既有牵引变电所改造施工难点及对策分析

颜辉

摘 要：近几年，随着社会的快速发展，我国的铁路规模也在不断地扩大，因此也导致铁路牵引供电系统的负荷越来越大，既有牵引变电所的设备已经无法满足其需求。所以，为了使铁路运输得到良好的保障，还需要对铁路牵引变电所扩能改造。文章结合了阳安线某牵引变电所的实际工程，同时根据铁路的运输需求以及铁路施工特点，分析了既有牵引变电所在进行改造的过程中所遇到的一些施工难点，在对施工难点进行分析之后，研究了最合适的施工技术策略，及主变压器投运方案，最后对方案的优点进行了总结，希望可以为既有牵引变电所改造施工提供一些借鉴和参考。

关键词：既有牵引变电所;施工难点;技术策略

中图分类号：U224 文献标识码：A

近些年来，我国既有铁路牵引供电负荷也在随着运能的增加在不断的增加[1]。既有牵引变电所设备已经不能满足其需求。所以，为了使铁路运输更加的安全畅通，就需要对铁路牵引变电所进行科学有效的改造。在对其改造的过程中，通过运用过渡施工的改造方法，从而使其改造施工的效率得到极大的提高，同时在一定程度上也有效的避免了材料费及人工费用的浪费。与此同时，在改造施工过程中，还要对牵引变电所的持续性供电进行有效的保证，从而避免改造施工过程中影响到铁路的正常运输，使铁路运输的经济效益得到良好的提高[2]。

1 案例介绍

以阳安线某牵引变电所实际工程为例，该变电所在长期进行使用的时候，其设备的容量已经不能满足目前使用的需求。所以，为了能够使使用的需求得到良好的满足，就需要扩能改造既有牵引变电所，包括更换其综合自动化保护柜[3]。下图1为该牵引变电所改造之前的主接线图。

在牵引变电所进行改造施工时，基本的改造施工步骤如下：

（1）将原来的综合自动化保护柜垫高，然后将新的保护柜组立在原有保护柜前面一米的位置，同时还需要敷设新的电缆。（2）利用“天窗点”进行过渡施工，目的是將其中一个高压室或一段母线变成无电区，进而更换其高压设备。（3）为确保在正常运输的情况下进行不停电改造，因此需利用在另外一台主变压器正常运行情况下，将无电区高压室对应的主变压器及高压系统进行改造。（4）在对牵引变所进行改造完成之后，还需要对其整个变电所进行自投试验。

2 改造施工过程中的一些难点

（1）在改造时，阳安线是繁忙干线，因此，在对线路改造施工的过程中，要最大程度上降低对铁路运输造成的干扰影响。（2）制定紧急预案。为了使改造施工可以顺利的完成，在改造施工时，要制定有效的施工应急预案，同时制定的预案要保障其可行性和安全性，否则一旦出现紧急情况，将影响铁路的正常供电。（3）在改造施工工程中，改造一个系统的时候，不可以对另一系统的运行造成影响。在更换主变压器施工期间，将需要更换的主变压器移至相应位置并连接好一、二次侧母线及回流电缆、二次电缆，需要时倒闸接入运行，备用变压器状态是处在热备用状态。（4）在对主变压器及相应高压系统进行改造施工的过程中，还要对正常运行的主变压器系统进行不断的巡查，相关的工作人员要时刻做好准备，在发生故障的时候，方便相关人员可以在第一时间投入备用，及时进行故障分析和有效抢修。

3 改造施工技术策略

通过以上对该工程的改造施工步骤和施工难点进行分析，笔者着重对高压室及高压系统改造进行分析。以更换1#系统及1#高压室为例，为确保在正常运输的情况下进行不停电改造，因此在2#系统带2#高压室正常运行情况下，更换既有1#系统及1#高压室。

3.1 主变压器更换

在更换既有1#B之前，确认2#系统各项设备及保护运行良好。然后以2回进线2#B投入运行，1#B退出运行。拆除与既有1#B有关的高低压侧母线、回流电缆、二次电缆及接地等。将既有1#B（连同附件）通过人工作业移动至合适位置，安装主变压器高、低压侧临时母线，利用临时电缆制作回流电缆、二次电缆，并用两根铜扁线进行主变压器外壳接地，完成后作为备用变压器。

为了减少主变保护校验次数提高施工效率，更换主变压器同时，更换主变压器高压侧电流互感器及低压侧真空断路器。

3.2 高压室改造

高压室改造时，将既有馈线连接在新安装馈线上，并将新馈线保护安装既有馈线保护进行保护整定，用新馈线代替既有馈线运行，更换既有馈线设备[4]，设备改造完成，利用“天窗点”恢复高压室正常运行。

3.3 主变差动极性校验

在以上改造工作全部完成之后，还要对回路电流极性进行核对，在核对的时候利用低压侧短路实验法来进行核对，并且把27.5 kV低压侧电流互感器出线端接地，然后在110 kV电流互感器一次侧A、B、C相加380 V电源，合上主变高低压侧断路器，将差动保护装置显示界面跳闸到差动电流和制动电流显示界面。然后还要对其制动和差动数据进行有效的分析，如果差动动作电流为0或接近0，制动电流远远大于差动电流，表明差动极性是正确的，否则差动极性接反。

4 投运方案

在主变压器及对应系统设备更换完成后，对110 kV电流互感器及主变压器进行冲击、空载试验。主变压器空载期间，由同一进线同时带两台变压器运行并断开高压室母联开关进行核相试验。在确认无误后，拆除过渡，恢复正常供电。在主变压器核相正确前，两台主变压器不得并列运行。最后利用“天窗点”对进线和主变压器进行自投试验（模拟进线失压、主变压器故障），自投试验成功，此时变电所改造施工工作才真正的完成。

5 方案优点总结

（1）该方案的安全性和可靠性比较强，提高了工程施工效率，通过有效使用过渡，即使在不中断供电状况下，其中一个高压室或者高压室一部分成为无电区域。并且由于受“天窗点”的影响小，改造施工可以全天来进行开展，从而有效的提高了改造施工进度[5]。（2）该方案在进行改造施工时，系统全面的对施工改造中每个环节的重难点进行了分析，尤其是同时更换110 kV电流互感器和主变压器低压侧断路器，有效的规避了不必要的过渡，保证安全的前提下，大大提高了施工效率。避免了可能出现的高低压侧电流互感器不匹配的可能。（3）该方案不仅操作方便，同时也有效的降低了变电所改造施工的成本，与使用移动高压室的改造方案相比较而言，这种方案由于不用购买或者租赁移动高压室，因此在一定程度上使施工成本得到了有效的节约，从而也提高了经济效益。

6 结语

通过以上对牵引变电所改造施工分析，在改造施工的过程中，不仅有效的降低了材料和人工费用的浪费，而且也使改造施工的效率得到了极大的提升，为今后改造施工提供了一个良好的思路，不仅可以有效的保障供电的持续性，并且改造施工过程对铁路正常运输所造成的影响也不大，有效的提高了其经济效益[6]。

通过实践也表明，在既有牵引变电所在改造的过程中，不仅要保障施工的安全性，而且还要尽量降低既有牵引变电所改造施工中对运输线路而造成的影响，这种方法的社会效益和经济效益也比较好，有效的保障了工程的施工进度，所以这种的方法具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]张国平.浅述既有线牵引变电所设备更新改造中施工过渡方案的优化[J].发展，2009，22（02）：58.

[2]田利.牵引变电所过渡改造施工技术研究[J].建筑技艺，2019，26（S1）：10-15.

[3]王庞科.既有牵引变电所改造施工难点及对策分析[J].工程建设与设计，2017，65（09）：62-64.

[4]李权.研究既有牵引变电所高压室改造施工技术[J].数字化用户，2018，24（18）：114-115.

[5]郭忠宽.既有牵引变电所不停电改造技术[J].铁道建筑技术，2014，31（03）：60-62.

[6]武启燕.确保既有牵引变电所施工改造期间安全运行的实践与思考[J].铁道技术监督，2006，34（07）：24-25.