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1、高压室不停电改造既有牵引变电所施工工法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
2、改造周期长，不能与线路、接触网同步开通。为了解决这一难题，xx 铁路局与铁道部 xxxx 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 xx 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 XX 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
3、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、工法特点二、工法特点1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、移动高压室四、移动高压
4、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
5、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。
6、(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)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
7、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3045，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
8、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
9、)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 250kV，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
10、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 馈线侧设备改造则需利用停电点进行。(二)施工方法(以贵昆线 XX 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
11、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，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 M1040 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
12、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，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
13、。(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
14、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(以 XX 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
15、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
16、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 避雷器上各挂一根接地线。(4)把 211A、212B 小车拉至试验位，拉开合母刀闸，确
