城市轨道交通变电所35kV开关柜改造方案探讨

曹业廷

摘要国内城市轨道交通蓬勃发展，在大量新建工程进行的同时，一些既有的旧轨道交通线路不断需要进行扩容、设备更新改造等，以满足与新建地铁的兼容、换乘共用等，特别是供电系统设备更新较快，国内急需要有一种通用的，满足城市轨道交通自身特点的改造方案，以供大家参考实施，本文就以深圳地铁龙华线会展中心降压变电所35kV开关柜成功改造案例为例，进行抛砖引玉。

中图分类号：U213文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

深圳地铁龙华线一期既运行线路在未来将要归入港铁公司管辖，并与龙华线二期工程进行衔接。一期已运行线路的会展中心混合牵引所存在与深铁公司所属其他地铁线路共用电源的问题，因此在龙华线一期深铁移交港铁运营管辖之前，必须进行计量分割改造，使得深铁公司和港铁公司各自承担其运营用电费用。

本次改造由港铁公司与深铁公司协调，中铁电气化局集团深圳分公司施工，在部分开关柜需加表计、增加PT柜及CT,新增PT柜、计量CT的生产、改造配合主要由厦门ABB有限公司，计量柜的生产由深圳奥特迅有限责任公司进行，计量表计采用智能式具有无功、有功、功率、电度、正反计费和通信上传功能的多功能表计。

二、计量改造涉及的主要工作有

拆卸工作：原边柜拆卸、附件拆卸、光纤转换盒拆卸、电压传感器拆卸、光缆及二次线拆卸、部分35kVGIS柜电缆孔封堵拆卸、高压电缆拆卸。

安装工作：新增电压互感器柜的拼接安装、拆卸了的边柜的重新安装、原边柜内的光纤、传感器、二次接线的安装、新增计量屏的安装、电缆夹层新增电缆支架或吊架的安装、计量CT的安装、计量二次线电源线的连接安装，拆卸的高压电缆重新安装、电缆孔洞封堵及杂物清理。

施工需要开孔的工作：计量柜下电缆进出开孔、边柜新位置下开孔。

设备调试的工作：新增计量CT、新增电压互感器、改造使用的分支器、新增柜体安装后分段整体试验等高压试验；整定值的改变投退、二次回路的通流通压试验、光纤续接后调试，改造投入运行后监控系统的调试和检查。

三、计量改造所的现场情况考察

会展中心混合所在计量分割改造中涉及一面新增计量柜的安装；两面新增压互柜；两个进线柜（岗会进线1和岗会2）,共计6台；两个出线柜（会展1和会展2）各相新增计量CT一个，共计6台；两路动力变馈线（ST1和ST2）各相新增计量CT一个，共计6台；两路为四号线整流变供电（RT3和RT4）各相新增计量CT一个，共计6台；外移两面进线柜两侧边柜。目前现场考察，设备运输可通过安全楼梯进行搬运，夹层固定CT电缆支架的安装已经考察，位置确定。

电缆分支器设放位置需要进一步考虑，目前还不确定分支器可否通过人孔运送到电缆夹层中，电缆接入分支器长度目测满足要求。接地铜牌位置没有预留，计划在安装时在接地铜牌上打孔安装施工接地位置，计量柜安装在现有OVPD柜旁位置，需要开孔和夹层电缆支架安装。

改造前期主要做的工作有：分支器的设计生产，改造使用的工机具和小料的准备与落实，

改造前与设计、监理、ABB厂家等相关部门通过会议形式来处理改造中预想遇到的问题和处理办法，进行施工前安全培训。

四、计量改造方案

总体方案：首先进行计量改造的单体设备试验,满足要求后,安装计量柜，35kV分支器的试验结果满足要求后，分支器需要在夹层安装固定，天窗点停电后，按照改造的计算定值对上级供电所定值进行调整，退出相应的差动保护和自动投切，拆除改造母线段的高压电缆接到分支器上，拆除改造母线段边柜，安装满足试验要求的新增压互柜，拼接原边柜到压互柜上，安装夹层计量CT，所有新设备安装后整体高压试验，续接所有二次电缆和光缆，最后进行调试，满足要求后天窗点从分支器拆下高压电缆重新恢复原安装，上级所改回原定值，进行试运行送电。改造期间实行24小时换班施工。

改造关键点的控制：35kV电缆终端的拆卸和安装，改造需要从高压柜缷下，安放在夹层中的电缆分支器上，待新的柜体安装完毕后，再将电缆从分支器上缷下，重新接入高压开关柜，为了整个过程不损坏电缆终端头，我们将会派遣曾参加一期施工有经验的人员进行电缆终端头的缷装。

柜体拼接是一项精度要求很高的作业，ABB35kV高压开关柜采用短铜棒作为主母线，在柜体连接前须预先装上母线及其绝缘护套，在柜体对接时要求对接精度高，所以需要在厂家的指导下，对预埋件等进行严格处理。

每一段母线上设备安装完毕后，需要进行开关柜的整体耐压试验，此试验有较大的风险，主要是既有柜可能会被耐压击穿，我方将在试验时严格观察试验过程泄露电流，发现异常谨慎操作，同时做好应急处理需要物资准备。

会展牵引混合所计量改造方案

五、计量改造施工关键工序

电缆的倒接，边柜的拆卸和新柜的拼接

柜体的运输需要充分考虑其重量和防止气室过分震动损坏；另外要准备必要的运输工具，目前改造的柜体PT柜体重量是900kg,目前是没法使用轨道车进行运输，关键是在轨旁没有运输开口门，所以现在只能考虑人工加简单机械运输（简单机械主要是考虑过多的楼梯和拐弯，过道也只有1米宽，所以运输方式需要严密考虑，不过这些不影响所内施工进行，因为运输是提前不占用任何时间进行的。

柜体拆卸，需要首先进行柜体下方的一些拆卸，注意拆卸顺序和拆卸出来零件的保护和分类储存，拔缷下来的电缆头要用保险膜进行保护，移动电缆头要特别注意不能碰撞。拆卸和安装应具体分配到负责人。

电缆拔插需用专用工具，节约时间，分支器摆放需要提前考虑放置位置，高压电缆接入分支器前需要综合考虑电缆的理顺位置，因为是一进三出，决定分支器的放置；电缆插入分支器前要通过电缆头清洁纸对电缆头和分支器的彻底清洁，然后考虑电缆的拐弯半径，插入电缆，电缆分支器要通过连接螺栓充分进行接地。

拼接柜体要使用20mm的短钢管和两个起道器，做到慢速准确对接母线。

改造应急预案：

在地铁计量改造工程中，由于施工的难度和特殊原因，存在影响按期送电可能，对于在拼接柜体和拔插电缆时候，出现SF6气体泄露现象，应配合厦门ABB开关有限公司，各方配合积极进行充气处理；如果在对气体柜进行耐压等试验时，出现既有设备故障，我们将要求厂家做好预备套管的准备，以防万一存在耐压试验时套管破裂而及时能够进行维修。

风险管理列表

风险事项 减轻、回避措施

未按时完成工作量、 准备充分、留一定的工作量预留时间

施工中造成既有设备损坏 首先预测有哪些既有设备可能损坏，比如既有设备耐压试验造成损坏，启动应急预案，同厂家最快一起做出维修。

人员误进带电区 加强培训、每天施工前为所有施工人员讲清带电区和作业区范围，对带电区做出明显的圈示。

新装设备运行出现故障 对新安装设备提前做好现场单体试验，保证可靠再安装。

六、计量改造需用设备及材料

应急预防需要的准备（为了防止安装过程中的风险，还需准备以下设备）

序号 名称 单位 数量 准备单位

七、结束语：

通过认真的改造实施，本次改造工作取得圆满的成功，为以后相类似的改造工作提供了经验和方案，值得推广应用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。