魏儔元

（朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司，山西 原平 034101）

隨著鐵路技術(shù)裝備的不斷發(fā)展，既有牽引變電所的控制保護方式也進入了綜合自動化時代。對既有牽引變電所綜合自動化系統(tǒng)改造施工，不是簡單的設備更換，而是工作復雜，技術(shù)標準要求極高的換腦手術(shù)，在確保正常的鐵路運輸秩序，不間斷供電、人身設備安全等前提下，完成這項工作必須有一套完善、可行、周密的施工方案和安全措施。因此，總結(jié)牽引變電所綜合自動化改造技術(shù)方案，對于當前及至以后安全、優(yōu)質(zhì)、高效、快速完成牽引變電所設備改造都具有現(xiàn)實意義。

朔黃鐵路神池南牽引變電所建成于2000年，AT供電方式，擔負著向朔黃、神朔鐵路供電的任務，既有二次設備嚴重老化，供電可靠性差，經(jīng)常出現(xiàn)誤報及誤跳。改造工程更換所有二次設備并升級為綜合自動化設備。要求牽引變電所帶電改造施工時，不能間斷接觸網(wǎng)電源，影響行車安全。需要停電作業(yè)的工序只能在天窗作業(yè)點內(nèi)進行，牽引變電所原有的備用主變壓器、斷路器等重要設備不能長時間退出備用。

1 二次設備改造內(nèi)容

神池南牽引變電所主接線圖如圖1所示。

圖1 神池南牽引變電所主接線圖

二次設備改造包括：既有控制室控制、保護盤柜、遠動盤柜、交直流盤柜設備全部拆除，新的綜合自動化裝置、交直流系統(tǒng)設備，安裝于新建控制室內(nèi)，二次電纜更新。

2 改造流程

1）對既有一次設備的接線圖、原理圖收集、整理，核查與設計原理、接線是否相符，現(xiàn)場對既有設備的接線對照復查。

2）在新控制室內(nèi)綜自系統(tǒng)屏柜、交直流電源系統(tǒng)盤柜安裝完畢，新端子箱臨時在既有端子箱旁安裝完畢。

3）電纜敷設、二次接線：電纜敷設完畢，二次接線完畢，交直流電源系統(tǒng)帶電調(diào)試完畢。

4）交直流電源系統(tǒng)：在新控制室內(nèi)交直流系統(tǒng)設備安裝調(diào)試完畢后投入使用，新綜合自動化系統(tǒng)采用新交直流電源進行調(diào)試和倒接運行。

5）綜合自動化系統(tǒng)：二次配線完畢后，對綜自動化系統(tǒng)裝置通電進行裝置試驗、錄入設計提供的新設備投運定值，對每個回路測量、控制、信號、保護在設備端模擬聯(lián)動調(diào)試完畢。

6）遠動通信系統(tǒng)：遠動系統(tǒng)通道利用變電所新增光纖通道，音頻通道作為備用通道，進行新系統(tǒng)遠動通信系統(tǒng)接入、調(diào)試投入運行。

7）更新設備：本次改造涉及部分更新的新設備與系統(tǒng)倒接同時更換，必須在高壓試驗完畢合格后才進行更換倒接。

8）倒接時間、人員組織：為了保證運行，利用天窗停電點的時間原則上進行一個盤柜的倒接，天窗點以前對該盤柜倒接的回路相關(guān)的所有二次接線的設備安排接線人員，確保在兩個小時以內(nèi)接線能完成，預留一個小時的時間進行接線檢查及傳動試驗。

3 倒接施工方案

根據(jù)本次倒接情況，選擇代表性強的110kV系統(tǒng)倒接施工方案分析如下：

1）為了保證運行，利用天窗停電點解除2#110kV進線、2#主變系統(tǒng)與1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)之間的閉鎖關(guān)系，備自投裝置退出運行，1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)正常運行。2#110kV進線、2#主變系統(tǒng)退出運行后，在非天窗進行系統(tǒng)綜自倒接、計量回路倒接和系統(tǒng)調(diào)試工作，全部設備倒接完成，所有試驗完成，再利用下個天窗點進行2#主變的送電試運行及投入運行。

2）2#110kV進線、2#主變系統(tǒng)倒接完成投入運行后，1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)退出運行。1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)退出運行，在非天窗進行系統(tǒng)綜自倒接、計量回路倒接和系統(tǒng)調(diào)試工作，全部設備倒接完成。所有試驗完成，以后利用下一個天窗點進行1#主變的送電及投入運行。

4 倒接施工步驟

4.1 試驗

試驗組和廠家在倒接前錄入設計定值，錄入定值核對無誤并打印簽認。

倒接前根據(jù)錄入定值進行各項規(guī)定試驗，試驗完成合格后出正式試驗報告。

綜自廠家人員提前對裝置和后臺進行調(diào)試完畢，裝置和后臺對應無誤，后臺監(jiān)測、控制準確合格具備倒接后投入運行。

倒接時，試驗組根據(jù)倒接二次接線進度，接線完畢一個設備立即對其進行傳動試驗、流互極性校驗、保護試驗。

4.2 利用天窗停電點全所停電

在110kV繼電器盤上退出自投裝置，關(guān)閉自投裝置電源。解除1#、2#110kV進線，1#、2#主變系統(tǒng)回路閉鎖關(guān)系。

4.3 動力變系統(tǒng)倒閘至2#110kV進線系統(tǒng)

因動力變系統(tǒng)接在1#110kV進線系統(tǒng)母線上，進行倒接 1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)時，1#110kV進線系統(tǒng)停電退出運行，為了保證動力變系統(tǒng)正常運行，利用天窗停電點，2#110kV進線投運后將1512、1522橋隔離開關(guān)合閘，2#110kV電源倒入1#進線隔離開關(guān)1511GK與1022GK之間母線上供動力變運行。

4.4 既有二次接線撤除

斷路器二次接線撤除：先在既有斷路器端子箱內(nèi)進行撤除引致斷路器機構(gòu)箱內(nèi)的二次接線，該線撤除后，對該斷路器機構(gòu)箱用萬用表逐根線進行測量，無電后進行機構(gòu)箱內(nèi)既有二次線撤除。機構(gòu)箱內(nèi)既有二次線撤除后將既有電纜從電纜保護管內(nèi)抽出便于穿新電纜。

電動隔離開關(guān)二次接線撤除：電動隔離開關(guān)的直流合閘電源和交流加熱電源是在機構(gòu)箱內(nèi)端子上并接環(huán)網(wǎng)，機構(gòu)箱內(nèi)的直流合閘電源和交流加熱電源是在端子上T接，撤除電動隔離開關(guān)直流合閘電源和交流加熱電源后，必須立即對+HM 與+HM、-HM 與-HM 可靠短接做好絕緣處理，保證既有環(huán)網(wǎng)直流合閘電源和交流加熱電源正常運行，在撤除時必須注意。直流合閘電源和交流加熱電源有電，在撤除時嚴禁短路、觸碰和接觸機構(gòu)箱外殼，以免造成直流接地和短路影響既有設備正常運行。

電動隔離開關(guān)既有二次線撤除后，芯線絕緣處理完畢，暫時預留在機構(gòu)箱內(nèi)（因合閘電源環(huán)網(wǎng)線、正負控制、信號線帶電），全部改造完畢一并撤除。

互感器的二次接線撤除：首先確認和檢查需要撤除的電流、電壓互感器前端隔離開關(guān)處于分閘位置、隔離開關(guān)觸頭在斷開位、隔離開關(guān)受電側(cè)掛有接地封線并可靠接地，確認無誤后準許進行撤除互感器既有二次接線。

在撤除電壓、電流互感器既有二次接線時，如果計量回路同步倒接時，既有計量回路一并撤出。

變壓器的二次接線撤除：先在既有變壓器端子箱內(nèi)進行撤除引致變壓器本體箱內(nèi)的二次接線，既有變壓器端子箱引致本體箱內(nèi)的二次接線撤除后，對該變壓器本體箱用萬用表逐根線進行測量，無電后進行本體箱內(nèi)既有二次線撤除。

4.5 新二次線接入

先關(guān)閉新測控盤柜上的該倒接回路的控制、信號回路電源。

斷路器接入模擬調(diào)試完畢的新二次線。

電動隔離開關(guān)接入模擬調(diào)試完畢的新二次線。

互感器接入模擬調(diào)試完畢的新二次線。

變壓器接入模擬調(diào)試完畢的新二次線。

4.6 新系統(tǒng)帶設備傳動試驗、整體試驗

試驗組根據(jù)倒接二次接線進度，接線完畢一個設備立即對該設備進行傳動試驗和流互極性校驗。

流互的極性試驗必須在流互一次側(cè)進行極性校驗。

壓互的加壓試驗必須在壓互二次側(cè)二次接線端子處加壓，對壓互二次接線整個回路進行校驗。

變壓器本體保護試驗如；壓力釋放、重瓦斯、溫度Ⅱ段跳閘保護試驗必須在變壓器本體裝置上傳動試驗。

2#110kV進線、2#主變系統(tǒng)倒接調(diào)試是退出運行在非天窗停電點外進行倒接，2#110kV進線、1521、1520D、1529隔離開關(guān)進線端帶電側(cè)有電，1512橋隔離開關(guān)靠1#系統(tǒng)側(cè)有電，2021T、2021M隔離開關(guān)出線端受電側(cè)有電。所以在進行 1521、1520D、1529、1512、2021T、2021M隔離開關(guān)傳動試驗電動隔離開關(guān)時，必須拆出電動操作機構(gòu)與隔離開關(guān)之間連接的主傳動連桿，傳動試驗時電動操作機構(gòu)動作隔離開關(guān)不動作。

1#110kV進線、1#主變系統(tǒng)倒接調(diào)試是退出運行在非天窗停電點外進行倒接，為了保證動力變系統(tǒng)正常運行，動力變系統(tǒng)110kV電源通過2#110kV進線經(jīng)過 1512、1522橋隔離開關(guān)合閘倒入 1#進線1511、1012隔離開關(guān)之間母線供電，1512、1522、1511隔離開關(guān)帶電，1#110kV進線1511、1510D、1519、1012隔離開關(guān)進線端帶電側(cè)有電，2011T、2011M 隔離開關(guān)出線端受電側(cè)有電，所以在進行1511、1510D、1519、2011T、2011M隔離開關(guān)傳動試驗電動隔離開關(guān)時，必須拆出電動操作機構(gòu)與隔離開關(guān)之間連接的主傳動連桿，傳動試驗時確保電動操作機構(gòu)動作隔離開關(guān)不動作。電動操作機構(gòu)與隔離開關(guān)連桿的連接在1#、2#進線系統(tǒng)全所聯(lián)調(diào)完成后自投、閉鎖接入調(diào)試合格后隔離開關(guān)機構(gòu)與隔離開關(guān)主傳動連桿再連接。

4.7 利用天窗停電點全所停電

在主變測控盤上自投裝置投入。接入 1#、2#110kV進線、1#、2#主變系統(tǒng)回路閉鎖關(guān)系。

4.8 新系統(tǒng)帶電投入運行

新系統(tǒng)倒接結(jié)束，各項傳動試驗、整體試驗完成合格后必須對所有二次接線、短接連片進行檢查緊錮。新系統(tǒng)投運后，在保護裝置和后臺上復核運行各項參數(shù)和顯示數(shù)據(jù)是否正確。

5 施工特點

1）施工難度大

既有牽引變電所已進行多次改造，變動較大，設計圖和既有圖紙與設備實際有很大出入，既有設備無原理圖、接線圖，設備型號雜亂，更新設備與既有設備規(guī)格型號尺寸不符，全所二次設備都要進行改造，每次設備改造時都要進行施工過渡，保證設備運行，這都大大加大了施工難度。

2）施工周期短

二次設備倒接要求控制在 4～6個天窗點內(nèi)完成，部分不影響正常供電運行的回路只有充分利用非天窗點進行倒接更換。

3）施工干擾大

既有牽引變電所是帶電改造，各項施工都在高壓帶電區(qū)域施工和操作，每項工序都必須有安全措施和防護監(jiān)控人員不脫崗隨時監(jiān)護。施工中長大物件搬運、設備更換、電纜敷設等各項施工和人身安全受到很大的制約。對既有設備的性能、原理、接線了解都必須小心謹慎，一不小心就會造成既有設備跳閘影響正常供電運行。

4）技術(shù)力量要求高

首先技術(shù)人員對既有設備的性能、原理、接線必須清楚，控制、保護、信號回路、接線方式、每一根二次接線的用途都必須熟練掌握，新裝置、新控制、保護、信號回路、二次接線與既有設備的接線和原理必須做到準確無誤。其次在新舊回路綜自倒接時，短暫的2～3h內(nèi)將要完成既有控制、保護、信號回路二次撤除和新二次接線接入，倒至新綜自系統(tǒng)測控、保護投入正常運行，需要很強的技術(shù)、施工、操作人員才能做到。

6 結(jié)論

在牽引變電所帶電改造施工中，要保證不間斷運行，進行新建以及拆舊換新，并且二次部分帶電操作，這些都需要很強的專業(yè)技術(shù)和熟練的現(xiàn)場施工人員。在施工中，應注意以下幾點：

1）在牽引變電所帶電改造中，要有可行性施工方案，以及處理運行和施工中的各種事故的能力。

2）在施工過程中注意保持既有保護的完整性，如在倒接過程中拆除的±HM、加熱電源、各類閉鎖節(jié)點等都必須可靠短接。

3）倒接前的各類調(diào)試及試驗必須反復確認無誤后，方可進行倒接。

4）認真開好工前預想會與工后總結(jié)會，把各種可能發(fā)生的情況都想到，并做好應急方案，不斷優(yōu)化施工方案，確保施工的順利進行。

5）要注意施工節(jié)奏，不能與整個施工部署脫節(jié)。例如進行主變系統(tǒng)改造時，要將兩個主變系統(tǒng)區(qū)分開，然后依次改造。

6）倒接過程中要注意新舊保護的銜接，適度調(diào)整相關(guān)參數(shù)。如保護定值的整定。

[1] 王國英,彭為民.牽引變電所二次改造過渡不停電配電盤整體遷移技術(shù)方案[J].太原鐵道科技, 2006(4).

[2] 鐵道部.牽引變電所運行檢修規(guī)程[M].北京:中國鐵道出版社, 1999.