10 kV及以下變電所安裝施工方案及注意事項

霍 剛

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

10 kV及以下變電所安裝施工方案及注意事項

霍 剛

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

介紹了變電所的概念及作用，結(jié)合變電所主要的施工流程，對設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼及接地、配電柜的運輸及就位安裝、橋架安裝、封閉式母線安裝等施工注意事項進(jìn)行了闡述，為同類工程的施工積累了經(jīng)驗。

變電所，電源，預(yù)埋鋼板，安裝

變電所(substation)，顧名思義，就是改變電壓的場所與地方。是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所。為保證電能的質(zhì)量以及設(shè)備的安全，在變電所中還需進(jìn)行電壓調(diào)整、電流控制以及輸配電線路和主要電工設(shè)備的保護(hù)。

1 工程概況

本工程為大眾汽車自動變速器(天津)有限公司9萬臺DL382雙離合變速器項目，建筑占地面積78 805.84 m2，建筑面積92 345.09 m2。本工程為工業(yè)建筑，火災(zāi)危險性類別屬丁類，耐火等級為二級。本工程除消防負(fù)荷和應(yīng)急照明及部分重要工藝負(fù)荷為二級，其余負(fù)荷均為三級負(fù)荷。此次設(shè)計工作范圍是整個聯(lián)合廠房的生產(chǎn)區(qū)、物流區(qū)、辦公區(qū)、技術(shù)用房及食堂組成。

2 主要內(nèi)容

變電所，可分為升壓變電所和降壓變電所，本工程共三個變電所都為降壓變電所，我這次主要針對三號變電所的施工方法進(jìn)行描述，其他兩個變電所異曲同工，有不同的值得注意的地方我會提出。3號變電站，10 kV高壓供電采用雙回路方式供電，電源由本廠新建110 kV/10 kV變電站的10 kVⅠ,Ⅱ段母線各引來一路10 kV電纜線路,電纜為YJV22-8.7/15 kV，2(3×240)沿電纜溝至廠房內(nèi)后沿高壓電纜橋架敷設(shè)至該變電站高壓進(jìn)線柜,高壓供電系統(tǒng)電壓10 kV,低壓供電系統(tǒng)電壓為380 V/220 V。高壓為單母線分段運行方式。低壓也為單母線分段運行方式(兩兩變壓器低壓聯(lián)絡(luò))。高壓采用放射式供電,低壓采用放射式和樹干式混合供電方式。10 kV/0.4 kV變壓器低壓側(cè)帶電導(dǎo)體為三相四線制中性點固定接地的TN-S系統(tǒng)。變電站內(nèi)設(shè)有16臺NXAIRS-12型中置式抽出式高壓開關(guān)柜和4臺SCB10-2500 kVA節(jié)能型干式變壓器及相應(yīng)的SIVACON8PV型低壓抽屜式開關(guān)柜30臺及GZD-T-65Ah/220 V型直流電源裝置一套及高低壓系統(tǒng)模擬板一塊。

主要施工方法與技術(shù)措施：設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼制作→基礎(chǔ)接地及等電位接地→配電柜的吊裝就位→橋架的制作安裝→封閉式母線安裝→設(shè)備接地→系統(tǒng)調(diào)試及二次接線。

2.1 設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼及接地

1)預(yù)埋鋼板及接地扁鐵。因為此次工程的變電所完全是一個新建的獨立單體，所以在我們機電安裝之前有很多地方是需要配合土建單位一起完成的，第一步就是預(yù)埋鋼板及接地扁鐵，因為3號變電所是建在鋼結(jié)構(gòu)的二層，地面是由浮力鋼板捆綁鋼筋及混凝土澆灌成的，由于混凝土局部的承載力和抗沖擊力差，所以用預(yù)埋的鋼板來分散它的局部重量。預(yù)埋鋼板的具體位置是根據(jù)設(shè)計院給出的設(shè)備位置平面圖來確定的，這次用到的預(yù)埋鋼板為120 mm×120 mm×10 mm，400 mm×400 mm×10 mm兩個規(guī)格大小，要注意預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性，因為在1號變電所已經(jīng)出現(xiàn)了預(yù)埋鋼板有偏差后期找不到使得基礎(chǔ)槽鋼無法完全焊接在上面的例子，所以在我方交予土建預(yù)埋位置圖紙他們預(yù)埋完畢之后最好還要親自檢查一下。如圖1所示，經(jīng)過檢查后位置準(zhǔn)確的預(yù)埋鋼板。變電所很重要的一點就是接地，在前期先做的是設(shè)備的接地預(yù)埋扁鐵，在每一臺設(shè)備底座下都會提前焊接，并且在地面之上留足夠的余量，最后至少有一個點位焊接到接地鋼柱，見圖2。

2)尋找水平面并焊接槽鋼底座。在變電所設(shè)備進(jìn)場安裝之前土建實際需要滿足幾個條件：地坪抹光面完工；墻面和頂面粉刷完工；門、窗均裝好；凡有吊平頂?shù)姆块g，吊頂安裝完工；室內(nèi)建筑垃圾全部清理干凈。但是由于工期緊，我們的設(shè)備安裝基本是和土建的施工同時進(jìn)行的，地面還沒完全抹光我們就已經(jīng)上去敲開了預(yù)埋扁鐵，有了1號變電所的教訓(xùn)，我們根據(jù)圖紙將3號的預(yù)埋扁鋼尋找的很順利。尋找水平面對于后期配電柜組裝整體的美觀性起著很重要的作用，施工人員用水準(zhǔn)儀測出電氣設(shè)備基礎(chǔ)就位處地坪的最高點，以使整體水平高度一致。整個設(shè)備基礎(chǔ)的重點也在這，為什么之前強調(diào)地坪一定要抹光(后期我們對土建3號的地面平整度要求非常嚴(yán)格)，1號變電所由于地面平整度非常差，以至于我們在給基礎(chǔ)找平的時候麻煩很大，如果像3號這樣整體找平，最高點與最低點基礎(chǔ)相差8 cm之多，對于基礎(chǔ)的整體美觀及承重強度很不利，所以在1號采取的是每個基礎(chǔ)各自找平的辦法，如圖3所示。基礎(chǔ)的焊接要注意很多細(xì)節(jié)，焊縫中焊渣要及時敲掉，焊接處要打磨光滑，將底座擦拭干凈刷防銹漆如圖4所示，這里要注意一點之前預(yù)埋的接地扁鋼需要焊接在槽鋼基礎(chǔ)上且焊接的寬度最少為扁鐵寬度的2倍，另外等電位接地按設(shè)計要求，將熱鍍鋅扁鋼沿墻明敷并與槽鋼基礎(chǔ)接地扁鋼相連接，接地線沿建筑物墻壁水平敷設(shè)時離地面為300 mm，距墻面為10 mm～15 mm，要求平、直、牢固。當(dāng)熱鍍鋅扁鋼經(jīng)過門及走道處，埋地暗敷，所有金屬門需經(jīng)銅質(zhì)編織線與接地扁鋼可靠連接。最后在接地扁鋼的表面做過防腐處理后涂以15 mm～100 mm寬度相等的綠色和黃色相間的條紋，后期再安裝總等電位接地端子箱，至此設(shè)備基礎(chǔ)的安裝及接地告一段落。

2.2 配電柜的運輸及就位安裝

在配電柜的運輸之前我們要做很多準(zhǔn)備工作，首先選好貨車及吊車(吊車噸位根據(jù)配電柜及變壓器重量選擇)的運輸通道保證暢通無障礙，另外要確保裝卸平臺的通暢。在吊裝前后有一點尤為重要就是開箱檢查(設(shè)備的本體、附件及箱體外部進(jìn)行檢查，應(yīng)不缺件和機械損傷)，開箱驗貨需要安裝單位，供貨單位，建設(shè)單位及監(jiān)理共同驗收，并且將有關(guān)的合格證、檢驗報告等資料收集齊全。在設(shè)備就位之前還有一個細(xì)節(jié)我們需要注意，就是用吸塵器將變電所再一次打掃干凈，因為馬上設(shè)備就位就會拆封安裝，要盡量杜絕塵土飄進(jìn)設(shè)備里引起短路的發(fā)生。設(shè)備吊裝時，首先要確保吊裝平臺的承重強度，在3號變吊裝平臺由于主梁跨距比較大，在吊裝高低壓柜(幾百公斤)時沒有做任何處理，但是在吊變壓器(4 t左右)時在主梁上又鋪了一層鋼板以分散重量。吊裝過程中，吊索的繩(吊繩可吊在設(shè)備上或箱體上)長度應(yīng)一致，吊鉤中心和設(shè)備重心相一致，并在被吊設(shè)備上系好拖拉繩，以控制吊臂回轉(zhuǎn)時設(shè)備在空中的搖晃，防止柜體撞擊變形或損壞部件，對于重量在3 t以下的設(shè)備和各類高、低壓配電柜等利用液壓手推車拖運至基礎(chǔ)槽鋼上定位即可，對于重量較大的設(shè)備和變壓器等需采用枕木，滾杠或液壓托盤坦克車等進(jìn)行水平拖運就位，如圖5，圖6所示。柜體就位之后用紅外線水平儀調(diào)整平面整齊度，基礎(chǔ)槽鋼和柜體之間的接觸應(yīng)緊密平整，并使用鍍鋅螺栓緊固，切記不得焊接，柜體安裝的允許偏差在一定范圍內(nèi)。其中開關(guān)柜分為手車式和抽屜式，手車式柜在安裝過程中要注意手車進(jìn)、出柜時應(yīng)靈活，無卡滯現(xiàn)象，電氣及機械閉鎖可靠(后期電氣互鎖調(diào)試)，手車與柜內(nèi)專用接地排接觸良好。抽屜式柜在安裝過程中，注意抽屜進(jìn)、出柜時應(yīng)靈活，無卡滯現(xiàn)象，電氣及機械閉鎖可靠(后期電氣互鎖調(diào)試)，抽屜與柜體的接觸及柜體的接地應(yīng)良好。開關(guān)柜內(nèi)連接母排由制造廠配套供應(yīng)，在安裝時應(yīng)核對柜內(nèi)母排相位排列的正確性，在母排連接時應(yīng)在接觸面涂電力復(fù)合脂，螺栓用力矩扳手緊固，母排連接后要進(jìn)行并柜處理，即將兩個柜體之間合并。

2.3 橋架安裝

橋架安裝前期要做大量的準(zhǔn)備工作，因為變電所內(nèi)橋架種類各有不同(有梯式橋架和槽式橋架)，橋架作用各有不同，有高壓電纜橋架、低壓電纜橋架、弱電控制電纜橋架及燈具線槽等，由于后期還有母線的安裝，所以在這里最重要的一點就是空間管理，變電所的橋架走向要根據(jù)電纜的不同走向而定，以及每種電纜的橋架需要預(yù)留的最小間距(控制電纜間不應(yīng)小于0.2 m，電力電纜間不應(yīng)小于0.3 m，弱電與電力電纜間不應(yīng)小于0.5 m，水平相鄰橋架凈距宜不小于50 mm)也要考慮在內(nèi)，所以可能要優(yōu)化很多次才能定最后的方案。另外如果考慮的更細(xì)致還需把其他專業(yè)的影響因素考慮在內(nèi)，比如風(fēng)管的走向及風(fēng)口，按照設(shè)計規(guī)范變電所內(nèi)是不應(yīng)該有水管的，這一點要注意，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖里有水管經(jīng)過需及時反映。選擇橋架時一定要注意產(chǎn)品的質(zhì)量，如無業(yè)主方更高要求則需滿足規(guī)范中橋架的最小板材厚度，另外現(xiàn)在一般都選用鍍鋅橋架，根據(jù)鍍鋅方式的不同(電鍍鋅、熱鍍鋅)，要注意熱鍍鋅橋架表面鋅層應(yīng)均勻，無毛刺、過燒、掛灰、傷痕、局部未鍍鋅等缺陷，不得有影響安裝的鋅痕。電鍍鋅橋架表面鋅層應(yīng)光滑、均勻、致密，不得有起皮、氣泡、花斑、局部未鍍、劃傷等。

橋架支吊架的安裝，前期根據(jù)不同橋架規(guī)格給支吊架下料制作就不詳述，我們用的是M10號吊筋，支吊架間距為1.5 m，另外在后期直線段每隔9 m會安裝一幅固定支架。注意前期吊筋先不要鋸斷，因為可能后期橋架的標(biāo)高會有少許變動，待完全定位后再鋸斷多余長度的吊筋(剩余0.5 cm左右)。橋架安裝應(yīng)平直整齊，直線段的水平或垂直允許偏差應(yīng)不超過長度的2‰，全長允許偏差應(yīng)不超過20 mm，橋架應(yīng)牢固地固定在支吊架上。橋架直線段之間、直線段與彎通、變徑直通之間的連接件，應(yīng)采用橋架制造廠配套的連接片(平整光滑無毛刺)。另外分層敷設(shè)的橋架，為了便于橋架安裝后的電纜敷設(shè)，各層橋架之間必須保留不小于150 mm的間距，且橋架跨越建筑物的伸縮縫處，需設(shè)置伸縮縫。最后再說一點經(jīng)驗之談，規(guī)范中說：電纜橋架轉(zhuǎn)彎處的彎曲半徑不小于橋架內(nèi)電纜最小允許彎曲半徑，但是在現(xiàn)實中往往是即使橋架的彎曲半徑大于電纜的彎曲半徑，電纜還是很難敷設(shè)，尤其是在冬天溫度低時，另外個人不建議采用廠家訂制的配套變徑及彎頭，往往在實際安裝中不符合要求，且連接邊緣很少有打磨處理，造成后期很多的彎頭及變徑的浪費，建議由有制作橋架彎頭經(jīng)驗的現(xiàn)場施工師傅根據(jù)現(xiàn)場實際情況定做變徑及彎頭。橋架的接地，因為現(xiàn)在很多橋架是鍍鋅橋架，所以可以用連接片作為跨接地線，如涂漆或噴涂其他絕緣物的橋架，則需采用軟銅線跨接，最后橋架從始端到終端，應(yīng)至少有兩處與接地干線可靠連接。

2.4 封閉式母線安裝

在變壓器與低壓柜之間，低壓柜與低壓柜之間要采用封閉式母線連接。首先要檢查母線的質(zhì)量，母線外殼應(yīng)完整、無損壞，母線的規(guī)格型號要正確，配件數(shù)量要正確，后期母線待定段的訂做要準(zhǔn)確測量。在安裝之前還要做好絕緣搖表測試，需用不低于500 V兆歐搖表測量每節(jié)母線的相間、相與中性排、相與外殼之間的絕緣，且不低于20 MΩ(一般是無限大)。水平安裝的母線支吊架間距一般為2 m～3 m，最終按母線每米重量決定，母線轉(zhuǎn)彎和柜體連接處應(yīng)增設(shè)支架。母線的垂直安裝段，一般采用母線生產(chǎn)的定型彈簧支架。母線的拼裝順序需嚴(yán)格按照母線的排列圖和編號進(jìn)行拼裝，拼裝連接時，墊上配套的絕緣板，穿入絕緣套管及連接螺栓，加墊圈、彈簧墊圈，用手暫時擰上螺母，在緊固前調(diào)整水平度和垂直度，最后再用扳手緊固，并及時連接接地板。

2.5 設(shè)備接地及系統(tǒng)的調(diào)試、二次接線等

3號變電所的接地系統(tǒng)為TN-S制式(三相五線制)。在這里要特別注意一點，因為設(shè)備接地分兩大類：工作接地和保護(hù)接地。電力變壓器中性點接地，成排高、低壓配電柜內(nèi)P排接地稱工作接地，要求從接地干線或等電位黃綠專用接地線引入，其他帶電設(shè)備金屬外殼及不帶電金屬體也需要接地，稱為保護(hù)接地，直接接入到設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼即可。系統(tǒng)的調(diào)試主要是兩進(jìn)線一母聯(lián)自投原理，即三臺斷路器通常設(shè)置三鎖二鑰匙機械聯(lián)鎖及電氣聯(lián)鎖。在系統(tǒng)調(diào)試正常之后才允許給配電柜二次接線，設(shè)備的二次接線在這里就不詳述，保持電纜在橋架中的走向盡量整齊沒有重疊，進(jìn)入箱體的電纜留足余量，電纜頭的制作符合規(guī)范等要求。另外還有幾個要注意的細(xì)節(jié)，在柜體之間的拼接及后期電纜頭制作等過程中要及時清理垃圾，并用吸塵器吸出灰塵防止通電后引起短路；由于變電所是重點防火區(qū)域，所以在橋架穿墻的洞口要及時加套管和防火泥封堵。

Installation construction scheme and matters of power substation with 10 kV or below 10 kV

Huo Gang

(XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

With an introduction of power substation concept and function, combining with its major construction technology procedures, the paper describes matters needing attention in construction of equipment foundation groove steel and grounding, power distribution cabinet transportation and in-place installation, bridge erection installation, closed-style bus-bar installation and so on, which has accumulated experience for similar engineering construction.

power substation, current source, embedded steel board, installation

2015-01-28

霍 剛(1989- )，男，本科生

1009-6825(2015)10-0113-03

TM631

A