城市轨道交通供电系统牵引混合变电所工程施工技术监理控制要点.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 137 城市轨道交通供电系统牵引混合变电所工程施工技术监理控制要点 章建伟 江苏建科工程咨询有限公司，江苏 南京 210019 摘要：摘要：随着城市建设的快速发展，交通出行成为市民时刻关心的问题，而城市轨道交通建设在推动城市建设和便利人们的出行方面具有至关重要的作用。众所周知，城市轨道交通列车几乎毫无例外都是靠电力驱动，而作为城市轨道交通供电系统核心的牵引变电所工程在保障轨道交通安全运行中有着十分关键的作用。下面笔者就从施工监理的角度出发谈一下城市轨道交通供电系统牵引变电所工程建设过程中设备安装调试监理质量控制要点和重难点。关键词：关键词：轨道交通；变电所；系统调试；监理 中图分类号：中图分类号：U231 0 引言 城市轨道交通供电系统牵引变电所作为城市轨道交通供电系统的核心，为保障电客车正常运行有着十分重要作用。下面就城市轨道交通施工监理的角度出发，对牵引变电所工程安装和调试方法、重难点进行总结。1 城市轨道交通供电系统牵引降压变电所工程组成 城市轨道交通供电系统变电所按用途不同可分为主变电所、牵引混合变电所、配电变电所、跟随所等。配电变电所提高车站动力、照明等用电负荷电源。牵引混合变电所经降压整流后向接触网供电，为电客车提供电源。我国城市轨道交通使用的电客车类型主要有 A、B、C 型列车，以采用最广的 B 型六节编组电客车为例，电机输出功率约为 3500KW 左右。接触网供电臂供电半径范围一般为 35KM，因此供电电压不需要太高。同样电压等级下，直流制相对交流制的电压损失小，因为没有电抗压降，所以城市轨道交通几乎毫无例外地都采用 DC750 V 和 DC1500V 直流牵引供电制式。牵引降压变电所内的电气设备按所属电路性质分为一次设备和二次设备。一次设备按其在电力系统中功用又可分为变换设备、保护设备、补偿设备、控制设备和成套设备等类型。具体设备有变压器、高低压成套开关设备、交直流屏等，设备及母线电缆按以不同的主接线方案进行组合。二次控制、信号和测量电路中的所有电气设备称为二次设备，主要有测量仪表、继电保护装置、自动控制装置、信号控制设备及按钮等设备。因此牵引变电所系统设备安装和调试质量是监理机构现场施工质量主要控制点。2 城市轨道交通供电系统牵引降压混合变电所工程主要技术监理控制要点 2.1 整流变压器、能馈变压器和动力变压器安装监理验收控制要点 城市轨道交通牵引混合变电所变压器按不同用途可分为整流变压器、能馈变压器和动力变压器，安装工艺主要包括设备开箱、变压器就位和动力能馈变压器外壳固定。控制要点：监理对进场设备规格型号及质量证明文件进行检查，变压器开箱检查进行见证，观察变压器外观有无损伤、内部元器件规格信号是否符合设计要求，连接是否松动、绝缘是否损伤等。变压器安装质量取决于变压器基础安装质量，确保型钢基础的顶部平直度每米1mm，全长5mm；设备外壳安装完成后，复核每米垂直度1.5mm。温控箱的进线需在进入温控箱处进行防护，防止电缆芯线破损；上进线电缆严禁采用防火胶泥进行封堵，应采用密封装置进行封堵。变压器母排所有的连接螺栓应用力矩扳手检查，紧固力矩应符合产品技术要求。动力变压器外罩与400V开关柜前柜门或后柜门的框架应平齐，外罩与地面若有缝隙应采取封堵。外罩与中国科技期刊数据库 工业 A 138 母排之间因至少保证 5cm 的绝缘距离，否则应在母排上加绝缘热缩管。三相进线电缆需分开固定，铠装接地铜扁带采用热缩套管固定，中性点接地电缆与变压器底座间应进行绝缘处理，变压器外罩内电缆采用刚性固定在外罩上不得放在地上。2.2 40.5KVGIS 开关柜安装监理验收控制要点 目前 40.5KVGIS 开关柜在国内城市轨道交通工程供电系统应用已经非常广泛，具有结构紧凑、占用空间小、安全可靠性高的特点。牵混所 40.5KVGIS 开关柜按照功能用途主要包括进线柜、馈线柜、母联柜和母线设备柜。其安装工艺主要包括设备开箱、柜体就位和母线连接、柜体调整和柜体固定。控制要点：监理对进场设备、材料规格型号及质量证明文件进行检查，对设备开箱开箱进行见证，检查装箱清单清点随箱技术文件、附件、专用工具等是否齐全，盘柜外表是否有油漆脱落磕损等现象，盘柜内电气配件、易损件是否有破裂、松动情况。柜体就位、母线连接需将基础预埋件表控制开关柜每米垂直度、水平度和盘柜间接缝满足安装工艺要求。面清理干净、平整，并根据设备安装排列图确定出正中间柜的安装位置，并在预埋件表面作出记号；根据设备安装布置图确定一条设备平面基准线，并在地面标注作为设备平面对齐参考基准线。用起道器推移设备，使设备整体向安装位置平移，直到法兰均匀接触，并且保证能够通过组装开孔用手接触到母线段，法兰之间以交叉方式紧固螺栓。柜体调整控制开关柜每米垂直度、水平度和盘柜间接缝满足安装工艺要求。将一列柜同时进行排列、调整，使用水平尺和线锤调整柜体的水平度及垂直度，盘顶垂直度2mm，盘顶平整度1mm，柜间间隙2mm。将支撑框架上的相邻连接件对准，使孔在一条直线上。开关柜与基础预埋件间所有紧固件紧固力矩满足产品技术要求，防腐满足要求。2.3 DC1500V 直流柜开关柜监理验收控制要点 大多数轨道交通牵混所直流开关柜包括直流柜、馈线柜、负极柜等。直流开关柜柜体机构主要包括母线室、断路器（小车）室、低压室、电缆室等功能单位组成。作为防止杂散电缆重要措施，直流开关柜采用绝缘法安装。其主要安装工艺包括设备开箱、绝缘垫铺设和柜体就位。控制要点：监理对进场设备、材料规格型号及质量证明文件进行检查，对设备开箱进行见证，根据装箱清单核对随箱文件、附件、专用工具等是否齐全。设备的绝缘垫为一个整体，测量出开关柜底部固定螺栓的位置与穿电缆的位置，在绝缘垫上进行开孔，并在预埋槽钢拱丝，用固定螺栓同样大小的丝杆插入螺纹中，以免在开关柜定位时，绝缘垫移位。开关柜采用绝缘螺栓固定牢固，所有紧固件应满足防腐要求，保证设备与槽钢完全绝缘,绝缘板外露柜体边不小于 50mm。2500V 兆欧表测量屏柜绝缘电阻时，对地绝缘电阻须不小于 2 兆欧，柜体安装平直度要求参考 40.5KV 开关柜。2.4 电力电缆控制电缆敷设续接监理验收控制要点 采用DC1500直流供电轨道交通牵混所使用的电缆按不同电压等级和不同型号主要分为AC35KV高压环网电缆、AC3000V 电缆、DC1500 直流电缆及信号控制线缆。主要安装工艺包括电缆裁剪、电缆敷设及电缆标牌的安装。控制要点：监理人员根据电缆清册及施工图核对电缆的排列，电缆裁剪确保断面用橡胶帽进行保护，并在电缆两端头贴上临时标识。电缆敷设需按照设计要求分层敷设、排列整齐无交叉，电缆在水平敷设 50m、垂直敷设 10m、进柜前和转弯处需刚性固定，在区间每隔三个支架做刚性固定；电缆从支架上抽出时，应从下面抽出再侧面穿出，二次电缆在支架上的排布应根据电缆型号进行分类布置；电缆进柜处弧度需统一，电缆固 设备基础预埋件安装时一项隐蔽工程，它安装在结构上后由装修专业浇筑在装修层中，它安装合格是设备安装的前提，施工时需要与装修专业密切配合。其中 DC1500V 直流设备（包括直流开关柜和负极柜）和整流器柜设备基础采用绝缘法安装，其余设备的基础预埋件采用非绝缘法安装。控制要点：设备基础预埋件所用钢材及镀锌防腐处理在使用前必须经监理工程师检验合格，符合设计文件及验收规范要求。设备基础预埋件搬运至现场后，根据装修标高基准控制点及设备平面布置图做好预埋件安装的定位测量及平直度控制。使用膨胀锚栓固定设备基础，使用水准仪对预埋件进行标高调整校核完毕，经监理工程师检查合格后方可隐蔽浇筑，浇筑过程中控制好与装修层高差及成品保护。中国科技期刊数据库 工业 A 139 2.5 电缆桥支架安装工艺监理验收控制要点 电缆支架安装工艺包括测量定位、锚栓打孔和安装、支架安装和接地连接等工作。电缆支吊架及支持构件的固定、路由路径、间距应符合设计要求牢固可靠以满足电缆敷设的要求。控制要点：支架安装前型材及镀锌防腐质量做外观检查，应符合设计及验收规范要求。保证立柱的底板与地面有效接触，地面不平整时，可在底板下加设垫片，应保证立柱的稳固和垂直度。电缆支架立柱沿走向左右偏移应不大于 10mm，托臂固定牢固，同一层托臂在同一水平面上，高低偏差应不大于 5mm。接地扁钢与接地扁钢之间为搭接焊，搭接长度不小于两倍的宽度。接地扁钢与每个支架间采用螺栓固定连接，与电缆支架伴行，所有接地扁钢应电气连通。3 城市轨道交通供电系统牵引混合变电所工程系统调试监理控制要点 3.1 电气设备单体调试 城市轨道牵混所单体试验主要项目有整流、动力变压器试验、40.5KV 开关柜试验、直流开关柜试验、整流器负极柜柜试验、轨电位限位装置试验、交直流电源盘试验、交直流电缆控制电缆和 OTDT 光时域反射仪光纤通道测试。通过电气试验验证电气设备质量是否符合国家交接验收标准及厂家技术标准要求，为送电开通奠定良好基础。控制要点：电气设备安装就位后，确保所内试验电源稳定可靠。监理单位应核查现场试验环境、试验仪器、试验操作人员上岗证及试验技术方案内的试验方法和试验步骤是否符合实验要求。针对不同的设备使用专用试验仪器，监理单位应按照专业规范要求对现场电气设备试验采取旁站、巡视、平行检查方式开展现场工作。核验设备的电气参数和性能、机械性能等数值指标、数据应符合有关标准或满足厂家技术要求。3.2 变电所整组试验 变电所整组试验是检查各装置运行情况是否正常。检查各装置的接线是否正确，检查系统整组功能是否正确。检查各设备间的保护连锁是否正确，各装置运行情况是否正常，检查各装置间的接线是否正确，检查系统整组功能是否正确。控制要点:二次回路传动试验开始前应检查安全措施是否符合要求，运行设备和试验设备应有明显的隔离标志，试验时应仔细核对设备名称。防止误碰运行设备造成运行设备继电保护误动作。二次回路传动试验时应先将电压互感器二次接线与互感器断开高压侧隔离开关断开。电气设备做远方传动试验时，应有联络和就地应急操作处理措施，设备处应有专人监护。在带电的电流互感器二次回路上测试时严禁二次开路。必须使用短路片或短路线做可靠的短路连接。严禁用导线缠绕的方法或用鱼夹线进行短路。在带电的电压互感器二次回路上测试时严禁二次短路或接地。要有防止因电压消失而引起保护装置误动作的技术措施。试验结束后应对所传动的回路进行恢复和检查。应按图纸检查二次接线。拆动的二次线必须逐一做好记录，恢复时严格核对。整组试验后不得再在二次回路上进行工作。3.3 变电所综合监控调试 通过变电所综合监控调试检查后台所有遥测、遥信信号是否正确显示，所有设备处在远方位置，能从后台实现对供电系统所有设备的遥控。控制要点:做后台装置遥测监测时，一定要断开流互、压互二次与流互、压互本身的连接线，防止高电压反送到高压侧造成事故。遥测遥信遥控监测时，间隔层一定要有人确认信号是否正确。4 变电所启动试运行和送电开通 变电所送电投用前，变电所内所有电气设备均已安装调试完毕、试验合格，电缆绝缘测试合格，继电保护装置已按照整定书的要求整定完毕，各连接端子、焊接点、电缆头连接牢固，电缆相序方向及相序正确。各电气设备上和柜内无遗留的施工工具和材料等杂物，施工临时设施和作业人员已撤离。变电所受电启动时，应对变压器、环网电缆线路应进行全电压空载合闸冲击试验，变电所受电启动空载运行 24h 方可向站内动力照明负荷及接触网送电。5 结语 城市轨道交通供电系统变电所工程设备体积较为庞大，相关系统接口多，调试工作量大，专业性较强。监理首先应建立健全项目组织机构，明确质量控制的目标、职责分工，落实质量控制责任，应根据工程建设标准、设计文件和合同文件，并采用巡视、旁站和平行中国科技期刊数据库 工业 A 140 检验等监理方式，通过审核、编制、验收、评估、指令、报告等手段对城市轨道交通供电系统工程实施监理，促使承包商施工质量满足合同要求。参考文献 1 地 下 铁 道 工 程 施 工 质 量 验 收 标 准:GB50299-2018Z.2建设工程监理规范:GB/T50319-2013Z.3 电 气 装 置 安 装 工 程 电 气 设 备 交 接 试 验 标准:GB50150-2016Z.4城市轨道交通工程供电系统监理技术要点:T/CAPC 5-2019Z.5 电 气 装 置 安 装 工 程 电 缆 线 路 施 工 及 验 收 规范:GB50168-2018Z.6 建 筑 电 气 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范:GB50303-2015Z.7中铁电气化局集团有限公司著.城市轨道交通施工技术与管理M.北京:中国铁道出版社,2002.8建筑电气与智能化通用规范:GB 55024-2022S.9铁路电力 电力牵引供电工程施工安全技术规程:TB 10308-2020Z.