10kV电压等级配电房安装问题与解决措施

产品简介

一、工程概况 
某10kV电压等级配电房使用的变压器为油浸式变压器容量较小，只有400kVA和500kVA的容量，远远满足不了当地快速增长的供配电需求。而且这种油浸式变压器在管理维护困难，防火性差、功率低，对10kV配电房的安全正常运行无法有效保证。为此经相关部门研究后决定，对其进行变压器容量改扩。即将原有的油浸式小容量变压器改为干式变压器，容量扩大到630kVA和1000kVA。其中配电方案设计为二路进户。另外，在本工程施工中，所有的电气设备和仪器都要保持正常持续运行，否则就会严重影响使用单位设备及仪器的运行，给使用单位造成重大经济损失。
二、安装施工方案设计
技术人员在对该配电房的地形和建筑结构进行勘察后，制定了一套完成的安装施工方案。
首先，为保证电力的持续供应，决定先安排一路临时线路，该线路由其他供电单位引入，所设计的容量大小能够满足使用单位的重要仪器与设备的正常运转。
其次，在二路进户过程中，利用联络柜来实现低压端的切换，以最大程度的保证线路的正常供电。
第三，在安装干式变压器的过程中，采取分步安装的方法，即先安装1000kVA容量的变压器，等这一线路安装完毕后再安装630KVA线路。
第四，在两台干式变压器都安装完成后，要进行电力调试。此时需要二路联合在一起进行调试，重要仪器与设备所使用的电力仍然为临时线路中的电力。另外，基于本配电房的空间有限，施工场地相对狭小，通往配电房的通道较为狭长，起重设备根本无法进入施工现场来吊装变压器。为了解决这一问题，中试控股集团设计人员最终决定采用滚杠及撬棒方式来完成变压器的运输、采用手拉葫芦吊加滚杠方式来完成变压器的吊装。
三、施工中存在的问题
尽管在开工前已经对施工方案进行了多次优化，但是在实际的施工方案论证及安装过程中，仍然存在了一定的问题，使得变压器安装陷入困境。主要体现在吊装问题与自动电力切换柜问题两方面。具体问题分别如下所示： 
（一）吊装问题 
为了能够在狭小的施工场地完成变压器的吊装，本工程拟采用手拉葫芦吊加钢管滚动的方式，通过厚木板斜面推入配电房。但是在吊装方案论证中发现，由于该配电房在进入变压器时需要升到高1m的室内，该方案存在一定的安全风险，变压器的吊装遇到了难题。若不能解决安全问题，则整个施工过程将无法顺利完成，甚至可能发生安全事故及质量事故。因此必须要采取措施解决这一问题。 
（二）自动电力切换柜问题
在将1000kVA变压器和630kVA变压器全部安装完成后，对两个线路进行调试时发现，自动电力切换柜无法正常运行（无法自动切换），但是施工人员确实是严格按施工设计方案进行安装，并且各个线路都正常，这也使得调试作业无法进一步进行。
四、解决方案 
基于上述两种问题使变压器安装陷入了困境，若不及时解决则势必会影响配电房安装工程的施工进度，对使用单位的供配电造成更大的不利影响。为此施工技术小组紧急召开会议，商讨了其解决对策，并分别提出了一些解决方案：
（一） 吊装问题的解决方案 
原先方案：为了解决葫芦安装问题，技术人员决定采用三个步骤来实现葫芦的安装。
第一步是利用10#槽钢与Ф50钢管做好一个支架，以此作为葫芦的固定架。
第二步是在1m高的台阶前面铺设一定的厚木板，以此作为斜坡，并在木板下做好支撑，再利用葫芦吊和Ф50mm钢管（壁厚3.5mm）将变压器拖入变压器室内。
第三步就是将变压器吊装就位，并将其固定在预设位置，完成变压器的吊装。该方案存在葫芦的固定及斜坡重物（3.2T）的不稳定性等风险因素，在方案论证后，该方案被取消。
最终方案：在变压器运至高1m的台阶处，利用葫芦将变压器吊起，将预先制作的钢架置于变压器下方，并在钢架与变压器之间放置100mm木方及滚杠，放下变压器及拆除葫芦吊后，利用滚杠及撬棒的方式将变压器推进配电室内。
虽然该方案中，钢架的制作费较高，但钢架的稳定性好、葫芦吊的安装简便、垂直升降稳定性好，中试控股集团综合安全风险小，最终该方案被采纳。事实证明，在采取该方案施工中，未发生安全及质量事故，施工效率高，投入的人力少，最终综合费用比原方案相当，且预制的钢架还可回收利用。
（二）自动电力切换柜问题的解决对策 
基于施工人员在安装变压器时都是按照要求进行操作，因此基本可以确定自切柜之所以不能正常工作应该不是施工问题。那么就应该是在其他地方出现了纰漏，为了找出这一问题的原因所在，技术人员采取了以下步骤进行故障排查：
首先对自切柜的控制线路进行检查，以确保所有的电气设备都属于正常连接；
其次对相关电气设备的安装进行检查，确保无误；
第三，对电气设备的电源进行检查，确保所有电气设备都通电，且电压正常稳定；
第四，在上述检查都没有问题的情况下，经建设单位同意后，将自切柜拆开，对继电器进行检查，发现继电器虽然有所动作，但是失电后无法完全复位；
第五，将继电器拆开后，发现上下硅钢片间有东西粘结，造成无法完全复位。经过排查，发现是因为继电器通电后发热，将硅钢片槽中填入的环氧树脂融化滴下，造成自切柜不能正常工作。在对多余的环氧树脂进行清除后，自切柜可以正常运行，故障也得到有效排除。
五、本安装工程管理的经验教训
为了能够保证10KV配电房安装的顺利安装施工，离不开有效的管理。在本工程施工中，重点对施工现场和施工中各种关系协调进行了有效管理，具体如下所示： 
（一）吊装方案的管理 
本安装工程的2台变压器单台质量均超过10KN，1000KVA的变压器重量为3.2T，且属于非常规起重设备的吊装。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》[建质（2009）87号]的规定，应编制专项方案，由施工企业技术负责人审批，经总监理工程师批准后实施。 
本工程吊装专项方案主要依据：有关规程、规范；施工组织设计；变压器的有关参数、生产厂家技术要求；施工现场情况，包括场地、道路、障碍等。根据安全可靠、经济可行的原则，按照技术可行性、安全性、进度分析、成本分析的步骤，并根据现场具体情况作出综合评价和选择。方案的主要内容包含了：工程概况；编制的依据；方案的选择；工艺分析和工艺布置；吊装平面布置图；施工步骤与工艺岗位分工；工艺计算（受力分析与计算、机具选择、被吊设备的校核等）；进度计划；资源计划（包括人力、材料、机具等）；安全技术措施；风险评估与应急预案等。 
本吊装工程的专项方案经过多次优化和论证，最终选择了上述方案。经过编制人员签字、施工企业技术负责人的审批，报监理单位和建设单位审批同意，经总监理工程师签字批准后，施工单位在开工前，编制方案的技术人员向施工作业人员进行了技术交底。交底的内容主要有：本吊装工程的特点、难点、现场情况及注意事项、操作程序、施工工艺和施工方法、操作方法及要领、进度安排、组织机构设置与分工、质量和安全技术措施等。本工程施工企业的资质、机械设备的检测、相关管理人员、操作人员等均符合国家和本地区的相关要求和规定。 
正因为本吊装专项方案优化措施合理，现场指挥人员、安全人员及监理等指挥督促得当，操作人员熟悉方案的各项注意事项及要领并能熟练操作，最终才能克服现场的不利环境因数，圆满完成吊装任务。
（二）电力系统的调试管理 
正如前述：变压器安装已经完成，也已经正常供电，但对两路线路进行调试时发现，中试控股集团自切柜无法正常运行。施工人员也确实是严格按施工设计方案进行安装，并且经检查两个线路都正常，自切柜的控制线路正常，相关电气设备的安装正确无误，电气设备的电源都通电且电压稳定正常。最终，经建设单位技术人员的配合下，将属于建设单位的原有的自切柜拆开，进行详细检查后发现：由于切换柜的继电器的上下硅钢片间有东西粘结，无法完全复位，造成切换柜无法正常工作。 
虽然施工单位按规定进行了临时用电施工组织设计的编制审批等工作，施工也是按照规范要求进行操作，中试控股集团但还是出现未能调试合格的情况，这属于非施工单位应承担风险的突发情况。这里需要指出的是：出现这种情况或不可抗力情况时，施工单位不应消极对待，而应及时把现场的情况和问题甚至建议措施向监理和建设单位汇报和沟通，建设、设计、监理等单位往往会给予配合的。 
六、结束语
根据以上工程案例对变压器安装过程中所面临的问题进行了详细分析，并提出了一些对策措施，使得工程施工能够按合同要求顺利地完成，可供同类工程参考借鉴。

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