在運(yùn)DDF屏搬運(yùn)施工方法探討

崔卓，李瓊，梁運(yùn)華

(國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙410015)

近年來，隨著自動化機(jī)房業(yè)務(wù)的突飛猛進(jìn)，機(jī)房空間不足、設(shè)備老化等問題日益突出，涉及越來越多在運(yùn)設(shè)備的搬遷工程，如何有效縮短搬遷過程中通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷時間，一直是運(yùn)維管理的重點(diǎn)難點(diǎn)〔1〕，文中介紹一種不間斷業(yè)務(wù)即實(shí)現(xiàn)在運(yùn)數(shù)字配線屏(以下簡稱:DDF 屏)搬移的施工方法。

1 項目概述

某500 kV 電網(wǎng)監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)所轄17 座500 kV 無人值班變電站的實(shí)時監(jiān)盤，自投運(yùn)以來，監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的剩余屏柜安裝位置基本耗盡，不能滿足后期發(fā)展需要。機(jī)房布局如圖1，經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)測量核實(shí)，若將第2 排屏柜均向前適當(dāng)調(diào)整，機(jī)房可新增1 排機(jī)柜，此工作涉及對安裝在第2 排的數(shù)字配線柜DDF 屏〔2〕(9P)進(jìn)行搬移。

DDF 屏匯集了所有17 座500 kV 變電站的遠(yuǎn)動通道，在本次自動化機(jī)房DDF 屏搬移改造期間，如何保障500 kV 變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，不中斷任一遠(yuǎn)動通道正常業(yè)務(wù)，避免6 級電網(wǎng)事件〔3〕，是本次改造工作重點(diǎn)、難點(diǎn)之一。

圖1 機(jī)房改造平面圖

2 DDF 屏搬移的傳統(tǒng)方案

2.1 安裝新DDF 屏法

在機(jī)房目標(biāo)位置安裝新DDF 屏，敷設(shè)新的2M電纜，利用500 kV 變電站遠(yuǎn)動雙通道的冗余特點(diǎn)，逐步將舊DDF 屏的2M 業(yè)務(wù)切換至新屏柜中，所有業(yè)務(wù)都切換完畢后，退出原有屏柜及電纜。

此種方法涉及到遠(yuǎn)動通道業(yè)務(wù)的切換，切換時須謹(jǐn)慎小心。以某500 kV 變電站遠(yuǎn)動通道切換為例，當(dāng)原有A 通道2M 端子拔出后，需確認(rèn)其遠(yuǎn)動業(yè)務(wù)斷開后，方能將新敷設(shè)的2M 電纜接入到新DDF 屏內(nèi)，觀察到A 通道遠(yuǎn)動恢復(fù)后，方可進(jìn)行遠(yuǎn)動B 通道業(yè)務(wù)切換。

此方法安裝新DDF 屏具有系統(tǒng)穩(wěn)定性高、數(shù)據(jù)通道中斷時間短的優(yōu)點(diǎn)，但具有不足:①硬件成本高，需購置新DDF 屏和與當(dāng)前同等規(guī)格和長度的2M 電纜;②舊DDF 屏、2M 電纜退出后無可利用空間;③施工周期長。切換開始前，需要做大量準(zhǔn)備工作，如重新敷設(shè)連接遠(yuǎn)動通道的2M 電纜。

2.2 2M 直通頭對接法

2M 直通頭對接法是用2M 直通頭取代DDF屏，同樣逐個切換遠(yuǎn)動通道，且無需安裝新屏柜。具體來說，是將某芯從DDF 單元上拔出后，與DDF 屏分離，并從屏柜底部角鐵移出。當(dāng)2M 電纜某芯從DDF 單元拔出后，2M 電纜其他芯仍舊承載業(yè)務(wù)，無法拔下。因此2M 電纜的分叉口需延長至屏柜進(jìn)線處，才能保證其他芯在DDF 單元的情況下，當(dāng)前芯仍能從屏柜中分離出來。

2M 直通頭對接法具有以下優(yōu)點(diǎn):①硬件成本低，僅需準(zhǔn)備足夠數(shù)量的2M 直通頭;②不會造成資源浪費(fèi)，屏柜、2M 電纜可利舊使用;③不需要對現(xiàn)有硬件做任何改動。缺點(diǎn)是①施工周期較長;②2M 直通頭易接觸不良導(dǎo)致大面積通道中斷;③2M電纜每芯的預(yù)留裕度要求較高，2M 電纜頭距離2M 電纜分叉口的距離只有達(dá)到屏柜進(jìn)線處時，才能保證其他芯在DDF 單元的情況下，當(dāng)前芯能從屏柜中分離出來;④需對全部2M 電纜做切換。

3 在運(yùn)DDF 屏搬移法

3.1 方案的提出

DDF 屏中承載遠(yuǎn)動通道的2M 電纜，穿過“□”字型的機(jī)柜支架，如圖2，采用常規(guī)施工方法，雖DDF 屏可以搬移，但因柜內(nèi)2M 電纜封閉在機(jī)柜支架無法移動，故只能先拆除2M 電纜連接，并將其從封閉支架中取出，再分步搬移機(jī)柜和電纜至新屏柜位置，該方法會造成遠(yuǎn)動業(yè)務(wù)中斷。

限制DDF 屏搬移的重要原因是其底部的2M電纜穿插在封閉機(jī)柜支架內(nèi)，正常情況電纜無法跨越該封閉支架。改進(jìn)搬移施工方法后，如果先在舊屏柜的封閉“口”字型槽鋼一側(cè)切割一定長度的缺口，將DDF 屏的2M 電纜從該缺口中取出，屏柜可以連同2M 電纜一起向南移動，同時避免屏柜內(nèi)2M 電纜受力，另外，在預(yù)定位置置入帶活動連接片的屏柜支架，2M 電纜從活動連接片側(cè)置入，遠(yuǎn)動通道可用率仍有可能達(dá)到100%。

圖2 “口”字型機(jī)柜支架簡圖

采用此搬移法，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際制作活動屏柜支架，準(zhǔn)確把握DDF 屏尺寸、預(yù)留必要的裕度。

3.2 具體實(shí)施

3.2.1 制作活動屏柜支架

活動支架根據(jù)現(xiàn)有固定角鐵支架改造，如圖3所示，支架上層由3 根固定橫梁和1 根活動橫梁組件首尾相連呈“口”字形布置。

圖3 活動支架示意圖

活動橫梁組件是整個屏柜支架的核心，其制作可分為以下幾個方面:

1)活動橫梁對應(yīng)的屏柜位置?；顒訖M梁若置于DDF 屏西或東側(cè)，一旦DDF 屏與其它屏柜相鄰時，則難以打開活動橫梁再次搬移;因此，活動橫梁宜設(shè)在屏柜的北側(cè)或南側(cè)，考慮到DDF 屏中的2M 線纜均來自南側(cè)，則活動橫梁設(shè)在DDF 屏南側(cè)。

2)活動橫梁組成部分?；顒訖M梁由第一橫梁、連接片以及第二橫梁組成，第一橫梁與第二橫梁分別與1 根固定橫梁的端部相連，且第一橫梁、第二橫梁之間設(shè)有線纜移動口，詳見圖4。

圖4 活動橫梁結(jié)構(gòu)示意圖(閉合前)

3)連接片。連接片為“L”型角鐵，其第一端與第一橫梁通過鉸接連接，連接片的一個內(nèi)側(cè)面與第一橫梁的頂面、側(cè)面接觸，連接片的另一個內(nèi)側(cè)面與第二橫梁的頂面，側(cè)面接觸。

活動橫梁第一端側(cè)面與第一橫梁側(cè)面、活動橫梁第二端與第二橫梁頂面、側(cè)面均設(shè)有連接孔，活動連接片將通過這3 個連接孔固定，為閉合狀態(tài)，如圖5 所示。需置入2M 線纜時，打開此連接片，DDF 屏搬移完畢后，閉合連接片，固定DDF 屏。

圖5 活動橫梁結(jié)構(gòu)示意圖(閉合后)

采用角鐵制成的連接片選材和加工工藝都比較簡單快捷，而且采用角鐵制成的連接片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，使得第一、第二橫梁及連接片組成的活動橫梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更好。另外，一旦DDF 屏需要再次搬移時，活動支架可以反復(fù)配合使用。

4)線纜移動口。線纜移動口的寬度以DDF 屏進(jìn)線處較粗的2M 電纜口徑為依據(jù)。用軟卷尺環(huán)繞2M 電纜測量后，發(fā)現(xiàn)最粗的2M 電纜進(jìn)線周長約為250.0 mm，通過公式，可算出2M 電纜口徑為:

250 / 3.141 5 =79.579 8 mm

為避免角鐵邊緣銳利處劃傷2M 電纜，活動支架開口大于2M 電纜束直徑，在支架南側(cè)(朝向新電纜橋架)開口100 mm，并使用角磨機(jī)對角鐵切口邊沿進(jìn)行打磨，方便2M 電纜在屏柜前預(yù)留的線槽中的走線。為防止2M 線纜穿過線纜移動口時被刮破，在第一、第二橫梁端部裝設(shè)線纜保護(hù)球頭，這樣對2M 線纜的保護(hù)效果更好，不易損傷線纜。

3.2.2 DDF 屏搬移的安全準(zhǔn)備工作

1)置入新屏柜支架。首先，根據(jù)DDF 屏尺寸制作新活動屏柜支架，并依據(jù)固定螺栓的位置在新活動屏柜支架上打孔，然后在機(jī)房預(yù)定位置置入此支架，其中涉及到切割靜電地板及打孔的工作在機(jī)房外進(jìn)行，以最大程度降低接觸運(yùn)行設(shè)備的可能性。

2)加固DDF 屏內(nèi)2M 線纜。加固穿入DDF 屏內(nèi)運(yùn)行線纜。原2M 線纜分別從屏柜南側(cè)的左、右入口穿入，在線纜入口附近用扎帶和銅導(dǎo)線對2M電纜加固，可防止搬遷過程中電纜松動或2M 頭受力導(dǎo)致的業(yè)務(wù)中斷。

3)業(yè)務(wù)監(jiān)視。整個搬移過程設(shè)專人在主控臺監(jiān)視遠(yuǎn)動通道運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常，立即停止工作，盡快解決問題。

4)舊支架切割。為切割舊支架的角鐵支架，需將DDF 屏向北平移100 mm 左右，以便有足夠的安全切割空間。

切割原支架前為避免切割對2M 電纜可能造成誤割電纜、引燃電纜等風(fēng)險，在DDF 屏與南側(cè)角鐵支架中間放置防火包，隔離切割時產(chǎn)生的火星和可能的誤切割。揭開原支架附近地板后，用小型砂輪機(jī)從南側(cè)角鐵中間切割約100 mm 左右開口。

3.2.3 屏柜搬移

DDF 屏搬遷需由7 人實(shí)施，其中4 人搬移屏柜，1 人負(fù)責(zé)整理DDF 屏底部的2M 電纜，以保證2M 電纜不會因DDF 屏的位移受到過分拉扯;2 人負(fù)責(zé)搬移至DDF 屏的2M 運(yùn)行電纜。當(dāng)屏柜搬至活動屏柜支架上時，與支架活動橫梁保持100 mm的間隙，為下一步實(shí)施DDF 屏固定做準(zhǔn)備。

3.2.4 屏柜固定

首先置入DDF 屏2M 線纜，然后固定活動連接片，所有螺栓旋緊后，將DDF 屏移至與活動屏柜支架的活動橫梁側(cè)重合，用螺栓固定牢固。將運(yùn)行的2M 電纜放入預(yù)設(shè)的線槽內(nèi)，蓋好防靜電地板。

4 運(yùn)行情況及效果

4.1 遠(yuǎn)動通道運(yùn)行情況

搬移完成后，首先檢查遠(yuǎn)動通道狀態(tài)。調(diào)用OPEN3000 主站系統(tǒng)的告警記錄，施工當(dāng)天零時至24 時均未出現(xiàn)通道異常的記錄。屏柜搬運(yùn)過程中，未發(fā)生通道中斷事件，網(wǎng)絡(luò)通道可用率100%。

4.2 安裝質(zhì)量

搬移過后依次展開對機(jī)柜支架焊點(diǎn)外觀、連接片固定情況及機(jī)柜固定情況的檢查，檢查結(jié)果均合格。機(jī)房屏柜由原來2 排調(diào)整到3 排，且排間距離大于1.2 m，滿足文獻(xiàn)〔3〕相關(guān)要求。

4.3 經(jīng)濟(jì)成本

在核算此次DDF 屏搬移過程中的經(jīng)濟(jì)成本時，根據(jù)文獻(xiàn)〔4〕中，變電站工作人工成本定為370元/天，500 kV 變電站距離運(yùn)維單位交通費(fèi)單程平均定為500 元，若采用傳統(tǒng)方法，需向各變電站派遣值班員，交通成本為:500 元/(站·趟)×17站×2 趟=17 000 元，人力成本為:110 人×370元/人=40 700 元，費(fèi)用總計約為57 700 元，而采用屏柜支架切割搬遷法，僅需投入適量的角鐵、切割片等耗材，相關(guān)成本不超過200 元，總費(fèi)用約為2 790 元。

5 結(jié)束語

隨著電力自動化設(shè)備的智能化程度越來越高，監(jiān)控中心的自動化機(jī)房面臨著不斷升級、擴(kuò)容、更換的改造任務(wù)。如何有效、安全地實(shí)現(xiàn)在運(yùn)業(yè)務(wù)的遷移，一直是機(jī)房改造施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)，文中設(shè)計的活動屏柜支架較好地實(shí)現(xiàn)了DDF 屏的在運(yùn)搬移，效果良好，沒有發(fā)生任何業(yè)務(wù)中斷事件，相較于傳統(tǒng)的屏柜搬遷法，更加安全有效，更節(jié)省人力資源成本和經(jīng)濟(jì)成本，因此，在靜電地板構(gòu)成的弱電機(jī)房中，若屏柜可拆卸且線纜裕度足夠時，此施工方法可推廣至其他在運(yùn)屏柜的搬移工作之中。

〔1〕彭曉軍，易新． 優(yōu)化通信機(jī)房、設(shè)備的改造方案及措施探討〔J〕． 通訊世界，2013(10):187-189．

〔2〕國家電網(wǎng)公司安全事故調(diào)差委員會． 國家電網(wǎng)公司安全事故調(diào)查規(guī)程〔S〕． 北京:中國電力出版社，2012．

〔3〕國家電網(wǎng)公司． 國家電網(wǎng)公司信息機(jī)房設(shè)計及建設(shè)規(guī)范〔S〕．北京:中國電力出版社，2010．

〔4〕電力建設(shè)工程預(yù)算定額(第六冊):通信工程〔S〕． 北京:中國電力出版社，2013．