10 kV及以下变电所安装施工方案及注意事项

霍 刚

(西华大学，四川 成都 610039)

10 kV及以下变电所安装施工方案及注意事项

霍 刚

(西华大学，四川 成都 610039)

介绍了变电所的概念及作用，结合变电所主要的施工流程，对设备基础槽钢及接地、配电柜的运输及就位安装、桥架安装、封闭式母线安装等施工注意事项进行了阐述，为同类工程的施工积累了经验。

变电所，电源，预埋钢板，安装

变电所(substation)，顾名思义，就是改变电压的场所与地方。是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、电流控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。

1 工程概况

本工程为大众汽车自动变速器(天津)有限公司9万台DL382双离合变速器项目，建筑占地面积78 805.84 m2，建筑面积92 345.09 m2。本工程为工业建筑，火灾危险性类别属丁类，耐火等级为二级。本工程除消防负荷和应急照明及部分重要工艺负荷为二级，其余负荷均为三级负荷。此次设计工作范围是整个联合厂房的生产区、物流区、办公区、技术用房及食堂组成。

2 主要内容

变电所，可分为升压变电所和降压变电所，本工程共三个变电所都为降压变电所，我这次主要针对三号变电所的施工方法进行描述，其他两个变电所异曲同工，有不同的值得注意的地方我会提出。3号变电站，10 kV高压供电采用双回路方式供电，电源由本厂新建110 kV/10 kV变电站的10 kVⅠ,Ⅱ段母线各引来一路10 kV电缆线路,电缆为YJV22-8.7/15 kV，2(3×240)沿电缆沟至厂房内后沿高压电缆桥架敷设至该变电站高压进线柜,高压供电系统电压10 kV,低压供电系统电压为380 V/220 V。高压为单母线分段运行方式。低压也为单母线分段运行方式(两两变压器低压联络)。高压采用放射式供电,低压采用放射式和树干式混合供电方式。10 kV/0.4 kV变压器低压侧带电导体为三相四线制中性点固定接地的TN-S系统。变电站内设有16台NXAIRS-12型中置式抽出式高压开关柜和4台SCB10-2500 kVA节能型干式变压器及相应的SIVACON8PV型低压抽屉式开关柜30台及GZD-T-65Ah/220 V型直流电源装置一套及高低压系统模拟板一块。

主要施工方法与技术措施：设备基础槽钢制作→基础接地及等电位接地→配电柜的吊装就位→桥架的制作安装→封闭式母线安装→设备接地→系统调试及二次接线。

2.1 设备基础槽钢及接地

1)预埋钢板及接地扁铁。因为此次工程的变电所完全是一个新建的独立单体，所以在我们机电安装之前有很多地方是需要配合土建单位一起完成的，第一步就是预埋钢板及接地扁铁，因为3号变电所是建在钢结构的二层，地面是由浮力钢板捆绑钢筋及混凝土浇灌成的，由于混凝土局部的承载力和抗冲击力差，所以用预埋的钢板来分散它的局部重量。预埋钢板的具体位置是根据设计院给出的设备位置平面图来确定的，这次用到的预埋钢板为120 mm×120 mm×10 mm，400 mm×400 mm×10 mm两个规格大小，要注意预埋位置的准确性，因为在1号变电所已经出现了预埋钢板有偏差后期找不到使得基础槽钢无法完全焊接在上面的例子，所以在我方交予土建预埋位置图纸他们预埋完毕之后最好还要亲自检查一下。如图1所示，经过检查后位置准确的预埋钢板。变电所很重要的一点就是接地，在前期先做的是设备的接地预埋扁铁，在每一台设备底座下都会提前焊接，并且在地面之上留足够的余量，最后至少有一个点位焊接到接地钢柱，见图2。

2)寻找水平面并焊接槽钢底座。在变电所设备进场安装之前土建实际需要满足几个条件：地坪抹光面完工；墙面和顶面粉刷完工；门、窗均装好；凡有吊平顶的房间，吊顶安装完工；室内建筑垃圾全部清理干净。但是由于工期紧，我们的设备安装基本是和土建的施工同时进行的，地面还没完全抹光我们就已经上去敲开了预埋扁铁，有了1号变电所的教训，我们根据图纸将3号的预埋扁钢寻找的很顺利。寻找水平面对于后期配电柜组装整体的美观性起着很重要的作用，施工人员用水准仪测出电气设备基础就位处地坪的最高点，以使整体水平高度一致。整个设备基础的重点也在这，为什么之前强调地坪一定要抹光(后期我们对土建3号的地面平整度要求非常严格)，1号变电所由于地面平整度非常差，以至于我们在给基础找平的时候麻烦很大，如果像3号这样整体找平，最高点与最低点基础相差8 cm之多，对于基础的整体美观及承重强度很不利，所以在1号采取的是每个基础各自找平的办法，如图3所示。基础的焊接要注意很多细节，焊缝中焊渣要及时敲掉，焊接处要打磨光滑，将底座擦拭干净刷防锈漆如图4所示，这里要注意一点之前预埋的接地扁钢需要焊接在槽钢基础上且焊接的宽度最少为扁铁宽度的2倍，另外等电位接地按设计要求，将热镀锌扁钢沿墙明敷并与槽钢基础接地扁钢相连接，接地线沿建筑物墙壁水平敷设时离地面为300 mm，距墙面为10 mm～15 mm，要求平、直、牢固。当热镀锌扁钢经过门及走道处，埋地暗敷，所有金属门需经铜质编织线与接地扁钢可靠连接。最后在接地扁钢的表面做过防腐处理后涂以15 mm～100 mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹，后期再安装总等电位接地端子箱，至此设备基础的安装及接地告一段落。

2.2 配电柜的运输及就位安装

在配电柜的运输之前我们要做很多准备工作，首先选好货车及吊车(吊车吨位根据配电柜及变压器重量选择)的运输通道保证畅通无障碍，另外要确保装卸平台的通畅。在吊装前后有一点尤为重要就是开箱检查(设备的本体、附件及箱体外部进行检查，应不缺件和机械损伤)，开箱验货需要安装单位，供货单位，建设单位及监理共同验收，并且将有关的合格证、检验报告等资料收集齐全。在设备就位之前还有一个细节我们需要注意，就是用吸尘器将变电所再一次打扫干净，因为马上设备就位就会拆封安装，要尽量杜绝尘土飘进设备里引起短路的发生。设备吊装时，首先要确保吊装平台的承重强度，在3号变吊装平台由于主梁跨距比较大，在吊装高低压柜(几百公斤)时没有做任何处理，但是在吊变压器(4 t左右)时在主梁上又铺了一层钢板以分散重量。吊装过程中，吊索的绳(吊绳可吊在设备上或箱体上)长度应一致，吊钩中心和设备重心相一致，并在被吊设备上系好拖拉绳，以控制吊臂回转时设备在空中的摇晃，防止柜体撞击变形或损坏部件，对于重量在3 t以下的设备和各类高、低压配电柜等利用液压手推车拖运至基础槽钢上定位即可，对于重量较大的设备和变压器等需采用枕木，滚杠或液压托盘坦克车等进行水平拖运就位，如图5，图6所示。柜体就位之后用红外线水平仪调整平面整齐度，基础槽钢和柜体之间的接触应紧密平整，并使用镀锌螺栓紧固，切记不得焊接，柜体安装的允许偏差在一定范围内。其中开关柜分为手车式和抽屉式，手车式柜在安装过程中要注意手车进、出柜时应灵活，无卡滞现象，电气及机械闭锁可靠(后期电气互锁调试)，手车与柜内专用接地排接触良好。抽屉式柜在安装过程中，注意抽屉进、出柜时应灵活，无卡滞现象，电气及机械闭锁可靠(后期电气互锁调试)，抽屉与柜体的接触及柜体的接地应良好。开关柜内连接母排由制造厂配套供应，在安装时应核对柜内母排相位排列的正确性，在母排连接时应在接触面涂电力复合脂，螺栓用力矩扳手紧固，母排连接后要进行并柜处理，即将两个柜体之间合并。

2.3 桥架安装

桥架安装前期要做大量的准备工作，因为变电所内桥架种类各有不同(有梯式桥架和槽式桥架)，桥架作用各有不同，有高压电缆桥架、低压电缆桥架、弱电控制电缆桥架及灯具线槽等，由于后期还有母线的安装，所以在这里最重要的一点就是空间管理，变电所的桥架走向要根据电缆的不同走向而定，以及每种电缆的桥架需要预留的最小间距(控制电缆间不应小于0.2 m，电力电缆间不应小于0.3 m，弱电与电力电缆间不应小于0.5 m，水平相邻桥架净距宜不小于50 mm)也要考虑在内，所以可能要优化很多次才能定最后的方案。另外如果考虑的更细致还需把其他专业的影响因素考虑在内，比如风管的走向及风口，按照设计规范变电所内是不应该有水管的，这一点要注意，如果发现设计图里有水管经过需及时反映。选择桥架时一定要注意产品的质量，如无业主方更高要求则需满足规范中桥架的最小板材厚度，另外现在一般都选用镀锌桥架，根据镀锌方式的不同(电镀锌、热镀锌)，要注意热镀锌桥架表面锌层应均匀，无毛刺、过烧、挂灰、伤痕、局部未镀锌等缺陷，不得有影响安装的锌痕。电镀锌桥架表面锌层应光滑、均匀、致密，不得有起皮、气泡、花斑、局部未镀、划伤等。

桥架支吊架的安装，前期根据不同桥架规格给支吊架下料制作就不详述，我们用的是M10号吊筋，支吊架间距为1.5 m，另外在后期直线段每隔9 m会安装一幅固定支架。注意前期吊筋先不要锯断，因为可能后期桥架的标高会有少许变动，待完全定位后再锯断多余长度的吊筋(剩余0.5 cm左右)。桥架安装应平直整齐，直线段的水平或垂直允许偏差应不超过长度的2‰，全长允许偏差应不超过20 mm，桥架应牢固地固定在支吊架上。桥架直线段之间、直线段与弯通、变径直通之间的连接件，应采用桥架制造厂配套的连接片(平整光滑无毛刺)。另外分层敷设的桥架，为了便于桥架安装后的电缆敷设，各层桥架之间必须保留不小于150 mm的间距，且桥架跨越建筑物的伸缩缝处，需设置伸缩缝。最后再说一点经验之谈，规范中说：电缆桥架转弯处的弯曲半径不小于桥架内电缆最小允许弯曲半径，但是在现实中往往是即使桥架的弯曲半径大于电缆的弯曲半径，电缆还是很难敷设，尤其是在冬天温度低时，另外个人不建议采用厂家订制的配套变径及弯头，往往在实际安装中不符合要求，且连接边缘很少有打磨处理，造成后期很多的弯头及变径的浪费，建议由有制作桥架弯头经验的现场施工师傅根据现场实际情况定做变径及弯头。桥架的接地，因为现在很多桥架是镀锌桥架，所以可以用连接片作为跨接地线，如涂漆或喷涂其他绝缘物的桥架，则需采用软铜线跨接，最后桥架从始端到终端，应至少有两处与接地干线可靠连接。

2.4 封闭式母线安装

在变压器与低压柜之间，低压柜与低压柜之间要采用封闭式母线连接。首先要检查母线的质量，母线外壳应完整、无损坏，母线的规格型号要正确，配件数量要正确，后期母线待定段的订做要准确测量。在安装之前还要做好绝缘摇表测试，需用不低于500 V兆欧摇表测量每节母线的相间、相与中性排、相与外壳之间的绝缘，且不低于20 MΩ(一般是无限大)。水平安装的母线支吊架间距一般为2 m～3 m，最终按母线每米重量决定，母线转弯和柜体连接处应增设支架。母线的垂直安装段，一般采用母线生产的定型弹簧支架。母线的拼装顺序需严格按照母线的排列图和编号进行拼装，拼装连接时，垫上配套的绝缘板，穿入绝缘套管及连接螺栓，加垫圈、弹簧垫圈，用手暂时拧上螺母，在紧固前调整水平度和垂直度，最后再用扳手紧固，并及时连接接地板。

2.5 设备接地及系统的调试、二次接线等

3号变电所的接地系统为TN-S制式(三相五线制)。在这里要特别注意一点，因为设备接地分两大类：工作接地和保护接地。电力变压器中性点接地，成排高、低压配电柜内P排接地称工作接地，要求从接地干线或等电位黄绿专用接地线引入，其他带电设备金属外壳及不带电金属体也需要接地，称为保护接地，直接接入到设备基础槽钢即可。系统的调试主要是两进线一母联自投原理，即三台断路器通常设置三锁二钥匙机械联锁及电气联锁。在系统调试正常之后才允许给配电柜二次接线，设备的二次接线在这里就不详述，保持电缆在桥架中的走向尽量整齐没有重叠，进入箱体的电缆留足余量，电缆头的制作符合规范等要求。另外还有几个要注意的细节，在柜体之间的拼接及后期电缆头制作等过程中要及时清理垃圾，并用吸尘器吸出灰尘防止通电后引起短路；由于变电所是重点防火区域，所以在桥架穿墙的洞口要及时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 刚(1989- )，男，本科生

1009-6825(2015)10-0113-03

TM631

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