浅谈不间断供电改造既有铁路10 kV配电所

陈华杰

（郑州中原铁道工程有限责任公司电务分公司，河南 郑州 450001）

0 前言

在既有铁路10 kV 配电所全所改造施工过程中，必须保证供电不中断，供电与施工同时进行；既有设备拆装难度较大，停电时间有限，施工调试过程复杂，受铁路行车及天气等因素的干扰和影响较大。由于既有铁路10 kV配电所全所改造施工周期较长，施工效率较低，各项施工成本显著增大。为了克服上述问题，我们选用移动式配电所进行分段过渡施工，将既有铁路10 kV 配电所进线电源及各馈出负荷过渡至移动式配电所，由移动式配电所进行过渡供电。通过使用移动式配电所进行过渡供电施工，成功解决了上述问题，并在新乡10 kV 配电所及淇县10 kV 配电所全所改造施工中进行试验验证，均取得了预期效果。对类似既有铁路10 kV 配电所的改造施工具有积极的借鉴和指导作用。

1 工程概况

京广铁路北接首都北京，南北纵贯河北、河南、湖北、湖南和广东等省，是我国中部南北运输大通道。此次全所改造施工的既有铁路新乡10 kV 配电所位于新乡站东南侧，为新乡火车站枢纽、新乡至淇县及新乡至郑州区间的通信、信号、消防、信息防灾、动力照明等系统供电。该次全所改造施工的内容主要有：更换既有交流屏、直流屏、电池屏、综合自动化系统保护屏、30 面高压开关柜[2]、贯通及自闭干式有载调压器、高低压电缆和控制电缆，增设安全视频监控系统及气体灭火系统等。

2 施工准备

认真核对已批准的设计文件和施工图纸，包括配电所一次施工图、二次接线图、配电装置安装图、设备基制作础图以及设计说明文本等。依据施工图纸对现场施工条件、既有10 kV配电所主接线方式、既有设备运行情况、既有负荷大小、负荷等级、影响范围、施工环境等状况进行详细调查。根据现场调查情况编制营业线施工专项方案，提报物资需求计划及工机具需求计划。开工前要对施工人员进行营业线施工安全培训和技术培训，特殊工种作业人员应按相关规定持证上岗；进行各施工工序的技术交底。

3 施工方案

3.1 过渡施工

根据现场实际情况，安装移动式配电所1 座、组立过渡电源联络隔离开关杆1 基。在既有新乡10 kV 配电所主控室合适的位置组立新交流屏和新直流屏，并敷设过渡用交、直流电源电缆至移动式配电所电源控制箱，为移动式配电所提供控制电源及保护电源。敷设移动式配电所进线柜至户外过渡电源联络隔离开关杆（高铁电源侧）高压电力电缆，敷设移动式配电所各馈出柜至各馈出回路户外隔离开关杆过渡高压电力电缆，上述移动式配电所侧高压电力户内式电缆终端头应安装完毕；过渡用高压电力电缆长度应满足新安装的高压开关柜至各馈出回路户外隔离开关杆的电缆长度，此时的过渡电缆即是改造后配电所各馈出回路的正式馈出电缆。

施工人员应详细记录既有新乡10 kV 配电所高压开关柜各保护装置的保护定值，并实地测量进线电源及各馈出回路的相序及相位，并做好记录。

过渡用交流电源及直流电源引入移动式配电所后，需要对移动式配电所电源柜、母互柜、馈出柜、贯通柜、自闭柜各保护装置及开关进行“遥控、遥测、遥信”等调试和完成相关电气试验。移动式配电所的综合自动化系统控制主站应设置在既有新乡10 kV 配电所主控室内，便于值班人员监控移动式配电所的实时数据和开关状态，移动式配电所或线路故障报警时，便于值班人员及时发现、及时处理。

3.2 施工步骤

3.2.1 利用停电计划将高铁电源贯通母线段各回路转接到移动式配电所

新乡10 kV 配电所值班员负责把南贯通、北贯通、贯通调压器、货场、水电、电容二、高铁电源断路器断开，并确认断路器在分位；把南贯通、北贯通、贯通调压器、货场、水电、母联、母隔、电容二、高铁电源上下隔离开关断开，并确认隔离开关在分位，确认后加锁，挂“禁止合闸、有人工作”警示牌；把高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电等回路户外隔离开关分开，并确认隔离开关在分位，确认后加锁，挂“禁止合闸、有人工作”警示牌；在既有带电设备处校验验电器（在有效期内）是否正常，确认正常后，在既有电缆头处进行验电，确认无电之后，在新乡10 kV 配电所出线侧裸露架空导线上悬挂接地封线。

拆除高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电、贯通调压器、贯母互、母隔各回路出口既有高压电力电缆，同时安排施工作业人员拆除高铁电源、南贯通、北贯通、货场馈出、水电馈出户外隔离开关杆上既有高压电力电缆，并把预先敷设完成的过渡电缆高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电回路高压电力电缆接至户外隔离开关杆上（既有电缆原安装位置，相序及相色与既有电缆头保持一致）。

隔离开关杆上新敷设的高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电各回路过渡电缆安装完成后，作业人员撤离施工作业区域，拆除接地封线等安全保护措施。移动式配电所送电投入运行，由移动式配电所为高铁电源、货场、水电、南贯通、北贯通各馈出供电；至此高铁电源、货场、水电、南贯通、北贯通恢复正常运行方式，高铁电源贯通侧既有高压开关柜全部退出运行，各馈出回路均过渡至移动式配电所，施工期间各馈出回路均由移动式配电所供电。

3.2.2 拆除高铁电源侧既有设备及电缆，重新修整设备基础

施工人员拆除贯通侧既有南贯通柜、北贯通柜、贯通母互柜、贯通调压器柜、货场柜、水电柜、母隔柜、备用柜、电容二柜、母互二柜、所用变二柜、电源二柜以及计量二柜等高铁电源贯通侧母线段既有高压开关柜，同时拆除既有高低压电力电缆及控制电缆。

根据施工图纸重新修整高压开关柜基础、电缆沟，并重新敷设基础槽钢；在基础养护期内，完成接地网的敷设等施工。基础改造并养护完成后，安装高铁电源贯通侧母线段新高压开关柜、母线排、柜顶小母线。高压开关柜安装完成后，敷设各回路控制电缆，安装新综合自动化保护屏（综合屏）、安装新贯通干式有载调压器，安装安全视频监控系统盘及配套摄像头球机和探测器，安装气体灭火系统及配套七氟丙烷钢瓶和探测器等设备，并完成相关接线；新安装高压开关柜的交流电源和直流电源均取自新组立新的交、直流屏。

高铁电源贯通母线段新设备安装完成及电缆接线完成后，进行电气试验、本地调试及远动调试，重点测试各回路保护单元的保护功能和远方控制时开关动作的准确性。

3.2.3 退出移动式配电所，高铁电源贯通母线段新安装设备投运

利用停电计划，移动式配电所退出运行，断开移动式配电所内高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电馈出回路断路器，并把断路器小车摇至检修位；把高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电回路户外隔离开关分开，并确认隔离开关在分位，确认后加锁，挂“禁止合闸、有人工作”警示牌；在过渡电缆头处进行验电，确认无电之后，在新乡配电所上述回路出线侧裸露导线处挂接地封线。

拆下移动式配电所内高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电回路过渡高压电力电缆，将高铁电源、南贯通、北贯通、货场、水电馈出正式电缆接入相应新高压开关柜。作业完成后，施工人员撤出作业区域，拆除安全措施，新设高压开关柜送电投运；施工负责人再次核对各回路电压、电流、相位、相序是否正常。

高铁电源贯通母线段新高压开关柜全部投入运行，各馈出回路恢复正常运行方式，备用回路柜、母隔柜保持退出运行，断路器小车摇至检修位，母隔隔离小车保持在检修位，并悬挂“禁止合闸、有人工作”警示牌。

3.2.4 将王铁电源侧各回路转接到移动式配电所，拆老设备、安新设备

采用同样的方法，利用停电计划将王铁电源自闭母线段各回路过渡到移动式配电所，施工期间由移动式配电所为各馈出回路负荷供电。

需要注意的是，拆除王铁电源自闭母线段既有高压开关柜、调压器、电缆及基础整修的同时，可安排一组施工人员，拆除主控室既有综合自动化系统保护屏、电池屏、计量屏、直流屏以及交流屏。把既有直流屏、交流屏移至主控室合适位置，将新直流屏、交流屏供电的回路转接至既有直流屏、交流屏内，由既有直流屏、交流屏为新投运设备供电。安装王铁电源自闭母线段新高压开关柜、交流屏、直流屏、安装新自闭干式有载调压器、安全视频监控屏及相关设备等，并完成相关接线；把新安装的综合自动化系统保护屏就位。

新综合自动化系统保护屏、交流屏、直流屏、电池屏及安全视频监控屏安装接线完成后，把既有交流屏、直流屏供电的回路转接至新交流屏、直流屏内，由新交流屏、直流屏为新投运设备供电。核对并设置综自系统保护定值。至此交流及直流电源系统及保护系统均转接完毕，并投入运行。

王铁电源自闭母线段新设备安装完成及电缆接线完成后，进行电气试验、本地调试及远动调试，重点测试各回路保护单元的保护功能和远方控制时开关动作的准确性。

利用停电计划，将移动式配电所侧过渡电缆拆下并接入相应新高压开关柜，退出移动式配电所，新安装高压开关柜送电投运。

王铁电源自闭母线段新设备投运后，试验母联投切功能及馈出回路的各保护功能，拆除高铁电源、王铁电源至户外电源联络隔离开关杆的过渡高压电力电缆，移动式配电所退出运行，改造后的新乡10 kV 配电所全所恢复正常运行方式。至此全所改造后的新设备送电投运完毕。

3.2.5 应急措施

当王铁电源或高铁电源短时间停电时，维持既有供电方式不变，待电源恢复后，再向各馈出负荷回路供电。

当王铁电源或高铁电源长时间停电时，断开停电侧母线段所有断路器，合上户外电源过渡联络隔离开关，然后再合上停电侧母线段电源断路器和需要送电的各回路断路器；由运行正常的第二路电源（高铁电源或王铁电源）为停电的电源供电，并向各负荷供电。需要注意的是，当第一路电源停电后，由第二路电源送电时，必须把第一路停电的电源户外隔离开关断开，防止反送电造成人身和设备事故。

施工期间施工单位必须建立完善的抢修预案，保证有足够的抢修人员，并做好应急抢修材料机具的准备工作。

4 结论

采用移动式配电所进行分段过渡施工，将既有铁路10 kV 配电所的进线电源及各馈出回路过渡至移动式配电所，由移动式配电所为各馈出回路供电；缩小了故障影响范围，减少了停电次数，降低了故障风险，保障了铁路行车的安全。由于移动式配电所把既有铁路10 kV配电所内一侧母线段电源及馈出回路全部进行了过渡，过渡后的这个母线段的所有既有设备全部退出运行，为后期施工腾出了广阔的施工空间，且在此施工范围内所有既有设备及既有高低压电缆均不带电，杜绝了施工人员误入带电间隔，减少了触电危险，确保了施工人员的人身安全。并且室内和室外电力分部、分项工程可以同时展开，平行作业；减少了窝工和待工现象，人员得到了充分发挥，施工机具使用率得到了有效提高，最大限度地多方位开展各施工工序或开展多个分部、分项工程的施工。这样不仅使各种资源得到了充分的利用和发挥，而且缩短了施工时间，极大地提高了施工效率，降低了施工成本。