装置则利用主变更换的同时进行改线。 3室外110kV侧设备的改造利用不同系统相互倒换带移动高压室运行的方法进行，27.5kV馈

10、线侧设备改造则需利用停电点进行。 (二)施工方法(以贵昆线安顺变电所改建为例) 1施工准备 (1)技术人员调查移动高压室安装现场情况，确定移动高压室安装方式(安装方式分地面和平板两种，平板安装简单，这里不作介绍，本工法叙述的都是与地面安装方式有关的)、安装位置，高压电缆长度及与母线(馈线)的联接方式，低压电缆数量，控制柜设置位置等，并绘制施工设计图、安装图及金具加工图等。 (2)将移动高压室的安装位置地面夯实，平整，坚实，不积水。 (3)按高压柜基础图灌筑基础混凝土，基础应能承载50kN不下陷，各个基础面在同一平面，平面误差不大于3。预埋或装设的安装螺栓尺寸应正确，误差不超过±2mm

11、，且应垂直于水平面。 (4)把移动高压室安装底架固定在基础上并找好水平。 2安装移动高压室 (1)将一侧端柜(宽约225cm)放在安装底架上，使其与底架外侧对齐，用与底架相连的挡板将其固定后，将内侧吊环卸下，并在与另一柜连接处加装3层密封条。 (2)按编号将与端柜相联的柜体放在安装底架上，并使上一个柜与它对齐后，用M10×40的螺栓将两柜的前后和上部连接在一起。按顺序将后两部分连接好，并用与底架相连的挡板将其固定。将顶部各部分之间的缝隙用密封条密封后，再将整体防雨帽安装在移动高压室顶部。 (3)将各段主母线用连接母线连接。把各间隔之问的连线插头插好。 (4)按设计把高压电缆敷设到位，

12、并固定在所接的单装流互、隔离开关支柱上，端头悬空与流互、隔离开关等带电部分之间保持在1.5m以上的安全距离。 (5)按序号将保护装置安装好，并将端子箱插头与其正确连接。 (6)按设计敷设移动高压室与临时控制屏问的二次电缆，做到连接正确，接触良好。 (7)按主变保护设计图，拆除和改备用2#B系统主变相应保护，与此同时1#B系统二次接线只接人移动高压室端。 (8)把手车和端子箱端子排上为防止电流互感器二次线圈开路设置的联锁拆除，推人手车，并把手车上的两个插头分别与间隔内的插座插好。 (9)移动高压室内各装置应可靠接地，设主接地母线与外壳可靠连接，手车柜架通过专设的接地触头与主接地母线连接。全部主回

13、路元件的基座用导线与外壳相连接，并通过接地线与地网相连，使接地电阻不大于0.5。 3移动高压室调试 前面的各项工作完成之后，在作冲击试验前，按照电力部电气设备试验规程(TBl020898)对移动高压室设备进行设备全面外观检查以及电气设备绝缘试验，耐压试验、高压电缆绝缘试验、耐压试验，低压(二次)电缆绝缘试验，真空断路器绝缘试验、耐压试验、低压分合闸试验，流互、压互交流耐压试验、绝缘电阻试验，保护装置升流、传动试验和整组跳闸试验。 4移动高压室冲击试验和空载运行 试验步骤如下： (1)移动高压室与系统接好线(接线见图4)。 (2)移动高压室冲击试验程序 移动高压室在正式投入运行前必须按下列步骤(

14、以安顺变电所2#B备用系统试验为例)进行冲击试验，结果良好时才能投入使用。 拆除2#B系统27.5kv单装流互至穿墙套管问引线，把引至移动高压室的高压电缆与软母联可靠连接。 插人移动高压室内压互熔断器。 检查确认电缆连接后各部位及所有未与设备连接的高压电缆头安全距离满足要求，无接地线，并检查确认保护及二次回路正确。 检查并确认移动高压室内所有断路器及隔离开关均在分闸位置。 变电所值班人员向电调要求下令作移动高压室冲击试验及空载运行。 第一次冲击。顺序是：合移动高压室内2023隔离开关，合2#B系统1063GK、1524GK、1120GK、112断路器使移动高压窀带电，冲击2#B系统引至移动高压

15、室的进线高压电缆和移动高压室内设备。移动高压室带电20min后，短接差动继电器1012接点，断112断路器。 办理停电手续，对移动高压室及既有2#B系统进行检查。 第一次冲击过后15min再进行第二次冲击。顺序是：合移动高压室内2013隔离开关，合111断路器使移动高压室及引至1#B系统单装流互电缆带电运行20min后断111断路器，拉开2013隔离开关。对移动高压室引至l#B系统单装流互的高压电缆进行放电。 办理停电手续，对移动高压室及既有2#B系统进行检查。 第二次冲击过后15min，进行第三次冲击。合112断路器，移动高压室带电后，合移动高压室内211断路器，冲击移动高压室至2113隔离

16、开关问电缆；运行5min后，再合移动高压室内212断路器，冲击移动高压室至2123隔离开关间电缆。拉开2#B系统1120隔离开关，使移动高压室及引至馈线2113、2123隔离开关间的高压电缆一并带电空载运行。 移动高压室空载运行24h后值班人员向电调要令，移动高压室退出。 5移动高压室投入运行 移动高压室投入运行按以下四步进行。 第一步，全所停电 (1)全所停电前lh移动高压室退出空载运行，断112断路器，拉开1063隔离开关。 (2)移动高压室连接所有高压电缆放电，检查移动高压室设备。 (3)全所停电后，在1053、1063隔离开关主变侧各挂3根接地线，在211KX、212KX避雷器上各挂一

17、根接地线。 (4)把211A、212B小车拉至试验位，拉开合母刀闸，确认211A、212B小车在试验位。 (5)馈线停电后，将移动高压室馈出的高压电缆头直接接在馈线隔离开关进线端(原馈线接线暂不拆除)。 第二步，全所送电，启动移动高压室 确认2#B系统及移动高压室设备无接地线，移动高压室内2023隔离开关在合位，211、212断路器小车在运行位，断路器在分闸状态，2013隔离开关在分位。合1063、1524隔离开关，确认110kV电压正常，合1120隔离开关，合112断路器，确认移动高压室27.5kV A、B相母线电压正常，至此，移动高压室已正式受电启动。 移动高压室运行方式有三种： (1)主

18、变运行方式 将备用系统处于热备用状态，即将备用主变1l0kV隔离开关(含进线隔离开关和主变系统隔离开关)处于合闸状态，110kV断路器处于分闸状态，相应的27.5kV母线隔离开关处于分闸状态，退出主变自投装置。 (2)馈线运行方式 由于本移动高压室母线、馈线断路器合二为一，故馈线采用以1台断路器带一相馈线单边供电方式(个别变电所是1台断路器带两相馈线运行)。 (3)二次保护方式 主变保护除取消27.5kV A、B相过流外其他保护不变，但其出口应跳主变断路器和两相馈线断路器，馈线保护为新装保护，每台开关对应两套，1：l热备用。移动高压室投入运行后，原馈线保护、控制屏退出运行。 第三步，移动高压室

19、向馈线受电 (1)变电所值班员向电调消除211KX、212KX停电命令。 (2)确认211KX、212KX及移动高压室设备无接地线，2013隔离开关在分位，将移动高压室211、212断路器小车推至运行位，211、212断路器在分闸状态，确认移动高压室27.5kV A、B相母线电压正常，将移动高压室A、B相二次电压倒至中央信号屏测量回路及2#B系统保护屏恢复110kV低电压启动过电流保护。 (3)值班员向电调请令，移动高压室分别向211KX、212KX送电。 第四步，拆除连线 (1)2#B系统使移动高压室受电带负荷运行2天后，情况正常，原高压室可以退下来改造。 (2)利用停电点或天窗把馈线隔离开

20、关与原高压室穿墙套管间的连线拆除。 (3)拆除1#B系统27.5kV单装流互与穿墙套管间连线，把引至移动高压室的高压电缆与软母线联接。 (4)按主变保护设计图，拆除和改1#B系统主变相应保护，1#B系统整组试验，1#B系统进入备用状态。 至此，已完成移动高压室替代原高压室运行的所有工作，可以开始对变电所进行改造。 六、机具设备 移动高压室运输、安装所需的机具设备见表1，试验检验所需的仪表见表2。七、劳动组织(见表3) 八、质量控制(一)质量要求 本工法执行以下规范和标准： 铁路电力牵引供电施工规范(TBl020898)； 铁路电力牵引供电检验和评定标准(TBl04212000)； 27.5kV

21、移动高压开关设备试制鉴定大纲； 高压输变电设备的绝缘配合(GB311.1)； 高压开关设备通用技术条件(GB11022)； 高压开关设备和控制设备的公用条款(IEC694)； 27.5kV交流电气化铁道开关柜技术条件(TB2010)。 (二)质量控制措施 1由项目经理、工程技术人员、质量监察人员、物资管理人员和生产骨干组成质量管理领导小组。 2对主要工程施工人员进行专业培训，提高技能，合格后方可上岗。 3利用停电天窗点施工的项目，应选技术过硬、有经验的人员进行作业，技术人员跟班把关，发现质量问题及时纠正。 (三)质量检验 设备安装前由试验室负责检验，材料进货检验和试验由公司物资设备部负责，安质

22、室定期对工程物资进行抽检，发现不合格材料，及时制止使用，查明原因后做好相应处理。 九、安全措施 1对参加移动高压室运输、安装、试验及运行人员进行全面系统的技术、安全培训。 2移动高压室运输前应拆除真空断路器、保护装置插件等易损、易碎件，将其单独包装。 3运输移动高压室应按有关装卸、运输规定办理，特别要注意捆绑固定牢靠，防止滑移。 4在变电所内进行移动高压室吊装作业时，一定要注意吊臂、吊绳的摆动范围是否符合安全距离规定，整个吊装作业必须在所长或值班员的监督下进行。 5在移动高压室前后2m、左右0.5m范围设置临时围栏，悬挂“止步高压危险”标志牌。除值班人员外，其他人员不得入内。 6连接移动高压室

23、的高压电缆要避开行人区域，并设置防护钢板或栅栏，必要时挖沟浅埋。 7移动高压室在作电气连接过程中，应与带电部分保持足够的安全距离。 8移动高压室冲击试验、空载及正式投入运行都必须严格按批准程序进行，不得随意更改。从第一次冲击试验起即应视为带电设备，以后的一切作业都须按停电作业办理。运行期问，应加强巡视和监视，认真监盘，认真记录电压、电流、变压器温升等参数。 9移动高压室内应保持干燥，定期通风、排湿，保证设备绝缘良好。 10移动高压室投入运行后，正在施工的区域应作隔离，确保施工人员的人身安全。 十、效益分析 (一)经济效益 成都铁路局管辖的株六复线共改造14个牵引变电所，若按同时施工改造考虑，施工期要4个月，施工期间至少须抽调一对货物列车。一对货物列车4个月运输效益约1668万元。采用了移动高压室过渡技术，此项费用就省下来了。 另外，若利用停