探討如何做好鐵路電力變配電所繼保改造工程

邱　楓（上海鐵路局合肥供電段,　合肥　230000）　

探討如何做好鐵路電力變配電所繼保改造工程

邱楓
（上海鐵路局合肥供電段,合肥230000）

鐵路電力系統(tǒng)正處于綜合自動化改造階段,本文總結(jié)我段變配電所改造和擴建中繼電保護(hù)工作中的體會和經(jīng)驗,同大家一起探討,同時提出二次繼保改造工程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制方法。鐵路變配電所是鐵路電力系統(tǒng)的樞紐，是保證鐵路信號、通信等行車設(shè)備正常運行的關(guān)鍵設(shè)備，它具有設(shè)備集中、技術(shù)程度高、接線復(fù)雜等特點。

繼保改造;過程管理；綜自系統(tǒng)

近些年，為適應(yīng)鐵路快速發(fā)展的需要，既有變配電所的改造、擴建工程越來越多，其主要內(nèi)容體現(xiàn)在變配電所的微機保護(hù)和綜合自動化技術(shù)改造上。因為改造時必須一邊運行一邊改造施工，而設(shè)備拆裝的難度大，安全風(fēng)險高，調(diào)試和試運行過程復(fù)雜而且必須在計劃內(nèi)時間內(nèi)完成，安全問題就顯得更加突出。針對上述情況，下文將探討如何控制變配電所改造工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以保證改造順利進(jìn)行。

1　規(guī)范變配電所改造的過程管理。

應(yīng)用項目過程管理理論編制變配電所改造的過程管理作業(yè)指導(dǎo)書，可有效改善過程管理中存在的問題，提高勞動效率，能有計劃的對工程中的人力資源、時間、和各個工序?qū)嵤┯行У墓芾砗涂刂啤Ｔ谥笇?dǎo)書中可以把工程分解成幾個部分，然后再進(jìn)行細(xì)化。如一般的變電所改造過程可分成八個部分，每個部分都是承前啟后，不可或缺。

（1）方案制定，首先是認(rèn)真對設(shè)計部門提供的圖紙進(jìn)行會審，并提出具體的要求，然后根據(jù)施工具體項目、設(shè)計圖紙和既有變配電所的實際情況，進(jìn)行核對分析，制定可行的施工計劃、臨時供電過渡和施工方案及安全防護(hù)措施。

（2）施工過渡，必須嚴(yán)格按照過渡方案進(jìn)行臨時供電過渡施工，以確保電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定。然后按計劃辦理停電手續(xù)，對需改造的設(shè)備進(jìn)行停電，并采取安全措施，同時可對現(xiàn)場進(jìn)行前期調(diào)查，如土建條件是否達(dá)到施工要求，還有核對主控室內(nèi)保護(hù)屏內(nèi)的每根線的作用及電纜的走向，并將改造時可用的電纜做好標(biāo)記等。

（3）施工準(zhǔn)備，應(yīng)做好以下工作：1）施工機械、工具、儀器儀表齊全良好，構(gòu)件已加工好；2）調(diào)壓器、保護(hù)屏、高壓柜等設(shè)備開箱檢查合格，基礎(chǔ)檢查合格并確定設(shè)備的運輸通道、臨時擺放位置和吊裝方法；3）對更換CT及各種儀表的規(guī)格型號核對檢查校驗。4）認(rèn)真清理檢查施工現(xiàn)場。

（4）設(shè)備安裝，為了壓縮施工時間，施工中可分成多個組同步進(jìn)行施工作業(yè)。具體施工內(nèi)容可能包括更換高壓柜、調(diào)壓器、低壓控制屏、交直流屏，微機保護(hù)裝置和綜自裝置的安裝，以及高壓電纜和二次電纜的敷設(shè)，二次接線等。

（5）上電調(diào)試，首先應(yīng)檢查一次、二次系統(tǒng)的電纜連接是否正確,并測試二次回路的絕緣，防止有直流接地現(xiàn)象。然后按步驟進(jìn)行調(diào)試：交直流屏送電，檢查整流模塊與蓄電池組；控制、合閘回路送電，分別檢查控制回路、斷路器位置指示燈顯示是否正確；微機保護(hù)裝置與通信裝置上電測試，檢查保護(hù)裝置各項參數(shù)與全所通信狀態(tài)是否正常；進(jìn)行分合閘試驗，檢查斷路器變位信號、SOE事件在后臺機上的反映是否正確；檢查后臺一次系統(tǒng)圖上斷路器、隔離開關(guān)分合位、主變檔位在后臺機上位置是否正確，并進(jìn)行調(diào)壓器檔位調(diào)節(jié)測試；在調(diào)試過程中如發(fā)現(xiàn)信號不正確應(yīng)及時切斷電源,查找故障原因并予以糾正。

（6）交接試驗，調(diào)試工作完成后，應(yīng)請具有資質(zhì)的試驗單位，如路局試驗所或段試驗室等對全所設(shè)備進(jìn)行交接性試驗，試驗項目應(yīng)按照鐵路有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，高試與繼保試驗以及各項裝置精度測試等等，力求把設(shè)備隱患消除在運行前。

（7）試運行階段，作為變電所改造成功的標(biāo)志就是送電成功，送電成功代表整體一二次回路正常，設(shè)備沒有問題。在送電前，需要安裝調(diào)試人員與值班人員一起檢查一次設(shè)備和二次回路，并確認(rèn)良好方可送電。送電后的一段時間內(nèi)，施工人員應(yīng)有技術(shù)人員在現(xiàn)場跟隨值班，防止初步運行中意外情況發(fā)生。

（8）施工收尾，工程結(jié)束送電正常后，需要整理舊設(shè)備、工作現(xiàn)場，并與與值班人員交接所有資料，還需要將施工圖交回設(shè)計單位已備初竣工圖，最后，撤離改造工作現(xiàn)場。

2　設(shè)計與施工中應(yīng)注意的問題

2.1分合閘回路配合問題

因為采用綜合自動化控制以后，由于合閘脈沖由微保裝置發(fā)出，那么合閘脈沖時間長度非常重要。在分合閘回路中串接著閉鎖接點，如果合閘脈沖時間過短，就會在接點未動作之前就結(jié)束，導(dǎo)致斷路器拒分或拒合；而時間過長也會導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)錯誤地判斷分合閘狀態(tài)，因此根據(jù)斷路器的固有分合時間來確定合分閘脈沖的命令時長是非常有必要的。在某高鐵配電所設(shè)計中就因為串接在合閘回路中的帶電顯示器閉鎖觸點動作時間較長（約0.15s），而微保裝置發(fā)出的合閘脈沖只有100ms，所以雖然貫通柜備自投壓板投入了，但斷路器不能自投動作，后來只有將觸點短接才解決問題。還有同期合閘的判斷也是需特別注意的事項，定值設(shè)置時應(yīng)分清是檢無壓還是檢同期，不然可能并網(wǎng)操作無法實現(xiàn)。

2.2綜自系統(tǒng)抗干擾與防雷措施

由于短路接地故障、一二次設(shè)備操作、雷擊以及周圍高頻電磁波的影響，在變電所的二次回路上會造成干擾。它使接在二次回路上的繼保設(shè)備和控制裝置正確動作或遭到破壞，因此必須采取一定的措施來避免干擾。

（1）二次回路中有電連通的幾組電壓互感器中，必須只有一點與接地網(wǎng)連接，這點非常重要。因為變電所的接地網(wǎng)并不是實際上的等電位面，在不同的接地點之間會有電位差，如果一個電連通的回路中有兩點同時接地的話，那兩點之間的電位差會被采集到保護(hù)回路中，以A相為例，當(dāng)接地網(wǎng)中流過大電流時，那么采集到的A相電壓UA=U611+△U，不能正確反映A相的正常電壓，會對保護(hù)判斷錯誤，引起誤動作或拒動。

（2）施工時注意電纜的敷設(shè)方式，要合理分布二次控制電纜，應(yīng)垂直于高壓電纜敷設(shè)，不能滿足條件時，也要盡量增大兩者的距離。電纜溝敷設(shè)時，應(yīng)分層，按照鐵路電力施工規(guī)范進(jìn)行施工。低電平的信號回路與電力回路，不得采用公共的回程導(dǎo)線。從高壓柜到控制室的回路，不得在開關(guān)柜裝置的一部件利用另一電纜的回程導(dǎo)線連入另一部件，所有供電與控制導(dǎo)線必須位于同一電纜中，避免因環(huán)路開成的磁鏈而引起電磁感應(yīng)，影響保護(hù)。

（3）二次回路的防雷措施，弱電設(shè)備抗過電壓能力低，在雷雨季節(jié)極易受到雷電波的侵害，造成設(shè)備的損壞和誤動作。弱電設(shè)備的電源系統(tǒng)可能受到侵入過電壓和感應(yīng)過電壓的危害，在實際運用中應(yīng)加裝電源浪涌保護(hù)器SPD進(jìn)行多級保護(hù)，將過電壓降低到無危

害的水平，對于引入控制室的信號線，網(wǎng)絡(luò)線，均應(yīng)加裝信號防雷保護(hù)器，保證自動化系統(tǒng)、遠(yuǎn)動設(shè)備及通信的正常工作。在防雷中從直擊雷防護(hù)到接地、均壓、屏蔽、限幅、分流、隔離等多個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真對待，才能確保設(shè)備的安全。

2.3定值管理

為保證變配電所正常穩(wěn)定的運行，繼電保護(hù)定值的正確優(yōu)化與設(shè)置非常重要，這是一個系統(tǒng)工程，需要各單位配合協(xié)調(diào)。正常運行時，有些保護(hù)設(shè)置的錯誤表現(xiàn)不出來，但一旦設(shè)備異常或線路有故障時就會顯現(xiàn)出來，嚴(yán)重時會保護(hù)誤動或拒動，造成設(shè)備損壞。在進(jìn)行定值輸入時，必須有專人輸入，專人確認(rèn)，輸完后必須認(rèn)真復(fù)查，并打印存檔簽字備案。雖然整定值經(jīng)過設(shè)計人員計算，但現(xiàn)場定值設(shè)置人員應(yīng)對照現(xiàn)場實際情況加以檢查鑒別定值是否與現(xiàn)場運行方式有沖突，并及時反映給整定計算人員，共同修訂定值，以保證設(shè)備正常運行。

2.4交直流屏監(jiān)控

交直流監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在在國內(nèi)還不成熟，實現(xiàn)的方案很多，有使用PLC與后臺通信上傳數(shù)據(jù)的模式，也有獨立組屏成為獨立的一套裝置等。但都應(yīng)能正確地反映整流模塊與電池組的電壓、電流、溫度等參數(shù)，其中最重要的是直流絕緣監(jiān)測功能，要合理地選擇直流絕緣裝置的定值，當(dāng)二次回路發(fā)生直流接地故障時，及時報警處理。

3　變電所調(diào)試重點項目

（1）對全所設(shè)備進(jìn)行下列檢查：1）外觀及接線檢查；2）查看并記錄保護(hù)裝置版本號、效驗碼，時鐘校準(zhǔn)；3）按照定值單輸入定值；4）開人、開出檢查；5）模數(shù)變換系統(tǒng)檢驗（零漂、幅值、相位）。

（2）全所斷路器分、合閘試驗并檢查分合閘監(jiān)視回路是否正常。分、合閘試驗分兩步，先確保就地分、合閘正常后再進(jìn)行遠(yuǎn)方分、合閘試驗。若35kV斷路器有就地合閘閉鎖需進(jìn)行校驗；

（3）全所PT、CT極性核對，特別關(guān)注主變高、低壓側(cè)差動電流回路；

（4）35KV和10KV主變調(diào)試項目包括主變差動、非電量和后備保護(hù)。差動保護(hù)包括：1）差動啟動值檢驗；2）差動速斷功能校驗；3）比例制動特性校驗；4）差流越限告警功能檢驗；5）二次諧波制動特性檢；6）保護(hù)傳動試驗（跳兩側(cè)）；非電量保護(hù)包括輕瓦斯、溫度一段報警，重瓦斯、壓力釋放和溫度二段跳閘較驗；后備保護(hù)有1）復(fù)壓閉鎖過流Ⅰ、Ⅱ、III段保護(hù)試驗2）低壓、負(fù)序電壓元件測試3）過負(fù)荷校驗4）保護(hù)傳動試驗（高后備跳兩側(cè)）。

（5）35KV和10KV備自投調(diào)試項目有：1）備自投閉鎖邏輯檢查；2）備自投充電邏輯檢查；3）備自投放電邏輯檢查；4）進(jìn)線備投（主變備投）試驗；5）分段備投（橋備）試驗；6）備自投有流閉鎖功能校驗（如果投入）。

（6）10kV線路保護(hù)裝置調(diào)試項目：速斷、過流、重合閘、重合閘后加速、過負(fù)荷、零序過流；

（7）10kV電容器保護(hù)裝置調(diào)試項目：過流、過電壓、低電壓、不平衡電壓等功能的校驗；

（8）全所加電壓試驗分別查看、測量每個保護(hù)、測控裝置、電度表、多功能表電壓是否正常，同時在后臺查看并記錄遙測值；

（9）全所遙信點位核對（斷路器分、合閘位置、彈簧未儲能、保護(hù)動作、控制回路斷線、隔離開關(guān)分、合閘位置、手車位置工作、試驗位置、PT空開跳閘位置等）。

隨著保護(hù)裝置的微機化程度不斷提高,對變配電所改造工程的施工質(zhì)量和人員技術(shù)的要求也越來越高,因此我們在施工中應(yīng)該不斷總結(jié)提高,在執(zhí)行設(shè)備安裝與調(diào)試方面要不折不扣地按規(guī)定項目進(jìn)行,并且進(jìn)行完整記錄,才能高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量地完成改造工程。

[1]黃益莊.變電站綜合自動化系統(tǒng)[J].中國電力出版社,2000.

[2]趙福旺,姚彩霞,袁繼軍.保護(hù)裝置開關(guān)操作回路的設(shè)計優(yōu)化

[J].電力自動化設(shè)備,2003(03).

[3]劉根秋,皮長冬.單軸自動機床上的凸輪改進(jìn)[J].汽車電器.1965(03).

邱楓（1973-），男，安徽安慶人，大學(xué)本科，中級工程師研究方向：鐵路牽引供電及信號供電技術(shù)。