電氣化鐵路10 kV 配電所電氣設(shè)備的安裝與運(yùn)維

馬超晨

（中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 100076）

1 電氣化鐵路10 kV 配電所設(shè)備安裝技術(shù)要點(diǎn)

全面的準(zhǔn)備能夠給后續(xù)工作的高效開展創(chuàng)設(shè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不過準(zhǔn)備工作有一定的復(fù)雜性與系統(tǒng)性，要盡可能覆蓋各個(gè)方面。

1.1 施工準(zhǔn)備

（1）要確認(rèn)設(shè)計(jì)要求中配電所土建施工中的管、線、孔、槽及預(yù)埋件的施工是否正確，特別是開關(guān)柜、綜自屏、調(diào)壓器等的設(shè)備基礎(chǔ)是否符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)備基礎(chǔ)的施工是否標(biāo)準(zhǔn)，直接影響電力專業(yè)設(shè)備安裝質(zhì)量，所以電力施工之前要與土建專進(jìn)行配合、監(jiān)督完成好這項(xiàng)工作。

（2）施工前要認(rèn)真熟悉配電所的設(shè)計(jì)圖紙（包括設(shè)備廠家提供的設(shè)備圖紙）和配電所供電運(yùn)行方式，從配電所設(shè)計(jì)主結(jié)線圖中掌握開關(guān)柜的回路工作原理。目前電氣化鐵路10 kV 配電所通常采用雙電源引入，兩段母線分列運(yùn)行，母聯(lián)常態(tài)下處于斷開狀態(tài)，只有在其中一路電源故障停電的情況下母聯(lián)自動(dòng)投入，從而確保整個(gè)配電所的供電。根據(jù)設(shè)計(jì)主結(jié)線的思路充分考慮二次原理，并根據(jù)開關(guān)柜、綜自屏、交直流屏、調(diào)壓器等廠家提供的設(shè)備情況，在施工前應(yīng)充分考慮和安排、做好一次電纜、二次電纜的敷設(shè)方案等工作。

1.2 開關(guān)柜的安裝技術(shù)

大部分的電氣化鐵路10 kV 配電所采用KYN28-12 型戶內(nèi)金屬鎧裝移開式高壓開關(guān)柜，該設(shè)備內(nèi)裝高壓真空斷路器分?jǐn)嗄芰?qiáng)，其“五防”功能能夠防止誤操作，因此得到廣泛應(yīng)用。在安裝前需檢查預(yù)埋基礎(chǔ)槽鋼，判斷其位置以及穩(wěn)定性，對(duì)開關(guān)柜的基礎(chǔ)水平和雙列平行誤差要控制在0.1‰，整體誤差不能大于10 mm。如果基礎(chǔ)槽鋼誤差較大就不能保證開關(guān)柜系列后的質(zhì)量，需提前做好整改。將開關(guān)柜按照主結(jié)線的順序依次擺放在基礎(chǔ)槽上，第一臺(tái)柜確定好位置后其他柜依次拼靠。此柜型主母線需從柜體側(cè)端穿入，因此在柜體安裝時(shí)要充分考慮母線的穿入方式。

主母線安裝連接要在母線搭接處涂抹導(dǎo)電膏、穿好螺絲，帶上螺母先不用緊固，穿主母線螺絲要從柜前向后，螺母位于方便檢修側(cè)，在安裝過程要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)施工規(guī)范。安裝就位后，檢查鄰柜間的平面、高低差、柜間縫隙，如果超差則要做適當(dāng)調(diào)整。接地母線連接后使所有柜體地線連為一體，并與配所地線網(wǎng)可靠連接。二次小母線通常采用Ф6 mm 銅棒并設(shè)有±KM、±HM、～220 和YHM 電壓小母線，按照?qǐng)D紙核對(duì)小母端子安裝是否正確，相同回路端子在每臺(tái)柜上的位置是相同的，使所有開關(guān)柜的同名稱的端子連在一起。千萬要注意，不能造成小母之間和小母線對(duì)地的短路。

1.3 電纜敷設(shè)

10 kV 配電所電纜溝支架或電纜橋架要按照設(shè)計(jì)制做安裝，電纜敷設(shè)應(yīng)盡量避免高壓電纜和控制電纜同溝或同架，如果確實(shí)需要同溝或同架敷設(shè)時(shí)要遵循高壓電纜、低壓電纜、控制電纜的上、中、下的排列順序。電纜敷設(shè)前，需要用相應(yīng)的兆歐表測(cè)試絕緣電阻。

（1）敷設(shè)高壓電纜首先確定好電纜型號(hào)和施工方案，電纜施工時(shí)施放平直，不能與其他電纜絞纏、交叉，電纜彎曲半徑不能小于電纜直徑的10 倍。放電纜時(shí)要合理安排長(zhǎng)度，并盡量減少中間接頭。在敷設(shè)電纜時(shí)需保證裕度的合理性，避免過度繃緊、扭曲的情況。此外，電纜終端頭處宜預(yù)留3.0～5.0 m 的余量，為后續(xù)的電纜頭維修提供方便。

（2）電氣化鐵路10 kV 配電所大多設(shè)有綜自屏，也有少數(shù)配電所將綜自裝置安裝在開關(guān)柜上，前者需要敷設(shè)的二次電纜較多，因此要根據(jù)設(shè)備位置、電纜溝走向、電纜支架或電纜橋架等情況，安排好二次電纜敷設(shè)。并且還需要做到電纜敷設(shè)平直不能互相交叉纏繞，綁扎牢固美觀。為了便于安裝施工和運(yùn)行維護(hù)，在二次回路中所有設(shè)備間的連線都要進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)一般用數(shù)字或數(shù)字和字母的組合，它表明回路的性質(zhì)和用途。各設(shè)備間用控制電纜經(jīng)端子連接的，都要按回路原則進(jìn)行標(biāo)號(hào)。為明確起見，對(duì)直流回路和交流回路采用不同的標(biāo)號(hào)方法，對(duì)各種不同回路又賦于不同的數(shù)字符號(hào)。因此根據(jù)二次回路接線圖中的標(biāo)號(hào)，就可以知道這一回路的性質(zhì)和作用，便于運(yùn)行維護(hù)。二次電纜引入屏柜時(shí)要考慮穿入順序，屏柜接控制電纜頭制作要根據(jù)工藝要求，電纜頭入屏柜的高度位置、制作樣式要統(tǒng)一。電纜頭應(yīng)纏繞密實(shí)、牢固，熱縮管統(tǒng)一長(zhǎng)度，熱縮均勻頂部平整、美觀。電纜屏蔽接地也要符合相關(guān)規(guī)范，屏蔽層接地采用2.5 mm2黃綠線焊接或絞接方式，確保連接可靠。電纜芯線上引要每根電纜單獨(dú)捆扎成束，固定的扎帶要統(tǒng)一距離（約100～150 mm）。在芯線接線位置的同一高度把芯線引出，要求主線束和引出線做到橫平豎直，整齊美觀。芯線兩端標(biāo)識(shí)采用相對(duì)編號(hào)法必須正確，使用線號(hào)機(jī)打印，套線管字跡清楚。接線鉗剝除芯線外護(hù)套，長(zhǎng)度和接線端子排一致，不得損傷芯線，如果是多股芯線應(yīng)接線鼻子壓接后接入端子排。

2 電氣化鐵路10 kV 配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)

在鐵路10 kV 配電中高壓開關(guān)柜、調(diào)壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、熔斷器以及綜自裝置等，這些設(shè)備在持續(xù)不斷地運(yùn)行過程中難免出現(xiàn)故障，一旦某個(gè)設(shè)備故障將影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，甚至影響鐵路的行車安全。為不斷提高對(duì)配電設(shè)備的管理水平，在對(duì)其的運(yùn)行維護(hù)中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)解決問題，確保其穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行。

2.1 高壓開關(guān)柜的運(yùn)行與維護(hù)

10 kV 配電所中的高壓開關(guān)柜是確保供電穩(wěn)定安全的主要設(shè)備，在日常運(yùn)行中開關(guān)柜上指示燈、帶電顯示器應(yīng)指示正常，各種操作方式選擇開關(guān)位置正確，分合閘指示燈與實(shí)際運(yùn)行方式相符，盤面指示儀表顯示與柜內(nèi)照明正常。無放電聲、異味和不均勻的機(jī)械噪聲，運(yùn)行中要注意防潮、防塵、防止小動(dòng)物鉆入，注意所有金屬器件防銹蝕，運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)注意潤(rùn)滑工作。高壓斷路器操作靈活無卡阻現(xiàn)象，動(dòng)靜觸頭接觸良好并無無燒灼痕跡。

高壓柜內(nèi)設(shè)有“五防”功能，斷路器手車位置、接地刀分合、上下門的關(guān)合、斷路器二次插頭等組成聯(lián)鎖功能，以防止誤送電和誤入帶電隔間。

（1）正常送電操作程序：斷路器從轉(zhuǎn)運(yùn)車推入試驗(yàn)位置、插入二次航空插頭、斷開接地刀、關(guān)閉前后門、搖入斷路器手車至工作位置，如果在柜門面板上操作將遠(yuǎn)方就地開關(guān)旋至就地，將分合閘開關(guān)旋至合閘即可；如果在后臺(tái)電腦操作遠(yuǎn)方就地開關(guān)旋至遠(yuǎn)方，在電腦上按程序輸入密碼執(zhí)行即可，對(duì)應(yīng)的合閘指示燈亮。

（2）停電操作程序：用就地或遠(yuǎn)方操作斷路器分閘、檢查本柜帶電顯示器三相指示燈熄滅，此時(shí)高壓開關(guān)柜出線側(cè)斷電，將斷路器手車搖至試驗(yàn)位置，此時(shí)斷路器上、下觸頭已脫離母線相，等于隔離開關(guān)斷開、出線側(cè)已完全停電。為更加保險(xiǎn)和防止負(fù)荷側(cè)來電將接地刀合上，這時(shí)開關(guān)柜前后門均可打開進(jìn)行檢修。

在檢修過程中特別要注意真空斷路器，雖然它具有良好的開斷性能，但有時(shí)在切除電感電路時(shí)會(huì)產(chǎn)生出截流過電壓，這情況應(yīng)當(dāng)引起注意。應(yīng)當(dāng)做好極限開斷電流值的統(tǒng)計(jì)工作，一旦發(fā)現(xiàn)斷路器的極限開斷電流值超過給出的極限值，則必須及時(shí)更換真空滅弧室。

2.2 有載調(diào)壓器的運(yùn)行與維護(hù)

有載調(diào)壓器作為配電系統(tǒng)中重要的設(shè)備，其主要作用是在電網(wǎng)中調(diào)整穩(wěn)定電壓、傳遞能量。調(diào)壓器繞組的絕緣是影響其安全運(yùn)行的最重要的因素，而繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣老化，易產(chǎn)生調(diào)壓器安全事故。因此，檢修過程中需要密切注意變壓器的溫度變化，做到每日巡視查看調(diào)變壓器的油溫、油位、油色、吸濕器以及聲音是否異常，擋位調(diào)整控制器顯示是否與調(diào)壓器檔位開關(guān)一致，控制正確無誤，各接端子接觸良好，擋位驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)正常。

3 配電所的其他設(shè)備

（1）微機(jī)保護(hù)裝置是配電所保護(hù)的核心部件，起著電流保護(hù)、電壓保護(hù)、監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能，與傳統(tǒng)）的繼電器保護(hù)相同：從電壓互感器和電流互感器引入電壓和電流信號(hào)，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為符合保護(hù)裝置所要求的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；CPU 對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算并與整定值比較作出判別，然后決定是否報(bào)警或跳閘。微機(jī)保護(hù)裝置需要定期做繼電保護(hù)的試驗(yàn)，以防止與定值發(fā)生較大偏差。

（2）隔離開關(guān)在配運(yùn)行中不能帶負(fù)荷操作，只是明顯斷路的作用。在操作隔離開關(guān)時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行工作票的順序，切忌帶負(fù)荷操作。檢修中注意絕緣子有無放電痕跡和裂紋，絕緣電阻不能小于400 MΩ，刀片與靜觸頭接觸良好，插入靜觸頭內(nèi)不能小于刀片的90%，拉開后的距離不能小于150 mm，并且操作靈活機(jī)構(gòu)接地良好。

（3）電壓互感器、電流互感器是將10 kV 電壓變成100 V線電壓或57.7 V 相電壓，將大電流變成小電流，從而可使用儀表或微機(jī)保護(hù)裝置監(jiān)測(cè)，對(duì)回路運(yùn)行起保護(hù)和測(cè)量作用。在運(yùn)行中電壓互感器不能超負(fù)荷和短路，電流互感器不能開路。為設(shè)備和人身安全，電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)都應(yīng)有可靠接地，并定期檢查試驗(yàn)絕緣電阻、變比和極性、交流耐壓等項(xiàng)目。

4 實(shí)行動(dòng)態(tài)的運(yùn)行維護(hù)管理

為確保變配電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作的有序性、高效率，就必須要制定完善的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理規(guī)定，通過制度化明確設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的各項(xiàng)工作內(nèi)容，劃分職責(zé)、落實(shí)負(fù)責(zé)制，規(guī)范變配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)管理工作。對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)時(shí)，加深對(duì)變配電設(shè)備安全運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，牢牢樹立安全生產(chǎn)的責(zé)任意識(shí)。通過專業(yè)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)不斷提高維護(hù)人員的技術(shù)素養(yǎng)，提高變配電設(shè)備的檢修維護(hù)能力，并制定完善的考核制度，提高維修技術(shù)人員的工作積極性，確保變電系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。

5 結(jié)束語

綜上所述，電力是社會(huì)經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展、人們?nèi)粘Ｉ铐樌_展的基礎(chǔ)資源，當(dāng)前鐵路10 kV 配電所的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，與之相配套的配電設(shè)備也需要持續(xù)升級(jí)。因此，應(yīng)當(dāng)切實(shí)做好10 kV 配電設(shè)備的運(yùn)維工作，消除質(zhì)量隱患、安全隱患。本文探討電氣化鐵路10 kV 配電設(shè)備的施工準(zhǔn)備、安裝以及運(yùn)維工作各自的要點(diǎn)，以提高設(shè)備的整體運(yùn)行水平，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。