电力科技 ２０１７年第７期Ｉ科技创新与应用 ５００ｋＶ变电站综自改造工程施工探讨 刘东华 （江苏省送变电公司，江苏南京２ｌ１１０２） 摘要：５００ｋＶ任庄变２２０ｋＶ改造工程中２２０ｋＶ部分为一个半断路器接线，一次、二次设备（含监控）同时进行改造，在国内尚属 首例。文章介绍在确保电网安全稳定运行的前提下，如何在５００千伏枢纽变电所同时进行电气一、二次改造施工。并结合工程的 特点、难点，从施工方案策划、工程技术方面进行探讨与总结，以期对以后类似工程有所借鉴。 关键词：综自改造；一个半断路器；方案；技术 １工程概况 制。停电不可能完全按原先制定的施工计划进行，这就造成停电安 ２２０ｋＶ部分包括综自改造、刀闸更换、ＣＴ更换、取消２２０ｋＶ线 排多次变动，对工程实施造成困难。 刀及所有短引线保护、新增秦任双线６支避雷器、２２０ｋＶ接地网改 ２．５投运次数多 造、ＣＶＴ喷涂ＲＴｖ、更换２０２３和２０２１断路器保护、新增一面保护管 本工程前后投运共６次之多，母线前后停电２０次。 理机屏、更换２２０ｋＶ故障录波器两台、ＧＰＳ扩容、新增直流分屏４ ２．６工程经过多次扩建和技改，图纸与实物不符现象较多 面。 工程施工过程中，常常发生施工图与现场实际情况不符，甚至 本工程为保护更换、设备改造工程，涉及一次设备的安装、改 出现图纸在前期技改人员脑子里的情况。造成这种情况的最主要原 造，施工过程中涉及老设备拆除、电流、电压回路搭接及电流回路试 因是设计单位所掌握的资料错误，前期技改图纸缺失，这就给本次 验后的短接退出，施工风险较大，项目部在施工前要根据甲方安排 施工造成了困难，现场设计变更较多，有的变更甚至在停电投运前 的具体停电计划认真编写施工方案，根据现场实际情况合理安排本 １天才出具，孕育了风险。 次改扩建工作。本次改扩建牵扯到一、二次拆除和搭接的较零散，项 ２．７电气二次图纸分期出版 目部在施工前编写详细的拆除和搭接方案，并做好拆除后和搭接前 受工期限制，电气二次施工图不能在工程开工前全部完成，而 的安措。 是采用了按施工进度计划陆续出版的方式。同时，因订货周期，设计 ２工程特点与难点分析 提前预提了部分控制电缆订货数量，这部分的电缆数量和具体施工 ２．１施工难度大，安全风险高 图清册数量有出入，这需要统计已订货和应订货控制电缆的差量， ２２０ｋＶ配电装置接线方式为３／２接线方式，这种接线方式在 再加上现场临时改动较多，造成控制电缆数量统计工作量繁重，对 ２２０ｋＶ配电装置里很少见，每串包括３台断路器、３组电流互感器、８ 现场施工进度造成了一定影响。 台隔离开关，第一串是线路变压器串，２号主变间隔在第一串侧向 ３整体施工改造方案 出线，第二串是线路变压器串，１号主变出线方向与线路相同，经站 ３．１母线施工改造方案 外中转塔绕回变电站接入主变，第三、四串为半串，目前为备用线， ２０１２年２月１０日～２０１２年２月１８日，２１９刀闸停电更换。本次 第五串为完整线路串。第六串为线路同方向出线，出线方向均在东 停电期间主要工作内容有： 侧。基本上每串都不同，这就需要针对每一串制定施工方案，确定拆 （１）按拆除计划表拆除２２０ｋＶ Ｉ母压端子箱内的所有电缆（动 除、安装、试验施工顺序。串间距离较近，刀闸、ＣＴ更换时吊车等机 力电缆做好安措，保留），端子箱拆除，更换为ＸＪ一１型端子箱；告知 械设备无法顺序通行，针对具体间隔编写分串方案，测量、分析吊车 运行单位，由于母线设备端子箱更换，在本期整个更换期间，断路器 行进及工作过程中与带电设备的距离，确定吊车行进路线和站位， 无法检同期合闸，闭锁回路改至测控屏上，原程序控制屏与正母有 分析施工危险源，最大程序的进行预控风险。 关的闭锁将无法使用，必须解锁操作。 ２．２工期紧、停电计划复杂 （２）电缆敷设：电缆路径较长（５ｏｏ米），拐点多，施工人员复杂， 本工程从２０１１年２月开始施工至全部竣工只有５个月时间， 工作前做好安全措施。电缆敷设可分两段敷设。 ２０１１年１月开始编制初步的施工计划，几经讨论，于２０１１年１月底 （３）屏柜组立：屏柜安装于原２２０ｋＶ继保室，内部有运行屏，按 步定稿。 运行要求使用伸缩式围栏和红布做好安措。施工地面为静电地板， ２＿３二次回路过渡状态多 施工前应确认下部垫实，不让屏倾倒。 本工程同时进行一次、二次设备的改造，在改造过程中需要做 （４）－－次接线：新增屏柜正常接线，和老直流等运行设备的搭接 好母线刀闸与串间设备的闭锁安措，做好检同期合闸安措。上述大 工作按搭接表进行，原则上由检修负责。 量的过渡状态会形成数量庞大的过渡二次回路，需出具大量过渡图 （５）二次传动、保护调试：重点做好防止直流接地措施，投入空 纸，敷设大量的过渡控制电缆及其相关的二次接线、保护调试等工 开前应摇绝缘。 作。而这些工作的完成，无论是设计单位、施工调试单位均需事先仔 （６）拆除２１９刀闸ＬＧＪ一１４００１１２０连接线６根，拆除后不再使用 细考虑。 （由于连接线拆除以后副母线北侧无接地，向运行单位借用接地线 ２．４停电计划变动多 一付做临时接地，施工完成后拆除）。 本工程施工过程中，系统和现场条件都对停电计划造成了限 （７）从第六串副母线下开进１６Ｔ吊车，停于２１９刀闸北侧，进行 管材与管件配合要紧密，密封圈上不能参杂沙粒和油污；同时 以保证安装后强度，设置自然弯或补偿器可以增加伸缩补偿量，规 密封圈要均匀的贴在关键的内壁和管道的外壁，保证连接的密封 范施工操作可以减少管道接口扰动。 性；压紧钳压紧管道时，管件口要指向模板着色的一面，当模板合拢 参考文献 时，停止加压。 『１］０４Ｓ４０７—２．建筑给水金属管道安装一薄壁不锈钢管［ｓ］． ４结束语 『２１ｌ １ＳＢ３．建筑设备施工安装统一图集：给水工程［ｓ］． 薄壁不锈钢管环压连接具有操作快捷、安全可靠、性价比高、美 『３］ＧＢ５００１５．薄壁不锈钢管环压式连接施工工法【ｓ】． 观漂亮、施工质量稳定的优点。保证施工质量应加强施工过程各个 『４］ＣＥＣＳ，１５３：２００３．建筑给水薄壁不锈钢管道工程技术规程［ｓ］． 阶段的质量管理，做好原材料的进场检验是基础，加强操作过程的 『５］ＧＢ５０２４２—２００２．建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范［Ｓ］． 质量控制是重点，保证检验批验收是手段。通过增加支架的数量可 科技创新与应用Ｉ ２０１７年第７期 电力科技 刀闸和支柱绝缘子的拆除、更换工作，吊车工作中应有专人监护，吊 现场需要搭设１．７米高硬质围栏，吊车通道应从第六串副母下 车拨杆头最高不能超过副母线高度。 面围过来。 （８）新刀闸（注意刀闸中心线不在支架中心线上）、支柱绝缘子 电缆盖板大部分为水泥直接浇筑，严禁将吊车腿撑在电缆沟盖 吊装、设备连接线安装、刀闸调试，刀闸直阻测量。 板上。 （９）接地网部分按会议纪要要求，由于要保证吊车行进路线，因 ２２０ｋＶ Ｉ母线停电，ＩＩ母线单母线运行，运行方式较薄弱，严禁 此暂时不全面施工，只做焊接接地鼻子和带接地电磁锁的接地引下 车辆从ＩＩ母线下方进出，防止车量误碰ＩＩ母线造成失电。 工作。原接地网不破坏，上半面按停电计划做第１串、第２串、第３ 二次回路上工作，投入交直流空开等，应先量有无接地、及短 串、第４串、正母设备、副母设备更换，６—８月间无停电施工内容，利 路，防止直流接地。 用这段时间做第１串、第２串、第３串、第４串、正母设备、副母设备 应在相临带电设备：２０５１１刀闸、２０６１１刀闸、２０５１开关、２０６１ 接地网改造工作。剩余丁作可以和下半年第５串和第６串停电计划 开关构架上挂禁止攀登、高压危险标示牌。 结合进行。 ４．２第１、２、５、６串改造方案关键点分析，以第二串为例 （１０）２月１６日做好内部三级验收，２月１７日交甲方验收，由于 第１、２、５、６串采用整串停电改造的方式，只需每次轮停Ｉ、Ⅱ 停电时间较短，甲方应做好随工验收准备。 母线进行相应的电气一、二次隔离后便可进行串内的改造施工，验 ３．２第１、２、５、６串施工改造方案，以第二串为例 收合格后再次申请轮停Ｉ、Ⅱ母线进行相关电气一、二次接人工作 （１）按拆除计划表拆除２２０ｋＶ第二串３个端子箱内的所有电缆 （动力电缆做好安措，保留），端子箱拆除，更换为ＸＪ一１型端子箱；告 知运行单位，在母线轮停过程中涉及线刀拆除，因此停电期间串间 闭锁失效，需要解锁操作，由于２月份母线设备端子箱已经更换，在 本期整个更换期间，断路器无法检同期合闸，闭锁回路改至测控屏 上，原程序控制屏与正母有关的闭锁将无法使用，必须解锁操作。 （２）电缆敷设：电缆路径较长５００米，拐点多，施工人员复杂，工 作前交行好安全措施。电缆敷设可分两段敷设。 （３）屏柜组立：屏柜安装于原２２０ｋＶ继保室，内部有运行屏，按 运行要求使用伸缩式围栏和红布做好安措。施工地面为静电地板， 施工前应确认下部垫实，不让屏倾倒。 （４）二次接线：新增屏柜正常接线，和老直流等运行设备的搭接 工作按搭接表进行，原则上由检修负责。 （５）二次传动、保护调试：重点做好防止直流接地措施，投入空 开前应摇绝缘。 （６）利用Ｉ母线停电２天，拆除２０２１１刀闸，更换２０２１２刀闸，如 果时间来不及可以先不调整，但必须要吊装完成。刀闸拆除后线路 无接地，向运行单位借一付接地线做临时接地。 （７）利用ＩＩ母线停电２天，拆除２０２３２刀闸，更换２０２３１刀闸， 如果时间来不及可以先不调整，但必须要吊装完成。刀闸拆除后线 路无接地，向运行单位借一付接地线做临时接地。 （８）与Ｉ母、ＩＩ母刀闸连接线拆除后，可进行串内设备吊装，可用 １６Ｔ和８Ｔ吊车结合起来同时施工，施工过程中两邻第一串带电，Ｉ 母线、ＩＩ母线带电，工作中吊车加强监护，严格控制带电距离。 （９）新刀闸（注意刀闸中心线不在支架中心线上）、支柱绝缘子 吊装、设备连接线安装、刀闸调试，刀闸直阻测量。 （１ｏ）新ＣＴ安装，安装时注意Ｐ１指向应与原ＣＴ相同，ＣＴ试验。 （１１）接地网部分按会议纪要要求，由于要保证吊车行进路线， 因此暂时不全面施工，只做焊接接地鼻子和带接地电磁锁的接地弓ｌ 下工作。原接地网不破坏，上半面按停电计划做第１串、第２串、第３ 串、第４串、正母设备、副母设备更换，６—８月问无停电施工内容，利 用这段时间做第１串、第２串、第３串、第４串、正母设备、副母设备 接地网改造工作。剩余工作可以和下半年第５串和第６串停电计划 结合进行。但涉及新增避雷器等设备的接地必须完善。 （１２）４月２７日做好内部三级验收，４月２８日交甲方验收，４月 ３０日至５日１日Ｉ母线停电，恢复２０２１１刀闸至Ｉ母联接线，母差 接入，５月３日至５日３日ＩＩ母线停电，恢复２０２３２刀闸至ＩＩ母联 接线，母差接人，由于停电时间较短，雨季即将到来，影响施工进度， 甲方应做好随工验收准备。 ４施工方案关键点的分析 ４．１母线设备间隔改造方案关键点分析 母线接地刀闸与串内母线刀闸的闭锁是通过老程序控制屏实 现，母线间隔改造过程中，母线设备接地刀闸与串内母线刀闸的闭 锁失效，操作过程中需要解锁操作，操作过程中需要加强监护。原其 他串设备操作过程同期操作失效，做好与其他串间串连电压线的安 措。 后即具备整串投运条件。 第二串相邻设备均带电，无串间道路，因此吊车需要开进串内， 根据现场情况，设计好停靠点，过电缆沟需要做过桥板。 第二串还涉及到２０１３开关保护更换，并拆除短引线保护，为保 证施工的准确性，短引线保护应请厂家现场拆除，并做好拆除后的 图纸。交给运行单位。 ５施工方案及施工管理的探讨总结 （１）本工程涉及到大量在运行二次设备上的：Ｅ作，我公司与徐 州供电公司严格执行江苏省电力公司有关规定，由生产运行单位填 写工作票并做该票的工作负责人，施工人员作为工作班成员，双方 按照规定对各自工作内容负全面责任。实践证明，这种模式站在了 维护电网安全运行的高度，摒弃了本位主义的思想，从制度上保证 了在运行二次设备上工作的安全性，取得了很好的效果。以本次江 都变工程为例，常常发生施工图与现场实际情况不符，甚至出现图 纸在前期技改人员脑子里的情况，若直接由施工单位持票单独在运 行二次设备上工作，施工人员因不清楚该设备内部前期变动情况， 贸然工作极易导致事故的发生。 （２）设计单位与施工单位密切配合为工程施工提供了方便。本 工程设计上充分考虑到现场施工特点与难点，存在如下创新点可供 借鉴： 原闭锁回路通过老程序控制屏实现，五防不直观，不利于检修， 而本次停电方式为串轮停改造，每串逐一接人监控闭锁，母线隔离 开关逐次增加间隔闭锁逻辑，利用停母线过程中进行验证。 ２２０ｋＶ设备区端子箱之间的互联电力电缆为截面６平方的电 缆（包括从４００Ｖ站用电柜来的电力电缆），考虑改造后端子箱、机构 箱的加热、照明及除湿、压降等因素，６平方毫米截面的电力电缆远 不能满足要求，因此更换为ＶＶ２２—１．０－３Ｘ３５＋ｌＸ１６型的电力电缆。 由于拆除了短引线保护，第二串２０２３开关端子箱至秦任２Ｗ５９ 线９３１第一套保护电缆原为从２０２３开关保护转接，不利于以后检 修查线，对此电缆设计变更进行了更换。 （３）任庄变原隔离开关厂家为河南平顶山，本次更换为无锡恒 驰电器有限公司Ｓ３ＣＴ一２５２／２５００ Ａ型隔离开关。刀闸到现场以后， 由于老支架比校粗，新刀闸机构箱无法安装，后经设计院确认，采用 偏移方式安装。 （４）本工程停电采用整串全停方式，但由于无串间道路，串问设 备很近，吊车使用过程中危险ｌ生很大，因此一个半断路器接线的 ２２０ｋＶ变电站在改扩建过程中安全隐患较大，施工前做好相应安全 预控。 ６结束语 任庄变电所本次改扩建工程的全面竣工，使该站的综合自动化 能力和设备健康水平跃上了一个新的台阶，我国早期建设的５００ｋＶ 常规控制变电站将陆续进行类似改造，对任庄变电所改造项目进行 技术探讨总结，具有实际的应用意义，同行业工程技术人员在长期 工作中必然积累了大量的宝贵经验，希望笔者的文章能够起到抛砖 引玉的作用。