關于既有配電所保護裝置更新改造的淺談

嚴春暉

（蘭州局集團有限公司蘭州供電段，甘肅蘭州 730020）

0 引言

既有配電所在運行較長時間后設備狀態出現老化、故障頻發等問題，尤其是保護裝置更新換代速度更快，原型號產品淘汰，甚至原廠家轉型，無法購買原有保護裝置，因此在保護裝置故障后，基于時間、經濟成本、維護效率、保護可靠性等因素，必須更換低可靠性和不值得維修的保護裝置，因此更換方式是目前需探討的一個問題。

1 現場故障情況簡介

河口南配電所保護裝置是成都交大光芒有限公司GM-9XX系列產品，現已運行15年，設備老化嚴重，在2017年預試過程中出現多臺保護裝置故障問題，經檢查多是電源板和CPU板故障，另外綜自后臺也已癱瘓，無法起到監控作用，由于所有綜自產品屬于淘汰產品，現場備件不足且無法再購買，所以現場檢修人員在維護檢修后，配電所投入運行，但是如果再出現故障后將無法處理。為確保供電安全可靠，將部分故障保護裝置寄回原廠進行維修，并加強了現場的巡視監護。

2 改造方式

2.1 整體改造方式

對保護裝置一次性進行整體改造。提報改造的配電所貫通、自閉饋線的倒接計劃，由相鄰配電所供電，對既有供電設備采取可靠的安全防護措施，起高舊屏按設計圖及現場要求對新屏進行起高排列，做好臨時接地保護，對新組立測控屏進行通電試驗，檢查各保護裝置的完好性，對相關保護進行特性試驗。按照設計圖紙要求敷設保護測控屏、所需的二次電纜，逐步完成配電所高壓開關柜的控制、保護、測量、計量的接線和試驗，全部轉接后拆除舊屏，新屏就位，并做好整組聯動試驗，在核對保護定值及核定低壓相序后，恢復原有供電方式，改造完成。所需改造資金包括施工共計：70萬元（以河口南配電所改造規模詢價天津凱發）。

2.2 逐步改造方式

為盡快解決河口南配電所保護裝置故障，確保供電設備的可靠性問題，我們采取了逐步更換保護裝置的方式，但由于交大光芒已不生產該型號產品，我們選用了天津凱發DK3500系列產品。

（1）根據故障情況確定了必須更換的保護裝置（河龍貫通、河龍自閉、蘭青自閉），由于新產品尺寸與原產品不一致，為保證整齊美觀，前期測量好面板尺寸，以面板為單位進行更換，第一批共計更換6臺保護裝置（如圖1所示：更換示意圖中A所示從左到右依次為10kv母聯、貫通調壓、河龍貫通、自閉調壓、河龍自閉、蘭青自閉保護裝置）。同時配套采購面板、通訊管理機、后臺機、GPS、告警電鈴。

（2）前期準備工作：由于是在原有盤面上進行保護裝置改造，保護裝置的接線必須根據原有保護裝置原理圖進行設計生產，并由廠家提前完成保護裝置端的接線，提前打套好線號管。裝置內的程序設定也提前內置保存。面板由廠家根據保護裝置尺寸定制開孔。后臺機由我方提供配電所現有主接線圖，廠家做好程序，并配置好通訊管理機。同時由廠家提供所有改造所需要的配件。

圖1 更換示意圖

（3）申報計劃及施工：由河口南車間根據生產任務計劃提前提報，先將所內貫通、自閉饋線倒接至相鄰所供電，其后提報貫通系統停電計劃，更換10KV母聯、貫通調壓、河龍貫通的保護裝置。先將原有保護裝置（包括面板）全部拆除，將新保護裝置安置在配套面板上更換安裝，按照設計圖紙接好二次接線，安裝好通信管理機、GPS、后臺機，通電檢查各保護裝置的完好性，對相關保護進行特性試驗，同時做好保護裝置、通訊管理機、GPS、通信管理機的調試。之后有檢修車間進行整組聯動試驗。以同樣方式提報自閉系統的停電計劃，并完成保護裝置的更換。包括停電、改造、試驗、恢復供電共計使用時間為5天。

（4）所需資金：第一批（6臺保護組裝置、后臺機、通訊管理機、GPS、告警電鈴、面板）28萬；第二批（10臺保護裝置、面板33萬；第三批（8臺保護裝置）預算26萬，共計87萬。

3 優缺對比

3.1 整體改造方式

以河口南配電所改造為例，除配電所配合停電及做安全措施人員外，預計使用施工人員6-8人，由于需要抬高保護屏，可能會用到較大型器械，所有保護裝置更換完畢、并在完成保護聯動試驗后恢復送電預計使用12天左右時間，所需改造資金70萬元左右，在施工過程中需要更換二次電纜，另外高壓開關柜端的二次接線也需要拆除并按設計重新接線，在接線過程中需要仔細核對接線防止出現漏接、錯接現象。同時在施工過程中，新舊保護屏會同時有部分回路在運行，所以在舊保護屏二次接線拆除過程中要特別注意，要防止少拆或多拆，避免造成直流接地或二次短路故障發生。

3.2 逐步改造方式

以河口南配電所改造為例，除配電所配合停電及做安全措施人員外，實際使用施工人員3人，保護裝置廠家人員2人、檢修配合人員1人，施工中，沒有起重工作，也不需要變動高壓開關端的二次接線，第一次更換6臺保護裝置，并完成后臺機、通訊管理機的安裝調試共計耗用5天時間，以此推算剩余兩次改造還分別需要4天，合計13天左右時間可以完成全部保護裝置的改造，所需改造費用預計87萬左右，要比整體改造費用高出24%左右。在施工過程中停電后高壓室由于沒有工作量不需要安全監控人員，但是由于原保護屏上有正常運行的回路，所以一定要在不需要改造的屏柜掛標識牌或貼上封條，不改造的保護裝置后側及二次端子接線處用有色膠帶做好區別，以避免在作業過程中誤動接線造成保護誤動或拒動或二次短路等問題。改造是兩個系統分別停電進行的，因此母聯在更換后由于有一側是帶電的，所以為保證供電安全，未進行保護聯動試驗。另外逐步改造過程中配電所有兩套后臺監控操作系統，值班員在運行管理過程中相比正常情況下有點麻煩。

4 結語

隨著鐵路變配電所的設備更新或增容改造項目越來越多，如何謹慎的選用新技術、優化設計、優化施工方案是全面提高鐵路變配電所技術水平和改造施工安全風險控制的重點，我們要從經濟、效益、安全多個方面綜合考慮，選取最合適的方式，確保鐵路運輸安全可靠。