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(dòng)化改造階段,本文總結(jié)我段變配電所改造和擴(kuò)建中繼電保護(hù)工作中的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn),同大家一起探討,同時(shí)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(hào)、通信等行車(chē)設(shè)備正常運(yùn)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(diǎn)。

繼保改造;過(guò)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(kuò)建工程越來(lái)越多，其主要內(nèi)容體現(xiàn)在變配電所的微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)改造上。因?yàn)楦脑鞎r(shí)必須一邊運(yùn)行一邊改造施工，而設(shè)備拆裝的難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，調(diào)試和試運(yùn)行過(guò)程復(fù)雜而且必須在計(jì)劃內(nèi)時(shí)間內(nèi)完成，安全問(wèn)題就顯得更加突出。針對(duì)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(guò)程管理。

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

（1）方案制定，首先是認(rèn)真對(duì)設(shè)計(jì)部門(mén)提供的圖紙進(jìn)行會(huì)審，并提出具體的要求，然后根據(jù)施工具體項(xiàng)目、設(shè)計(jì)圖紙和既有變配電所的實(shí)際情況，進(jìn)行核對(duì)分析，制定可行的施工計(jì)劃、臨時(shí)供電過(guò)渡和施工方案及安全防護(hù)措施。

（2）施工過(guò)渡，必須嚴(yán)格按照過(guò)渡方案進(jìn)行臨時(shí)供電過(guò)渡施工，以確保電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定。然后按計(jì)劃辦理停電手續(xù)，對(duì)需改造的設(shè)備進(jìn)行停電，并采取安全措施，同時(shí)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(shí)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(jī)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(kāi)箱檢查合格，基礎(chǔ)檢查合格并確定設(shè)備的運(yùn)輸通道、臨時(shí)擺放位置和吊裝方法；3）對(duì)更換CT及各種儀表的規(guī)格型號(hào)核對(duì)檢查校驗(yàn)。4）認(rèn)真清理檢查施工現(xiàn)場(chǎng)。

（4）設(shè)備安裝，為了壓縮施工時(shí)間，施工中可分成多個(gè)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(jī)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(cè)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(jī)保護(hù)裝置與通信裝置上電測(cè)試，檢查保護(hù)裝置各項(xiàng)參數(shù)與全所通信狀態(tài)是否正常；進(jìn)行分合閘試驗(yàn)，檢查斷路器變位信號(hào)、SOE事件在后臺(tái)機(jī)上的反映是否正確；檢查后臺(tái)一次系統(tǒng)圖上斷路器、隔離開(kāi)關(guān)分合位、主變檔位在后臺(tái)機(jī)上位置是否正確，并進(jìn)行調(diào)壓器檔位調(diào)節(jié)測(cè)試；在調(diào)試過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)信號(hào)不正確應(yīng)及時(shí)切斷電源,查找故障原因并予以糾正。

（6）交接試驗(yàn)，調(diào)試工作完成后，應(yīng)請(qǐng)具有資質(zhì)的試驗(yàn)單位，如路局試驗(yàn)所或段試驗(yàn)室等對(duì)全所設(shè)備進(jìn)行交接性試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按照鐵路有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，高試與繼保試驗(yàn)以及各項(xiàng)裝置精度測(cè)試等等，力求把設(shè)備隱患消除在運(yùn)行前。

（7）試運(yùn)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(méi)有問(wèn)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(shí)間內(nèi)，施工人員應(yīng)有技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)跟隨值班，防止初步運(yùn)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(chǎng)，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(jì)單位已備初竣工圖，最后，撤離改造工作現(xiàn)場(chǎng)。

2　設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

2.1分合閘回路配合問(wèn)題

因?yàn)椴捎镁C合自動(dòng)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(shí)間長(zhǎng)度非常重要。在分合閘回路中串接著閉鎖接點(diǎn)，如果合閘脈沖時(shí)間過(guò)短，就會(huì)在接點(diǎn)未動(dòng)作之前就結(jié)束，導(dǎo)致斷路器拒分或拒合；而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)錯(cuò)誤地判斷分合閘狀態(tài)，因此根據(jù)斷路器的固有分合時(shí)間來(lái)確定合分閘脈沖的命令時(shí)長(zhǎng)是非常有必要的。在某高鐵配電所設(shè)計(jì)中就因?yàn)榇釉诤祥l回路中的帶電顯示器閉鎖觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)（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(dòng)作，后來(lái)只有將觸點(diǎn)短接才解決問(wèn)題。還有同期合閘的判斷也是需特別注意的事項(xiàng)，定值設(shè)置時(shí)應(yīng)分清是檢無(wú)壓還是檢同期，不然可能并網(wǎng)操作無(wú)法實(shí)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?chē)哳l電磁波的影響，在變電所的二次回路上會(huì)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(dòng)作或遭到破壞，因此必須采取一定的措施來(lái)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(diǎn)與接地網(wǎng)連接，這點(diǎn)非常重要。因?yàn)樽冸娝慕拥鼐W(wǎng)并不是實(shí)際上的等電位面，在不同的接地點(diǎn)之間會(huì)有電位差，如果一個(gè)電連通的回路中有兩點(diǎn)同時(shí)接地的話，那兩點(diǎn)之間的電位差會(huì)被采集到保護(hù)回路中，以A相為例，當(dāng)接地網(wǎng)中流過(guò)大電流時(shí)，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(huì)對(duì)保護(hù)判斷錯(cuò)誤，引起誤動(dòng)作或拒動(dòng)。

（2）施工時(shí)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(shí)，也要盡量增大兩者的距離。電纜溝敷設(shè)時(shí)，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(hào)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(dòng)作。弱電設(shè)備的電源系統(tǒng)可能受到侵入過(guò)電壓和感應(yīng)過(guò)電壓的危害，在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)加裝電源浪涌保護(hù)器SPD進(jìn)行多級(jí)保護(hù)，將過(guò)電壓降低到無(wú)危

害的水平，對(duì)于引入控制室的信號(hào)線，網(wǎng)絡(luò)線，均應(yīng)加裝信號(hào)防雷保護(hù)器，保證自動(dòng)化系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)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(gè)環(huán)節(jié)都要認(rèn)真對(duì)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(yùn)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(gè)系統(tǒng)工程，需要各單位配合協(xié)調(diào)。正常運(yùn)行時(shí)，有些保護(hù)設(shè)置的錯(cuò)誤表現(xiàn)不出來(lái)，但一旦設(shè)備異?；蚓€路有故障時(shí)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，造成設(shè)備損壞。在進(jìn)行定值輸入時(shí)，必須有專(zhuān)人輸入，專(zhuān)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(guò)設(shè)計(jì)人員計(jì)算，但現(xiàn)場(chǎng)定值設(shè)置人員應(yīng)對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加以檢查鑒別定值是否與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式有沖突，并及時(shí)反映給整定計(jì)算人員，共同修訂定值，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。

2.4交直流屏監(jiān)控

交直流監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)還不成熟，實(shí)現(xiàn)的方案很多，有使用PLC與后臺(tái)通信上傳數(shù)據(jù)的模式，也有獨(dú)立組屏成為獨(dú)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(cè)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(shí)，及時(shí)報(bào)警處理。

3　變電所調(diào)試重點(diǎn)項(xiàng)目

（1）對(duì)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(hào)、效驗(yàn)碼，時(shí)鐘校準(zhǔn)；3）按照定值單輸入定值；4）開(kāi)人、開(kāi)出檢查；5）模數(shù)變換系統(tǒng)檢驗(yàn)（零漂、幅值、相位）。

（2）全所斷路器分、合閘試驗(yàn)并檢查分合閘監(jiān)視回路是否正常。分、合閘試驗(yàn)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(yàn)。若35kV斷路器有就地合閘閉鎖需進(jìn)行校驗(yàn)；

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

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

（5）35KV和10KV備自投調(diào)試項(xiàng)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(yàn)；5）分段備投（橋備）試驗(yàn)；6）備自投有流閉鎖功能校驗(yàn)（如果投入）。

（6）10kV線路保護(hù)裝置調(diào)試項(xiàng)目：速斷、過(guò)流、重合閘、重合閘后加速、過(guò)負(fù)荷、零序過(guò)流；

（7）10kV電容器保護(hù)裝置調(diào)試項(xiàng)目：過(guò)流、過(guò)電壓、低電壓、不平衡電壓等功能的校驗(yàn)；

（8）全所加電壓試驗(yàn)分別查看、測(cè)量每個(gè)保護(hù)、測(cè)控裝置、電度表、多功能表電壓是否正常，同時(shí)在后臺(tái)查看并記錄遙測(cè)值；

（9）全所遙信點(diǎn)位核對(duì)（斷路器分、合閘位置、彈簧未儲(chǔ)能、保護(hù)動(dòng)作、控制回路斷線、隔離開(kāi)關(guān)分、合閘位置、手車(chē)位置工作、試驗(yàn)位置、PT空開(kāi)跳閘位置等）。

隨著保護(hù)裝置的微機(jī)化程度不斷提高,對(duì)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(lái)越高,因此我們?cè)谑┕ぶ袘?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(xiàng)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(dòng)化系統(tǒng)[J].中國(guó)電力出版社,2000.

[2]趙福旺,姚彩霞,袁繼軍.保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)操作回路的設(shè)計(jì)優(yōu)化

[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2003(03).

[3]劉根秋,皮長(zhǎng)冬.單軸自動(dòng)機(jī)床上的凸輪改進(jìn)[J].汽車(chē)電器.1965(03).

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