变电所施组.docx
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变电所施组
京哈线（北京局管内）牵引供电设施增容改造工程
彩亭桥、段甲岭开闭所施工改造方案
一、编制依据
1、北京铁路局《营业线施工安全管理实施细则》
2、京哈线（北京局管内）牵引供电设施增容改造工程的总体施工安排及相关会议纪要；
3、铁三院关于京哈线（北京局管内）牵引供电设施增容改造工程的相关设计文件、施工图纸；
4、既有段甲岭、彩亭桥开闭所设备实际运行状况；
5、国家及铁道部现行有关施工规范、安全规范和技术标准等。
二、工程概况
京哈铁路位于我国东部地区与京秦铁路干线相连，途经北京、丰润、昌黎、北戴河、秦皇岛等大中城市，京哈线北京局管内自北京站至秦皇岛站全长299.2km。
为了提高京哈线北京局管内牵引供电水平，保证京哈铁路正常的客运能力，本次工程对全线5个牵引变电所（双桥、蓟县南、狼窝铺、昌黎、马柳）；5个分区所（燕郊、韩家林、朱各庄、北戴河、狼窝铺）；4个开闭所（彩亭桥、段甲岭、丰润、秦北）；3个AT所（富庄子、三平、别山）的所亭牵引变电设施进行增容改造。
彩亭桥开闭所的本次改造施工主要工作量为：
更换自耦变压器2台，更换三极隔离开关2台，更换户外真空断路器及流互6组，更换与进（馈）线相关的户外双极电动隔离开关8台，户外双极手动开关6台，更换户外横梁15组及相关软母线，同时对所内综合自动化系统进行改造更新。
段甲岭开闭所的本次改造施工主要工作量为：
更换自耦变压器2台，更换三极隔离开关2台，更换户外真空断路器及流互6组，更换与进（馈）线相关的户外双极电动隔离开关8台，户外双极手动开关6台，更换户外横梁15组及相关软母线，同时对所内综合自动化系统进行改造更新
三、施工组织安排
3.1人员安排
本次改造施工为既有所改造施工，为了保证施工过程中人员、设备及行车安全，保证该所优质、安全完工，按照我项目部与北京铁路局天津供电段签署的《施工安全协议（变电专业）》，施工主体为我中铁电气化一公司京哈供电增容项目部施工人员（全面负责本次改造施工），运营及施工配合人员为北京铁路局天津供电段（配合方案的审批、所内停电点施工的停电操作等）。
我中铁电气化一公司京哈供电增容项目部下设的变电一分部负责彩亭桥、段甲岭开闭所施工；
项目负责人：
邢会良
技术负责人：
赵永前
安质负责人：
魏耀增
试验负责人：
李素全
1、彩亭桥开闭所：
现场施工负责人：
周永红
现场技术负责人：
李春来
现场安质负责人：
魏耀增
现场作业工班长：
（1）王卫国（负责一次设备安装，软母线及横梁安装，作业人员15人）
（2）庞有明（负责二次电缆敷设及二次配线，作业人员8人）
（3）李素全（负责一二次设备试验，调试，开通送电，作业人员6人）
2、段甲岭开闭所
现场施工负责人：
李春芳
现场技术负责人：
吴国耀
现场安质负责人：
魏耀增
现场作业工班长：
（1）许珍会（负责一次设备安装，软母线及横梁安装，作业人员15人）
（2）候翔雨（负责二次电缆敷设及二次配线，作业人员8人）
（3）李素全（负责一二次设备试验，调试，开通送电，作业人员6人）
3.2主要工机具
序号
名称
规格
单位
段甲岭
彩亭桥
备注
1
工程指挥车
桑塔纳
辆
1
1
2
试验车
依维客
辆
1
1
3
工程车
面包车
辆
1
1
4
工程车
双牌货车
辆
1
1
5
吊车
20吨
辆
1
1
6
压接设备
套
1
1
7
断线钳
套
1
1
8
梯子
12m
座
2
2
9
梯子
4m
座
6
6
10
电焊机
BX-160
台
1
1
11
电缆盘支架
付
1
1
12
无缝钢管
¢80L=2000
根
1
1
13
挂线滑车
个
1
1
自制
14
开口滑轮
个
2
2
15
钢卷尺
50m
只
1
1
16
弛度板
付
1
1
自制
17
等径杆脚扣
¢300
付
2
2
18
等径杆脚扣
¢400
付
2
2
19
手工钢锯
把
2
2
20
白棕绳
¢19
m
60
60
21
小绳
¢10
m
30
30
22
安全带
付
4
4
23
呆扳手
8-32号
套
4
4
24
线坠
把
1
1
25
水平尺
1m
把
1
1
26
撬棍
L=1500
根
4
4
偏头、羊角各2根
27
手锤
把
2
2
28
气割
套
2
2
29
倒链
10t
台
3
3
其中备用1台
30
定位杆
ф24L=5m
根
2
2
套扣带双螺母
31
大锤
4kg
把
1
1
32
试验设备
套
1
1
33
万用表
块
2
2
34
报话机
部
2
2
35
切割机
台
1
1
36
手砂轮
台
2
2
3.3、主要材料
根据施工特点及需要按照物资申请提供。
四、施工方案及步骤
经中铁电气化一公司京哈供电增容项目部变电专业工程技术人员与北京铁路局天津供电段技术科主管人员、路安监理公司、铁三院、天津工程项目管理部对设备运行方式、施工情况、施工安全、运行安全等多方面综合因素的分析、研讨，同时，结合目前物资到货情况及北京铁路局对京哈线施工给点情况做出如下施工方案：
采用27.5kV铝芯高压电缆从开闭所外接触网入所进（馈）线架构上、下行，在天窗点内直接接引到开闭所自耦变的三极隔离开关进（馈）线侧，开闭所进（馈）线上、下行各自分别带一台自耦变压器运行，同时用高压电缆从上行T线、N线单接一台所内动力变，保证所内保护及生活用电，采取上述过渡方案后结合物资到货情况可进行所内改造施工。
考虑到既有线运营的安全因素，过渡时间不应持续太久，本次开闭所更新设备（户外一次断路器、流互、隔离开关均到位、室内综合自动化盘柜也同时到位）同时到位情况下，先临时组立新盘，敷设电缆并校线、盘柜侧配线等。
再过渡施工，可在10个工作日内完成所内15组横梁更换、相关软母线更换、户外设备24组更换（除2台自耦变压器及2组3极隔离开关）及控制新盘柜的更换，然后利用变电所垂停点进行所内2台自耦变压器及2组3极隔离开关的更换及调试工作，设备基础施工已提前完成。
施工流程图：
开闭所施工流程图
若在施工任务紧急、仅有横梁及软母线、线夹到位情况下可在原有过渡方案的基础上，在5个工作日内完成所内15组横梁及相关软母线更换（同时在利用原有线夹接引既有设备的基础上，预先安装母线上新设备引下线T型线夹螺栓连接部分），及时撤出过渡措施，恢复正常供电。
后利用天窗点（利用变电所施工所必需的V停及垂停点）进行所内设备的更换及调试。
结合目前物资到货情况，采取过渡后进行横梁及软母线更换的施工方案，待户外真空断路器、流互、隔离开关、自耦变压器及综合自动化设备到位后再利用天窗点进行设备更换等施工。
开闭所过渡电缆接线图见附页，其中红色线为既有设备软母线接线方式，蓝色虚线为过渡时采用的电缆过渡接线方式。
施工流程示意图
4.1.施工准备
施工准备阶段是施工过程的重点环节之一，特别对于既有所改造施工，针对本次开闭所改造任务的施工，特别对于上面提出的（采取过渡后进行横梁及软母线更换）施工方案，施工准备阶段应做好对本次施工任务相应材料、设备的准备，人员机具的安排就位等工作.同时应根据现场实际施工情况，提前3个工作日提报停电施工的施工计划，提前1个工作日整理次日施工所需的物资，对施工人员组织现场施工交底，明确施工程序、带电区域与非带电区域。
施工准备阶段应同时对到场的材料及设备做相关的试验、检验，比如对瓷件外观及表面的检查，设备单体耐压试验等，确保将要安装的设备是合格的，可在安装后即可投入使用。
4.2.基础施工
基础施工包括自耦变压器基础的改造施工、断路器基础、流互基础的改造施工在过渡施工前提前施工，但要严格执行《铁路电力牵引供电施工规范》TB10208-98及集团公司的施工标准严格施工，施工过程应密切注意新设备的外型尺寸，使得改造完成的基础与新设备完全吻合安装，确保设备的一次安装就位成功。
4.3.过渡施工
过渡施工即为采用27.5kV铝芯高压电缆从开闭所外接触网入所进（馈）线架构上、下行在天窗点内直接接引到开闭所自耦变的三极隔离开关进线侧，开闭所进（馈）线上、下行各自分别带一台自耦变压器运行，同时用高压电缆从上行T线、N线单接一台所内动力变的施工,可利用1个垂停点（垂停停点需要保证120分钟施工时间，垂停之前应利用上、下行V停点分别对接触网杆做电缆固定支架），对开闭所进（馈）线上、下行（T线、F线和N线）对应接引自所内G89AT2、G89AT1三极隔离开关背对自耦变侧，分别带AT2、AT1运行。
施工流程图：
4.4.横梁更换及软母线更换
当开闭所进入利用电缆接引的全所过渡阶段后，利用5个工作日完成所内15组横梁更换与横梁相连接的相关软母线更换，同时将既有引下下线夹做适当移动，使得新引下线线夹位置与新设备位置相对称，预先安装母线上新设备引下线T型线夹螺栓连接部分。
4.5.撤除过渡，恢复正常供电，利用天窗点进行设备更换
在完成所内横梁及与横梁相关软母线更换（除设备引下线）工作后，可利用1个垂停点（垂停点需要保证120分钟施工时间），对开闭所进（馈）线上、下行（T线、F线和N线）接引自所内G89AT2、G89AT1三极隔离开关背对自耦变侧的电缆进行拆除，开闭所外接触网进所上、下行按照主接线接引至新更换后横梁，自耦变压器对应的G89AT2、G89AT1三极隔离开关进线侧则按照既有方式接引软母线，撤除OT2自用变高压侧过渡电缆，恢复OT1、OT2自用变运行方式，恢复所内正常供电。
若此时，自耦变压器及户外三极手动隔离开关到位、试验合格具备安装投运的情况下即可同时作业更换相应停电的自耦变压器及三极隔离开关。
若在撤除临时过渡电缆时，户外设备与室内综合自动化设备均未到货，建议等户内综合自动化设备到货后，对所内综合自动化设备先安装接引交直流电源，同时输入新设备保护定值后，陆续借助变电所（55kV母线）施工所必需的V停及垂停点对开闭所所内户外设备进行逐步更换，即新设备接引新的综合自动化保护设备，同时在每次更换设备的施工前应确保将要更换的新设备在更换完成后可投入到运行当中，每次更换设备的天窗点应留充裕的时间对新更换的设备（断路器、电动隔离开关）结合新投入的综合自动化设备做传动试验，确保设备的安全投入使用。
当所内设备更换完成后对控制室内既有保护设备（盘柜）进行拆除，对新设备进行合理布局（依据设计图纸及设备运营单位供电段意见），一次就位布置。
4.6．全所停电，进行传动试验恢复送电
当开闭所内主要工作量完成：
更换自耦变压器2台，户外三极隔离开关2台，更换户外真空断路器及流互6组，更换与短路器相关的户外双极电动隔离开关8台，户外双极手动开关6台，（丰润开闭所1台断路器、户外单极电动、手动隔离开关各一台），更换户外横梁15组及相关软母线，同时对所内综合自动化系统进行改造更新（3面综自屏）等。
利用一个垂停点（约90分钟）对所内设备进行综合传动试验（含模拟保护试验）后恢复开闭所正常供电。
4.7．完善尾工
在既有变电所施工过程中因为大多数施工利用天窗点施工，施工中很难避免存在极少数不影响送电，但施工又不到位的地方。
例如，二次电缆的敷设，因新电缆与既有电缆在有限的电缆沟内布置，新电缆的重新布置就需要重新完善；新设备接地线的接引虽然在天窗点内接引完毕，但新设备的设备标识及接地线的标识（地线涂黑）工作需要进一步的规范；控制室内综合自动化设备随既有保护盘柜的退出使用，拆除后需要重新依据设计图纸及运行单位意见重新布置，便于设备维护检修。
五、关键工序施工方案及详细施工步骤
5.1、电缆过渡施工
A．施工任务
对开闭所采取电缆过渡，即采用27.5kV铝芯高压电缆从开闭所外接触网入所进（馈）线架构上、下行直接接引到开闭所自耦变的三极隔离开关背对自耦变侧，开闭所进（馈）线上、下行各自分别带一台自耦变压器运行，
B.施工内容及时间安排（停电操作步骤）
1）电缆敷设及电缆头制作施工在天窗点外施工；
2）接触网杆电缆支架安装分别利用上、下行V停点进行安装；
3）利用垂停点（确保施工时间120分钟）按照《开闭所电缆过渡接线图》进行过渡电缆的倒接施工。
时间安排：
垂停点120分钟
施工步骤：
1.确认变电所馈线停电后，在所外接触网杆上下行分别进行验电，验明无电并悬挂接地线后，分别分开DL231、DL232、G2311、G2313、G2321、G2323、G89AT1及G89AT2对确认AT1、AT2停电，验明无电后分别分开G89PT1、G89PT2，断开PT1、PT2，分开G89OT1、G89OT2所内自用变退出运行，所内用电10kV所用变供给，分别分开DL242、G2421、G2423,分开DL241、G2411、G2413,分开DL243、G2431、G2433对上、下行馈线及丰润折返段停电，验明无电后在所外接触网杆悬挂接地线。
2．分别在所外既有接触网杆断开接触网入所蓟县南上、下行，韩家林上、下行及丰润机务段软母线，拆除G89AT1、G89AT2背对自耦变压器侧软母线，利用电缆按照《开闭所电缆过渡接线图》进行接引。
3．电缆接引完毕后确认固定牢固，接地线完全拆除后，分别合入G89AT1、G89AT2，由蓟县南变电所倒闸，开闭所进入过渡运行。
C.注意事项：
1．.电缆倒接前确认电缆及电缆头试验合格，可以投入使用。
2．电缆敷设过程应做好防护，穿越轨道及裸露部分应使用波纹管进行防护。
3．电缆接线应准确，按照《开闭所电缆过渡接线图》进行接引。
4．G89AT1、G89AT2隔离开关背对自耦变侧因接引电缆与需要更换的软母线F线距离较近需要做好安全防护（如在G89AT1、G89AT2外侧平行于F线侧立高于软母线木杆做防护）。
5．施工过程应严谨，组织有序，确保点内安全施工。
6．过渡用高压电缆的敷设、电缆头的制作及安装等相关施工应严格执行国家及铁道部现行有关施工规范、安全规范和技术标准。
5.2、横梁及软母线更换（恢复供电）
A．施工任务
开闭所户外横梁及与横梁相关软母线更换。
B.施工内容及时间安排
在开闭所进入电缆过渡期后，完成所内15组横梁更换（其中丰润开闭所进线门型横梁既有为双层，更换时将下部横梁拆除，更换上部横梁）及与横梁相连接的相关软母线25条更换，同时将既有引下下线夹做适当移动，使得新引下线线夹位置与新设备位置相对称，预先安装母线上新设备引下线T型线夹螺栓连接部分。
对于不更换的设备如PT、OT等与之相关的软母线一次更换完成。
时间安排：
利用开闭所电缆过渡期内5个工作日
施工步骤：
彩亭桥开闭所：
1、分别按照蓟县南方向及韩家林方向拆除既有横梁及软母线（含与横梁相连接的软母线的引下线）；
2、分别按照蓟县南方向及韩家林方向折返段方向安装新横梁及更换新软母线，连接既有设备与母线的引下线，应将既有引下下线夹做适当移动，使得新引下线线夹位置与新设备位置相对称，预先安装母线上新设备引下线T型线夹螺栓连接部分；
段甲岭开闭所：
1、分别按照蓟县南方向及燕郊方向拆除既有横梁及软母线（含与横梁相连接的软母线的引下线）；
2、分别按照蓟县南方向及燕郊方向折返段方向安装新横梁及更换新软母线，连接既有设备与母线的引下线，应将既有引下下线夹做适当移动，使得新引下线线夹位置与新设备位置相对称，预先安装母线上新设备引下线T型线夹螺栓连接部分；
开闭所设备更换情况：
若在施工过程中有户外断路器、流互及隔离开关、室内综合自动化系统到货，试验合格情况下可对户外设备进行更换。
因考虑到既有线运行安全，开闭所过渡时间不宜过长，在完成户外横梁及与横梁相关的软母线更换后，若户外设备不具备安装条件，应撤出过渡，恢复所内正常供电。
即利用1个垂停点（120分钟）拆除过渡电缆，开闭所外接触网线按照设计图纸接引至所内新更换后硬横梁，G89AT1、G89AT2外侧利用既有软母线接引按照设计图纸接引至新更换的软母线，OT1、OT2按照设计图纸恢复一次软母线连接。
撤除全部临时接地线，按照所内正常运行方式倒闸运行。
注意事项 :
1、软母线的制安，横梁的制安等工序应符合国家铁道部现行的规范及标准，严格执行集团公司颁布的相关施工工艺、工法。
确保施工质量、施工安全。
2、施工应注意区分带电区域与非带电区域，严禁超范围违章作业。
3、凡进入软母线安装现场的人员，必须配戴安全帽，杆上作业人员必须扎安全带。
4、作业开始前应对连梁角钢的焊接强度及构架横梁等的安装牢固程度进行检查。
5、放线时，线盘要支放平稳，并设专人控制线盘的转速，避免损伤母线。
6、架设母线时，母线下方不得有人站立或停留。
母线紧起的初始，应对绝缘子串采取保护措施。
7、六级以上大风天气严禁蹬高作业。
8、工具传递应采用工具袋与提绳配合进行，严禁抛投传递。
5.3、户外设备的更换（真空断路器、流互及其相关隔离开关，自耦变压器及其相关隔离开关）
A．施工任务
序号
施工项目
单位
彩亭桥
段甲岭
备注
1
拆除并安装新自耦变
台
2
2
2
拆除并安装新三极手动隔开
台
2
2
3
拆除并安装新断路器流互
组
6
6
4
拆除并安装新双极电动隔离开关
台
8
8
5
拆除并安装新双极手动隔离开关
台
6
6
6
拆除并安装新单极隔离开关
台
电动、手动各一台
注：
以上六相施工内容包含设备一次软母线连接及二次控制保护线连接
B．施工内容及时间安排
1）自耦变压器及户外三极隔离开关更换利用1个垂停点（施工时间不少于120分钟）进行更换；
2）更换自耦变压器时应利用垂停点拆除蓟县南方向及燕郊方向备用断路器DL233、DL244相关隔离开关G2312、G2322、G2333和G2412、G2422、G2443与横梁母线侧相连接的软母线引下线，利用点外时间（3个工作日）更换备用断路器DL233、DL244及相关流互、隔离开关G2312、G2322、G2333和G2412、G2422、G2443。
同时对新更换的新设备的一次软母线（新设备间相连接不包含与横梁软母线引下线）及二次保护线进行施工，并做保护、传动试验，确保新设备可投入使用。
3）利用1个垂停点对备用断路器至主母线的引线进行接引，同时拆除上行断路器DL232、DL242相关隔离开关G2321、G2323和G2421、G2423与横梁母线侧相连接的软母线引下线，接触网上行分别投入用备用断路器DL233、DL244入工作状态，在丰润开闭所内同时对丰润折返段相关的断路器DL243及相关流互隔离开关G2431和G2433进行设备、一次软母线及二次保护、控制回路更换。
利用点外（2个工作日）对上行断路器DL232、DL242相关流互、隔离开关G2321、G2323和G2421、G2423进行设备、一次软母线（为新设备间相连接不包含与横梁软母线相连接引下线）及二次保护、控制回路更换，并做保护、传动试验，确保上行新设备可投入使用。
4）利用1个垂停点将上行新换设备引下线按照施工图纸接入主软母线，同时将开闭所下行断路器DL231、DL241相关隔离开关G2311、G2313和G2411、G2413与横梁母线侧相连接的软母线引下线拆除，接触网下行分别倒入使用备用断路器DL233、DL244工作状态。
利用点外（2个工作日）对下行断路器DL231、DL241相关流互、隔离开关G2311、G2313和G2411、G2413进行设备、一次软母线（为新设备间相连接不包含与横梁软母线相连接引下线）及二次保护、控制回路更换，并做保护、传动试验，确保上行新设备可投入使用。
5）利用1个垂停点将下行新换设备引下线按照施工图纸接入主软母线，同时将备用断路器DL233、DL244撤出工作状态，开闭所下行按照正常运行方式运行完成所内设备的全部更换。
C．注意事项
1）以上4个垂停点均利用蓟县南变电所的垂停点进行施工更换；
2）备用断路器利用点外时间施工过程中，开闭所内无备用断路器，若任何一条进（馈）线在施工期间发生故障且无法恢复的情况下要求应立即启用备用断路器时，则要求在进行备用断路器施工过程中先施工与DL244相关联的设备，再施工DL233相关联的设备，保证馈线第一时间馈出有备用使用，进线做单路上行或下行接入。
3）在点外对下行（或上行）断路器、流互及相关隔离开关更换，采用备用断路器代替下行（或上行断路器）工作时，若上行（下行）进线在施工期间发生故障且无法恢复的情况下用单台进线备用断路器DL233工作；若下行（上行）馈线在施工期间发生故障且无法恢复的情况下，要求第一时间恢复下行（上行）馈线断路器，或者在施工过程中应先进行下行（上行）馈线施工在进行下行（上行）进线施工。
4）户外断路器、流互、电动隔离开关的更换应在综合自动化盘柜到所，并采用临时过渡接引的基础上进行更换，更换时新设备与新综合自动化盘柜进行接引，控制室内预留足够的控制电缆便于新盘柜的合理布局。
5）户外设备更换前应进行设备单体试验，确保将要投入使用的新设备安全投入使用。
6）施工作业应注意带电区域与非带电区域，严禁超范围作业。
7）工具传递应采用工具袋与提绳配合进行，严禁抛投传递，搬运物资（设备、材料）时应对带电体保持安全距离。
8）施工过程涉及到的停送电倒闸作业应严格执行所内停送电倒闸作业票，并做好安全措施（如悬挂临时接地线、用警示绳划定带电范围等），施工过程严格按照局集团公司颁布的相关施工项目（内容）的施工流程进行施工。
5.4、综合自动化系统的更换
A．施工任务
更换开闭所控制室内保护系统：
更新为进线保护屏、馈线保护屏及中央信号屏三面，与既有交流屏、直流屏（新屏未启用）及故标屏重新合理布置。
B．施工内容及时间安排
1）新的综合自动化系统因只有进线保护屏、馈线保护屏及中央信号屏三面，可在控制室内采取临时过渡的方式焊接底座支架（便于整体搬移，采用临时接地线进行接地），新的综合自动化系统与户外设备的更换同步进行，即新设备采用新的保护系统，逐步对既有保护系统进行替代。
施工过程中控制电缆的预留应充分考虑控制室新系统的布置。
2）在户外设备与所内综合自动化设备同时更换完成后，则对既有保护盘柜（除故标、交流屏）外其他设备及电缆沟内废弃的二次线缆进行拆除，将新盘柜依据设计图纸及运营单位供电段意见进行合理布局，使其便于运营维护，同时做好盘柜的接地。
3）新保护盘柜及交直流屏、既有故标屏就位后对新的控制电缆进行盘体内的固定、整理及电缆沟内的固定、整理，恢复所内正常运行状态。
C．注意事项
1）在天窗点内对户外设备二次保护系统的接线应本着：
先断路器、流互、电动隔离开关后手动隔离；先计量控制保护回路后接点显示回路的施工顺序，最大限度的保证新设备的正常投入使用。
2）盘、柜搬运安装时，工作人员要注意力集中，听从统一指挥、防止挤压手、脚和撞坏盘、柜上的设备。
3）安装时，禁止用大锤等敲打盘、柜。
4）盘柜在搬运、安装时要避免强烈震动，移动旧盘时注意盘内二次配线，不要有松动。
5）盘柜在未固定前应有防倒措施。
6）电
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