霍 剛

(西華大學，四川 成都 610039)

10 kV及以下變電所安裝施工方案及注意事項

霍 剛

(西華大學，四川 成都 610039)

介紹了變電所的概念及作用，結合變電所主要的施工流程，對設備基礎槽鋼及接地、配電柜的運輸及就位安裝、橋架安裝、封閉式母線安裝等施工注意事項進行了闡述，為同類工程的施工積累了經驗。

變電所，電源，預埋鋼板，安裝

變電所(substation)，顧名思義，就是改變電壓的場所與地方。是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所。為保證電能的質量以及設備的安全，在變電所中還需進行電壓調整、電流控制以及輸配電線路和主要電工設備的保護。

1 工程概況

本工程為大眾汽車自動變速器(天津)有限公司9萬臺DL382雙離合變速器項目，建筑占地面積78 805.84 m2，建筑面積92 345.09 m2。本工程為工業(yè)建筑，火災危險性類別屬丁類，耐火等級為二級。本工程除消防負荷和應急照明及部分重要工藝負荷為二級，其余負荷均為三級負荷。此次設計工作范圍是整個聯(lián)合廠房的生產區(qū)、物流區(qū)、辦公區(qū)、技術用房及食堂組成。

2 主要內容

變電所，可分為升壓變電所和降壓變電所，本工程共三個變電所都為降壓變電所，我這次主要針對三號變電所的施工方法進行描述，其他兩個變電所異曲同工，有不同的值得注意的地方我會提出。3號變電站，10 kV高壓供電采用雙回路方式供電，電源由本廠新建110 kV/10 kV變電站的10 kVⅠ,Ⅱ段母線各引來一路10 kV電纜線路,電纜為YJV22-8.7/15 kV，2(3×240)沿電纜溝至廠房內后沿高壓電纜橋架敷設至該變電站高壓進線柜,高壓供電系統(tǒng)電壓10 kV,低壓供電系統(tǒng)電壓為380 V/220 V。高壓為單母線分段運行方式。低壓也為單母線分段運行方式(兩兩變壓器低壓聯(lián)絡)。高壓采用放射式供電,低壓采用放射式和樹干式混合供電方式。10 kV/0.4 kV變壓器低壓側帶電導體為三相四線制中性點固定接地的TN-S系統(tǒng)。變電站內設有16臺NXAIRS-12型中置式抽出式高壓開關柜和4臺SCB10-2500 kVA節(jié)能型干式變壓器及相應的SIVACON8PV型低壓抽屜式開關柜30臺及GZD-T-65Ah/220 V型直流電源裝置一套及高低壓系統(tǒng)模擬板一塊。

主要施工方法與技術措施：設備基礎槽鋼制作→基礎接地及等電位接地→配電柜的吊裝就位→橋架的制作安裝→封閉式母線安裝→設備接地→系統(tǒng)調試及二次接線。

2.1 設備基礎槽鋼及接地

1)預埋鋼板及接地扁鐵。因為此次工程的變電所完全是一個新建的獨立單體，所以在我們機電安裝之前有很多地方是需要配合土建單位一起完成的，第一步就是預埋鋼板及接地扁鐵，因為3號變電所是建在鋼結構的二層，地面是由浮力鋼板捆綁鋼筋及混凝土澆灌成的，由于混凝土局部的承載力和抗沖擊力差，所以用預埋的鋼板來分散它的局部重量。預埋鋼板的具體位置是根據設計院給出的設備位置平面圖來確定的，這次用到的預埋鋼板為120 mm×120 mm×10 mm，400 mm×400 mm×10 mm兩個規(guī)格大小，要注意預埋位置的準確性，因為在1號變電所已經出現(xiàn)了預埋鋼板有偏差后期找不到使得基礎槽鋼無法完全焊接在上面的例子，所以在我方交予土建預埋位置圖紙他們預埋完畢之后最好還要親自檢查一下。如圖1所示，經過檢查后位置準確的預埋鋼板。變電所很重要的一點就是接地，在前期先做的是設備的接地預埋扁鐵，在每一臺設備底座下都會提前焊接，并且在地面之上留足夠的余量，最后至少有一個點位焊接到接地鋼柱，見圖2。

2)尋找水平面并焊接槽鋼底座。在變電所設備進場安裝之前土建實際需要滿足幾個條件：地坪抹光面完工；墻面和頂面粉刷完工；門、窗均裝好；凡有吊平頂?shù)姆块g，吊頂安裝完工；室內建筑垃圾全部清理干凈。但是由于工期緊，我們的設備安裝基本是和土建的施工同時進行的，地面還沒完全抹光我們就已經上去敲開了預埋扁鐵，有了1號變電所的教訓，我們根據圖紙將3號的預埋扁鋼尋找的很順利。尋找水平面對于后期配電柜組裝整體的美觀性起著很重要的作用，施工人員用水準儀測出電氣設備基礎就位處地坪的最高點，以使整體水平高度一致。整個設備基礎的重點也在這，為什么之前強調地坪一定要抹光(后期我們對土建3號的地面平整度要求非常嚴格)，1號變電所由于地面平整度非常差，以至于我們在給基礎找平的時候麻煩很大，如果像3號這樣整體找平，最高點與最低點基礎相差8 cm之多，對于基礎的整體美觀及承重強度很不利，所以在1號采取的是每個基礎各自找平的辦法，如圖3所示?；A的焊接要注意很多細節(jié)，焊縫中焊渣要及時敲掉，焊接處要打磨光滑，將底座擦拭干凈刷防銹漆如圖4所示，這里要注意一點之前預埋的接地扁鋼需要焊接在槽鋼基礎上且焊接的寬度最少為扁鐵寬度的2倍，另外等電位接地按設計要求，將熱鍍鋅扁鋼沿墻明敷并與槽鋼基礎接地扁鋼相連接，接地線沿建筑物墻壁水平敷設時離地面為300 mm，距墻面為10 mm～15 mm，要求平、直、牢固。當熱鍍鋅扁鋼經過門及走道處，埋地暗敷，所有金屬門需經銅質編織線與接地扁鋼可靠連接。最后在接地扁鋼的表面做過防腐處理后涂以15 mm～100 mm寬度相等的綠色和黃色相間的條紋，后期再安裝總等電位接地端子箱，至此設備基礎的安裝及接地告一段落。

2.2 配電柜的運輸及就位安裝

在配電柜的運輸之前我們要做很多準備工作，首先選好貨車及吊車(吊車噸位根據配電柜及變壓器重量選擇)的運輸通道保證暢通無障礙，另外要確保裝卸平臺的通暢。在吊裝前后有一點尤為重要就是開箱檢查(設備的本體、附件及箱體外部進行檢查，應不缺件和機械損傷)，開箱驗貨需要安裝單位，供貨單位，建設單位及監(jiān)理共同驗收，并且將有關的合格證、檢驗報告等資料收集齊全。在設備就位之前還有一個細節(jié)我們需要注意，就是用吸塵器將變電所再一次打掃干凈，因為馬上設備就位就會拆封安裝，要盡量杜絕塵土飄進設備里引起短路的發(fā)生。設備吊裝時，首先要確保吊裝平臺的承重強度，在3號變吊裝平臺由于主梁跨距比較大，在吊裝高低壓柜(幾百公斤)時沒有做任何處理，但是在吊變壓器(4 t左右)時在主梁上又鋪了一層鋼板以分散重量。吊裝過程中，吊索的繩(吊繩可吊在設備上或箱體上)長度應一致，吊鉤中心和設備重心相一致，并在被吊設備上系好拖拉繩，以控制吊臂回轉時設備在空中的搖晃，防止柜體撞擊變形或損壞部件，對于重量在3 t以下的設備和各類高、低壓配電柜等利用液壓手推車拖運至基礎槽鋼上定位即可，對于重量較大的設備和變壓器等需采用枕木，滾杠或液壓托盤坦克車等進行水平拖運就位，如圖5，圖6所示。柜體就位之后用紅外線水平儀調整平面整齊度，基礎槽鋼和柜體之間的接觸應緊密平整，并使用鍍鋅螺栓緊固，切記不得焊接，柜體安裝的允許偏差在一定范圍內。其中開關柜分為手車式和抽屜式，手車式柜在安裝過程中要注意手車進、出柜時應靈活，無卡滯現(xiàn)象，電氣及機械閉鎖可靠(后期電氣互鎖調試)，手車與柜內專用接地排接觸良好。抽屜式柜在安裝過程中，注意抽屜進、出柜時應靈活，無卡滯現(xiàn)象，電氣及機械閉鎖可靠(后期電氣互鎖調試)，抽屜與柜體的接觸及柜體的接地應良好。開關柜內連接母排由制造廠配套供應，在安裝時應核對柜內母排相位排列的正確性，在母排連接時應在接觸面涂電力復合脂，螺栓用力矩扳手緊固，母排連接后要進行并柜處理，即將兩個柜體之間合并。

2.3 橋架安裝

橋架安裝前期要做大量的準備工作，因為變電所內橋架種類各有不同(有梯式橋架和槽式橋架)，橋架作用各有不同，有高壓電纜橋架、低壓電纜橋架、弱電控制電纜橋架及燈具線槽等，由于后期還有母線的安裝，所以在這里最重要的一點就是空間管理，變電所的橋架走向要根據電纜的不同走向而定，以及每種電纜的橋架需要預留的最小間距(控制電纜間不應小于0.2 m，電力電纜間不應小于0.3 m，弱電與電力電纜間不應小于0.5 m，水平相鄰橋架凈距宜不小于50 mm)也要考慮在內，所以可能要優(yōu)化很多次才能定最后的方案。另外如果考慮的更細致還需把其他專業(yè)的影響因素考慮在內，比如風管的走向及風口，按照設計規(guī)范變電所內是不應該有水管的，這一點要注意，如果發(fā)現(xiàn)設計圖里有水管經過需及時反映。選擇橋架時一定要注意產品的質量，如無業(yè)主方更高要求則需滿足規(guī)范中橋架的最小板材厚度，另外現(xiàn)在一般都選用鍍鋅橋架，根據鍍鋅方式的不同(電鍍鋅、熱鍍鋅)，要注意熱鍍鋅橋架表面鋅層應均勻，無毛刺、過燒、掛灰、傷痕、局部未鍍鋅等缺陷，不得有影響安裝的鋅痕。電鍍鋅橋架表面鋅層應光滑、均勻、致密，不得有起皮、氣泡、花斑、局部未鍍、劃傷等。

橋架支吊架的安裝，前期根據不同橋架規(guī)格給支吊架下料制作就不詳述，我們用的是M10號吊筋，支吊架間距為1.5 m，另外在后期直線段每隔9 m會安裝一幅固定支架。注意前期吊筋先不要鋸斷，因為可能后期橋架的標高會有少許變動，待完全定位后再鋸斷多余長度的吊筋(剩余0.5 cm左右)。橋架安裝應平直整齊，直線段的水平或垂直允許偏差應不超過長度的2‰，全長允許偏差應不超過20 mm，橋架應牢固地固定在支吊架上。橋架直線段之間、直線段與彎通、變徑直通之間的連接件，應采用橋架制造廠配套的連接片(平整光滑無毛刺)。另外分層敷設的橋架，為了便于橋架安裝后的電纜敷設，各層橋架之間必須保留不小于150 mm的間距，且橋架跨越建筑物的伸縮縫處，需設置伸縮縫。最后再說一點經驗之談，規(guī)范中說：電纜橋架轉彎處的彎曲半徑不小于橋架內電纜最小允許彎曲半徑，但是在現(xiàn)實中往往是即使橋架的彎曲半徑大于電纜的彎曲半徑，電纜還是很難敷設，尤其是在冬天溫度低時，另外個人不建議采用廠家訂制的配套變徑及彎頭，往往在實際安裝中不符合要求，且連接邊緣很少有打磨處理，造成后期很多的彎頭及變徑的浪費，建議由有制作橋架彎頭經驗的現(xiàn)場施工師傅根據現(xiàn)場實際情況定做變徑及彎頭。橋架的接地，因為現(xiàn)在很多橋架是鍍鋅橋架，所以可以用連接片作為跨接地線，如涂漆或噴涂其他絕緣物的橋架，則需采用軟銅線跨接，最后橋架從始端到終端，應至少有兩處與接地干線可靠連接。

2.4 封閉式母線安裝

在變壓器與低壓柜之間，低壓柜與低壓柜之間要采用封閉式母線連接。首先要檢查母線的質量，母線外殼應完整、無損壞，母線的規(guī)格型號要正確，配件數(shù)量要正確，后期母線待定段的訂做要準確測量。在安裝之前還要做好絕緣搖表測試，需用不低于500 V兆歐搖表測量每節(jié)母線的相間、相與中性排、相與外殼之間的絕緣，且不低于20 MΩ(一般是無限大)。水平安裝的母線支吊架間距一般為2 m～3 m，最終按母線每米重量決定，母線轉彎和柜體連接處應增設支架。母線的垂直安裝段，一般采用母線生產的定型彈簧支架。母線的拼裝順序需嚴格按照母線的排列圖和編號進行拼裝，拼裝連接時，墊上配套的絕緣板，穿入絕緣套管及連接螺栓，加墊圈、彈簧墊圈，用手暫時擰上螺母，在緊固前調整水平度和垂直度，最后再用扳手緊固，并及時連接接地板。

2.5 設備接地及系統(tǒng)的調試、二次接線等

3號變電所的接地系統(tǒng)為TN-S制式(三相五線制)。在這里要特別注意一點，因為設備接地分兩大類：工作接地和保護接地。電力變壓器中性點接地，成排高、低壓配電柜內P排接地稱工作接地，要求從接地干線或等電位黃綠專用接地線引入，其他帶電設備金屬外殼及不帶電金屬體也需要接地，稱為保護接地，直接接入到設備基礎槽鋼即可。系統(tǒng)的調試主要是兩進線一母聯(lián)自投原理，即三臺斷路器通常設置三鎖二鑰匙機械聯(lián)鎖及電氣聯(lián)鎖。在系統(tǒng)調試正常之后才允許給配電柜二次接線，設備的二次接線在這里就不詳述，保持電纜在橋架中的走向盡量整齊沒有重疊，進入箱體的電纜留足余量，電纜頭的制作符合規(guī)范等要求。另外還有幾個要注意的細節(jié)，在柜體之間的拼接及后期電纜頭制作等過程中要及時清理垃圾，并用吸塵器吸出灰塵防止通電后引起短路；由于變電所是重點防火區(qū)域，所以在橋架穿墻的洞口要及時加套管和防火泥封堵。

Installation construction scheme and matters of power substation with 10 kV or below 10 kV

Huo Gang

(XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

With an introduction of power substation concept and function, combining with its major construction technology procedures, the paper describes matters needing attention in construction of equipment foundation groove steel and grounding, power distribution cabinet transportation and in-place installation, bridge erection installation, closed-style bus-bar installation and so on, which has accumulated experience for similar engineering construction.

power substation, current source, embedded steel board, installation

2015-01-28

霍 剛(1989- )，男，本科生

1009-6825(2015)10-0113-03

TM631

A