呼蘭路地鐵站新建牽引變電站受電啟用施工技術研究

摘 要：由于上海地鐵交通客流量日益增大，區間供電負荷日益提高，許多運行多年的線路已無法滿足正常供電需求，因此，對既有設備進行改造升級，或在既有線路上新增變電所，并接入既有運行供電系統，就成為了解決問題的關鍵。現以一號線呼蘭路站新建33 kV牽引變電站項目為研究背景，進行了項目概況敘述后，對設備受電啟用全過程進行了詳細的研討，目前實際運行情況良好。希望所述受電啟用施工流程和施工方法能為今后類似的工程實施提供參考。

關鍵詞：地鐵供電;牽引變電站;電纜駁接;受電啟用;閉鎖驗證

0? ? 引言

上海地鐵一號線北延伸段已運行超15年，原設計為呼蘭路站提供地鐵車輛牽引電力的是一座33 kV箱式變電站，設備老舊，存在無備件隱患;且箱式變電站由于場地局限性，無法提供設備更新改造所需的安裝空間。因此，為了提高供電穩定性，增加供電容量，需在原有呼蘭路箱式變電站旁新建一座33 kV牽引變電站，代替原箱式變電站，將33 kV交流電降壓整流成為1 500 V直流電，并通過直流上網電纜對軌道區間接觸網進行供電。

本文主要以該工程機電安裝工作全部完成后的受電啟用施工為研究背景，詳細闡述了在保證地鐵線路日常運行的嚴格條件下，在有限的停電時間里，完成一系列纜線駁接、系統測試和受電啟用工作的全過程，并系統介紹了施工技術和方法，可為今后類似項目的施工提供參考依據。

1? ? 項目概況

呼蘭路地鐵站新建牽引變電站受電啟用項目施工內容涉及呼蘭路原有箱式變電站和新建牽引變電站33 kV交流供電系統駁接、1 500 V直流供電系統駁接和駁接受電工作完成后對新供電系統進行驗證工作等。

1.1? ? 呼蘭路牽引變電站運行狀態

1.1.1? ? 呼蘭路牽引變電站33 kV交流供電系統

正常運行情況下，呼蘭路牽引變電站通過33 kV靈蘭牽電纜從110 kV靈石路主變電站受電，并通過33 kV蘭寶牽電纜與寶安公路牽引變電站互為備用，寶安公路側33 kV蘭寶牽開關為熱備用，當33 kV靈蘭牽或33 kV靈寶牽供電線路發生故障跳閘時自切投入。

1.1.2? ? 呼蘭路牽引變電站1 500 V直流供電系統

呼蘭路牽引變電站直流系統通過兩路整流機組將33 kV交流電降壓整流為1 500 V直流電，NC21、NC23直流開關向觸網上行331、333上網閘刀供電，通過335聯絡閘刀進行聯絡，NC22、NC24直流開關向接觸網下行332、334上網閘刀供電，通過336聯絡閘刀進行聯絡。系統示意圖如圖1所示。

1.2? ? 呼蘭路新建牽引變電站工程涉及駁接工作

根據目前呼蘭路箱式變電站運行狀態，本次呼蘭路新建牽引變電站工程涉及駁接工作的有：

（1）涉及33 kV電纜駁接的有：蘭寶牽33 kV電纜、靈蘭牽33 kV電纜。

（2）涉及差動光纜駁接調試的有：蘭寶牽差動光纜、靈蘭牽差動光纜。

（3）涉及差動裝置更換及調試的有：靈石路主變靈蘭牽、寶安公路蘭寶牽。

（4）涉及直流電纜駁接的有：上行上網電纜331、333，下行上網電纜332、334，上下行回流電纜。

（5）涉及駁接控制電纜的有：上行上網隔開控制電纜331、335、333，下行上網隔開控制電纜332、336、334（含上網隔開調試）。

（6）涉及割接控制電纜的有：呼寶-LT1，呼寶-LT2，共呼-LT1，共呼-LT2，呼寶-ZT（含聯跳功能調試）。

1.3? ? 受電啟用范圍

呼蘭路新建變電所：33 kV靈蘭牽、33 kV蘭寶牽、進出線電纜及開關、33 kV母線。包括整流變開關、整流變壓器、整流器、正負極閘刀、直流開關及觸網隔離開關等設備。

2? ? 電源駁接技術方法

2.1? ? 施工總體流程

先將33 kV蘭寶牽電纜駁接至新建牽引變電所，再進行33 kV交流母線和1 500 V直流系統受電，完成直流上網電纜駁接和本站、鄰站間閉鎖驗證，最后完成33kV靈蘭牽電纜駁接，恢復正常運行狀態。

施工總體流程如圖2所示。

2.2? ? 蘭寶牽電纜駁接及受電流程

（1）在呼蘭路站下行站臺夾層從事先標記的位置鋸斷既有33 kV蘭寶牽高壓電纜及差動光纜，然后把既有電纜撤除至呼蘭路新建所夾層內，蘭寶牽電纜沿新建所電纜路徑經橋墩爬架敷設至變電站夾層內，敷設到位后做好預留，及時進行電纜終端頭制作。

（2）電纜終端頭完成后進行33 kV蘭寶牽電纜耐壓試驗。首先檢查電纜線路兩端相位，然后測量電纜絕緣電阻，再進行交流耐壓試驗。電纜試驗合格后兩所及時進行終端頭安裝。

（3）拆除寶安公路變電站33 kV靈蘭牽既有差動保護裝置并安裝新裝置，差動保護裝置安裝完成后，對測量、保護、控制、信號等回路接線正確性進行檢查，裝置上電后及時對繼電保護裝置進行調試和整定，并對繼電器界面進行測試。差動保護裝置調試合格并按設計提供的整定通知單整定完畢。

（4）呼蘭路新建所牽引所夾層進行33 kV蘭寶牽差動保護光纜終端頭制作。接續人員應嚴格按照光纖熔接工藝流程圖進行接續。

（5）通信通道檢查：在兩端保護裝置通信正常，且兩端均為正常運行模式的情況下，斷開任意端光纖發射端，兩側保護裝置均發“通信通道故障”信號;兩端的任意端整定為試驗模式時，同時閉鎖兩端的差動保護出口，通信正常，邏輯正確。

（6）由寶安公路站牽引變電所向呼蘭變電站送電，呼蘭路站牽引變電所33 kV蘭寶牽電纜帶電，開關柜帶電顯示器和保護繼電器電壓顯示正確。

（7）按受電啟動步驟對呼蘭路設備進行送電。

電纜駁接施工如圖3所示。

2.3? ? 新建牽引變電所直流系統駁接施工

（1）拆除上下行既有回流箱電纜，軌電位電纜不在拆除范圍。安裝新敷設回流電纜，完成后檢查電纜接線端子是否連接牢固，電纜彎曲半徑須符合施工規范的要求。

（2）拆除331、333、332、334既有上網隔開一次電纜，安裝新敷設上網隔開一次電纜頭，電纜彎曲半徑須符合施工規范的要求。

（3）拆除331、333、332、334、335、336既有上網隔開二次電纜，安裝新敷設上網隔開二次電纜，電纜芯線統一裝入線槽，按端子號就位，多預留100 mm裕度;接入接線端子的線頭長度要適當，預留要整齊。

（4）從既有箱變隔開控制箱拆除共呼-LT1、共呼-LT2聯跳及閉鎖電纜，撤除至夾層與新敷設電纜進行中間頭制作。連接前應小心地剝除導線連接部位的絕緣層，注意不可損傷其芯線。先將兩導線的芯線線頭做X形交叉，再將它們相互纏繞2～3圈后扳直兩線頭，然后將每個線頭在另一芯線上緊貼密繞5～6圈后剪去多余線頭即可。對導線的絞合處進行錫焊，并打磨清除焊錫殘渣。

（5）從寶安公路聯跳柜內拆除既有呼寶-LT1、呼寶-LT2聯跳及閉鎖電纜，二次線拆線原則：一根一根拆除，拆一根，檢查線號與端子是否一致，線端頭回煨并用絕緣膠布包裹。將新呼寶-LT1、呼寶-LT2聯跳及閉鎖電纜敷設至聯跳柜控制倉，按線號對應設備端子接線，接入接線端子的線頭長度要適當，預留要整齊，接線要正確，連接要牢固可靠。

直流系統電纜駁接如圖4所示。

2.4? ? 靈蘭牽電纜駁接及受電流程

（1）在呼蘭路下行站臺夾層內進行33 kV靈蘭牽電纜中間頭制作，根據現場實際情況，將兩個電纜端頭理直，擺放平整并便于操作，防止電纜端頭彎曲或變形。電纜中間頭制作時，應嚴格遵守制作工藝流程。

（2）電纜中間頭完成后進行33 kV靈蘭牽電纜耐壓試驗。電纜試驗合格后及時進行終端頭安裝。

（3）拆除靈石主變33 kV靈蘭牽既有差動保護裝置并安裝新裝置，差動保護裝置安裝完成以后，對測量、保護、控制、信號等回路接線正確性進行檢查，裝置上電后及時對繼電保護裝置進行調試和整定，并對繼電器界面進行測試。差動保護裝置調試合格并按設計提供的整定通知單整定完畢。

（4）呼蘭路既有牽引所夾層進行33 kV靈蘭牽差動保護光纜中間頭制作。接續人員應嚴格按照光纖熔接工藝流程圖進行接續。

（5）通信通道檢查：在兩端保護裝置通信正常，且兩端均為正常運行模式的情況下，斷開任意端光纖發射端，兩側保護裝置均發“通信通道故障”信號;兩端的任意端整定為試驗模式時，同時閉鎖兩端的差動保護出口，通信正常，邏輯正確。

（6）由靈石路主站變電所向呼蘭變電站送電，呼蘭路站牽引變電所33 kV靈蘭牽電纜帶電，開關柜帶電顯示器和保護繼電器電壓顯示正確。

（7）對兩路進線核相，相位應正確。

（8）對呼蘭路牽引變電站33 kV兩路開關與寶安公路新建牽引站33 kV兩路開關之間四投三功能進行驗證。

3? ? 直流系統閉鎖功能驗證

3.1? ? 驗證上網隔開331與NC21閉鎖

（1）閉合NC21開關、上網隔開331遠方位、上網隔開331分位或合位、隔開控制屏就地位，在隔開控制屏合或分331，上網隔開331均不能正常動作：再把上網隔開331撥到就地位，就地合或分上網隔開331，上網隔開331均不能正常動作。

（2）分開NC21開關、上網隔開331遠方位、上網隔開331分位或合位、隔開控制屏就地位，在隔開控制屏合或分331，上網隔開331均能正常動作：再把上網隔開331撥到就地位，就地合或分上網隔開331，上網隔開331均能正常動作。

（3）上網隔開331就地位、隔開控制屏就地位或遠方位，在隔開控制屏合或分331，上網隔開331均不能正常動作。

（4）上網隔開333與NC23閉鎖、上網隔開332與NC22閉鎖、上網隔開334與NC24閉鎖邏輯均同上。

3.2? ? 驗證越區隔開335與左右鄰站閉鎖

（1）335允許合閘條件：共康路NC23分閘、共康路325分閘、寶安公路NC21分閘、寶安公路路345分閘、呼蘭路NC21分閘、呼蘭路NC23分閘、呼蘭路335分閘。

（2）335允許分閘條件：共康路NC23分閘、共康路325分閘、寶安公路NC21分閘、寶安公路路345分閘、呼蘭路NC21分閘、呼蘭路NC23分閘、呼蘭路335合閘。

3.3? ? 驗證越區隔開336與左右鄰站閉鎖

（1）336允許合閘條件：共康路NC24分閘、共康路326分閘、寶安公路NC22分閘、寶安公路346分閘、呼蘭路NC22分閘、呼蘭路NC24分閘、呼蘭路336分閘。

（2）336允許分閘條件：共康路NC24分閘、共康路326分閘、寶安公路NC22分閘、寶安公路346分閘、呼蘭路NC22分閘、呼蘭路NC24分閘、呼蘭路336合閘。

4? ? 結語

上海地鐵一號線呼蘭路新建牽引變電站受電啟用施工滿足了設計技術要求，在不影響地鐵正常運行的情況下順利完成了全部施工任務，電源的駁接送電技術方法和直流系統閉鎖邏輯驗證方法都已經在上海地鐵其他線路車站得到了開展，本文的研究成果可以為相關的技術人員提供一定的參考。

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收稿日期：2020-04-08

作者簡介：徐軼然（1987—），男，上海人，工程師，研究方向：機電安裝。