35kV变电所安装工法.docx
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35kV变电所安装工法
35kV变电所安装工法
中冶集团华冶资源公司天津工业设备安装分公司
王文凯彭廷生杨千里李小红刘林
1前言
本工法适用于35kV变电所电气安装工程，以工厂常用35kV/10kV降压变电所典型设计为蓝本，容量为31.5MVA,35kV/10kV双圈三相电力变压器2台；35kV线路2回；10kV线路20回。
一次结线方式：
高、低压侧均采用单母线分段结线。
电气布置：
变压器、配电柜等设备均室内安装，变压器至配电柜、两排配电柜间均为封闭母线桥连接，电缆沿桥架在电缆沟或夹层内敷设。
我公司承建施工完成了多个类似工程，根据多年的施工经验总结和技术革新，逐渐形成了此工法。
2工法特点
2.1本工法科学组织施工，合理划分施工区域，加快了施工进度。
本工法将35kV变电所安装按系统划分为三个施工区域：
35kV配电系统、10kV配电系统和电缆线路系统。
各个区域可以同时展开施工，大大缩短了工期。
2.2施工过程中采用了先进的施工工具，保证了工程安装质量、减轻了劳动强度、节省了人工，施工效率显著提高。
1.电缆接线端子压接改用了电动液压钳，代替传统的手动压接方法。
2.用电缆卡断剪代替手工锯。
3.大的动力电缆敷设用电动机械牵引代替了人力敷设。
3适用范围
本工法适用于35kV/10kV降压变电所安装，另外对35kV等级以上的变电所以及10kV等级以下的变、配电室的安装均有指导作用。
4工艺原理
此工法是根据35kV/10kV降压变电所的安装内容进行编写的，包括变压器安装、成套配电柜安装、电缆敷设及电缆终端头的制作安装四部分，科学合理地安排施工，采用国内先进的施工工具。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
电缆桥架安装
图5.1-135kV变电所安装工艺流程
5.2施工准备
施工准备阶段主要完成的工作。
准备齐全施工用各种技术资料；组织图纸自审，参加建设单位组织的图纸会审；组织编写施工组织设计及专项施工方案，并报监理及建设单位批准；进行技术交底和安全交底；编制施工进度计划、施工机具和材料需用计划；编制职业健康安全、质量、环保措施等。
划分施工区域，将35kV/10kV降压变电所安装按系统划分为三个施工区域：
35kV配电系统和10kV配电系统、电缆线路系统；合理配置好施工人力资源。
5.3电气设备安装操作要点
5.3.1成套配电柜安装。
包括35kV配电柜、10kV配电柜、直流屏等设备的安装，设备到货后，组织安装，尽早完善直流系统，为电气调试创造条件。
其具体安装步骤如下:
1.基础型钢制作。
基础型钢的制作在施工准备阶段完成，为保证基础制作精度，在平台上制作。
这样不仅可以保证制作质量，而且可以与土建专业同时进行，有效地缩短工程工期。
其制作程序如图5.3.1-1所示。
图5.3.1-1高压开关柜基础型钢的制作程序
1）下料。
根据设计要求选用槽钢，用砂轮切割机下料。
下料前应先对槽钢进行除锈和调直，用电动磨光机除锈。
2）拼装。
拼装在平台上进行，先用石笔在平台上划出基础轮廊线，再按廊线进行组对，装配间隙控制在2-4mm，进行点焊固定。
3）焊接。
焊接采用手工电弧焊，为防止焊接变形，每隔2m将槽钢与平台点焊固定。
4）矫正。
用氧气乙炔火焰矫正，根据构件变形情况确定加热位置及加热顺序，加热温度应控制在600-650℃。
5）制孔。
盘柜基础安装孔制作用磁座钻，钻孔直径应比固定螺栓大1mm。
6）除锈刷漆。
基础焊接完后，进行除锈和防腐。
2.基础型钢的安装。
其安装程序如图5.3.1-2所示。
图5.3.1-2基础型钢的安装程序
1）测量放线。
基础型钢在配电室地面垫层做完后进行，安装前与土建专业进行交接，首先进行测量工作，用水准仪找出标高最高的预埋铁，以此点为基准点进行基础的安装，同时确定好盘柜安装的平面位置。
2）基础安装。
将基础放到安装位置，进行找正找平。
找平时用水准仪跟踪测量，从一侧开始，以测量的最高点为基准，用平垫铁进行找平，平垫铁垫在盘柜接缝处，找好一处点焊固定一处。
3）焊接固定。
找平找正后，将基础型钢与预埋件焊接牢固。
4）补漆。
基础焊接完后对焊接处进行补漆。
3.高压柜的安装。
合理安排设备到货日期，保证设备卸车、验收、运输、就位一次完成，减少设备二次倒运、二次包装、看护等费用。
1）柜体的运输、就位。
柜体的运输、就位一次完成，用吊车将配电柜卸到配电室门口，室内运输用手动叉车，将设备运到安装位置，然后人工进行柜体的就位。
2）柜体找正、固定。
先将母线桥连接的两面柜对齐、找平、找正，再依次向两侧进行安装，边找正边固定。
3）主母线安装。
按从内到外的顺序安装柜内母线，安装时母线连接处先穿上螺丝，不上紧，等所有母线安装位置无误后，统一用力矩扳手紧固，紧固力矩值根据使用的螺丝规格而定，并应符合规范要求。
上述工作完成后进行母线室的清理工作，并测量各相对地及相间的绝缘电阻，合格后封闭母线室护板。
4）接地母线安装。
将两柜间接地母线连通，并与接地网可靠连接，并排柜主接地应不少于2处。
5）柜内小母线安装。
柜内小母线一般安装在盘面仪表室，材料为铜棒，安装前先进行调直，再进行安装，小母线与支持器的线夹接触面部分应挂锡，连接用专用接头。
安装后在每个盘挂上小母线编号，测量绝缘电阻。
6）安装边屏。
7）母线桥安装。
两列盘间的母线桥在盘体就位后进行，先在地面进行组装，再用倒链进行吊装，本体安装完后，将各段母线外壳接地连通，并检测各相母线对地及相间绝缘电阻。
5.3.2电力变压器安装。
变压器安装时，需调试人员配合，提前做好变压器油、套管、瓦斯继电器、温度计等变压器的实验准备工作。
变压器安装流程如图5.3.2-1示。
图5.3.2-1变压器安装流程图
1.变压器运输、就位。
变压器室具备安装条件后，通知变压器进场，实现运输、就位一次完成。
变压器安装位置与现场地坪有高差时，提前用枕木、型钢等材料垫平。
使用汽车吊卸车，变压器着地前，装上变压器的滚轮，直接放到预先铺设的轨道上，用倒链牵引就位；没有滚轮的小型变压器用钢管作滚杠，进行就位。
运输应注意以下几点。
1）变压器在运输过程中不应有严重冲击和振动，卸车地点必须坚实。
2）利用机械牵引变压器时着力点应在重心以下，运输倾角不得超过15。
3）变压器整体起吊时应将钢丝绳系在整体吊耳上。
2.本体安装。
1）变压器基础轨道应水平，轨道与轨距应配合。
2）变压器在就位后应将制作的变压器固定装置与底座焊接牢固。
3）变压器本体安装完毕后进行可靠接地。
4）装有气体继电器的变压器顶盖沿气体继电器方向要有1%-1.5%的升高坡度。
3.附件安装。
用屋顶预埋件为吊点，用倒链进行吊装。
1）套管安装。
安装应做好绝缘检查，吊装时只能用吊装带吊装，不能用钢丝绳吊装，以免损坏瓷裙。
2）散热器安装。
把电力变压器上相应安装孔的阀门关闭，即操作杆上的箭头指示“关”的位置，卸除临时密封盖板，吊起散热器，使上下联管上的法兰与油箱上相应的法兰对正，安装连接螺栓。
全部散热器安装完毕，保证与变压器本体连接的部位密封严密。
3）油枕部分安装。
油枕部分包括油枕、吸湿器、气体继电器等部件，安装之前对各部件外部进行清扫，除去油污，并用合格的绝缘油冲洗。
油枕安装。
油枕安装时应注意，不要让玻璃管与金属直接接触。
然后吊起油枕的两个支板，用螺栓暂时固定到油箱的顶盖上面再从油枕顶部穿进绳索，吊起油枕，放到支板上，调整好位置，装好带箍，用螺栓把油枕和支板联结起来，拧紧支板与油箱盖的紧固螺栓。
吸湿器安装。
把吸湿器的容器垂直安装在油箱的指定位置，再用钢管把油枕与容器联结起来，联结法兰处采用胶环密封。
气体继电器安装。
气体继电器经检验鉴定合格后安装，安装时先装好两侧的联管下阀门，联管与油箱顶盖的联结螺栓不要完全拧紧，把气体继电器的浮子部分从继电器的容器中取出，拆开容器两端的临时密封盖板，装到两联管之间，要求容器顶部与法兰保持水平，用水平尺校验以后，再拧紧各个联结面的螺栓，各个法兰联结面的橡胶衬垫要安装正确，最后把浮子部分放到继电器的容器里面，装回容器的顶盖，安装继电器的容器时，要把容器上的箭头方向从油箱指向油枕。
4）温度计的安装。
温度计安装前应进行校验，安装温度计首先清扫温度计和测量管，检查有无损伤后打开变压器油箱顶盖上的安装孔，插进测量管，按照制造厂规定的位置固定温度计和金属软管。
安装在变压器油箱上的温度计，底座必须坚固，以防电力变压器运行中的振动影响温度计的正常指示。
4.补加油。
1）管式油表注油，其程序如下。
打开放气管处的盖板，将油袋放气管小心拉出，取下油袋密封塞。
将管式油表呼吸罩拧下，利用漏斗给管式油表注油，当油袋放气管口处有油溢出时，暂停注油，静止一会儿，待油袋中无气体排出，并确认油袋装满后，回装油袋放气管上的密封塞及放气管接头处的盖板。
继续向管式油表注油，当油位升至玻璃管上部最高点时，停止注油，并检查高位报警端子是否接通。
从油表下部的放油塞放油直至玻璃管内的油放净为止，然后拧紧放油塞。
当油位达到最低点时，检查低位报警端子是否接通。
回装好呼吸罩和密封垫。
2）胶囊储油柜非真空注油。
其步骤如下：
检查吸湿器的呼吸通道是否畅通。
开启接气体继电器连接管的蝶阀及放气塞。
当变压器注油其油位升至储油柜时，储油柜内的气体从放气塞处排出，此时胶囊也随之经吸湿器排气，同时胶囊随油位上浮。
当放气塞冒油时，立即停止注油并拧紧放气塞。
确认储油柜内的气体全部放净后，再将管式油表上部的临时密封垫取下，并检查油表上的呼吸通道是否畅通，确认畅通后再回装呼吸罩。
通过变压器的注、放油管接头连接的管子上的阀门，将储油柜内的油放至正常油位，此时胶囊自行充气，储油柜的油位可通过管式油表来指示。
3）注满油后静置24h，然后打开套管、散热器、联管等上部的放气塞和储油柜中薄膜上的排气嘴进行排气，待油溢出时关闭塞子。
根据最后的油温和油面曲线调整油面然后取油样试验。
5.密封性能试验。
在电力变压器油箱顶盖上用1.5m的油柱，使油箱内维持20-30kPa的压力，延续24h，检查各部位应无渗油。
5.3.3电缆桥架安装
1.先进行区域划分，对施工人员分组进行安装。
2.立柱安装。
立柱安装时要保证间距和垂直度，与预埋铁的焊接要牢固。
3.托臂安装。
一个区域的立柱安装完后，在托臂安装位置顶面挂上基准线绳，为保证每个托臂的水平，应挂两根，进行此区域内托臂的安装，固定后要保证托臂水平度。
4.桥架安装。
一个区域的托臂安装调平后，再进行桥架的安装，安装前先在地面将两至三段组装到一起，再装到托臂上固定。
5.4接地系统的完善
设备基础、设备本体、电缆桥架、电缆支架、电缆管及所有金属设备均应与大地接地系统可靠的连接在一起。
变压器室应做单独的接地电阻测试，并符合设计规范要求。
5.5电缆敷设
5.5.1电缆敷设方法。
远距离大截面动力电缆敷设用电缆牵引车，其他动力电缆和控制电缆用人工敷设。
5.5.2电缆的排列应符合下列要求。
1.电缆排列时，严格控制电缆噪声等级，动力电缆和控制电缆不能配置在同一层支架上或桥架内，高、低压电力电缆，强弱电控制电缆按顺序由上而下分层配置。
2.控制电缆在桥架上不宜超过三层。
3.交流电力电缆在桥架不宜超过二层。
4.排列整齐，不能有交叉。
5.5.3电缆固定
1.电缆使用尼龙扎带或电缆绑扎线绑扎固定。
2.垂直敷设或超过45。
倾斜敷设的电缆在每个桥架上每隔2m处固定一次。
3.水平敷设的电缆，在首末两端和转弯处固定。
4.交流单芯电缆的固定夹具不能构成闭合磁路。
5.6电缆终端头的制作
以10kV三芯交联聚乙烯电缆热缩终端头制作为例
5.6.1剥除电缆护层、金属铠装、铜带和绝缘屏蔽。
剥切时不得损伤主绝缘，屏蔽端部要平整光滑，不准有毛刺和凸缘。
剥除电缆外护层及铠装尺寸，见图5.6.1-1。
图5.6.1-1剥除电缆外护层尺寸
1—电缆护套；2—钢铠；3—绑扎；4—内衬层；5—铜带屏蔽
5.6.2彻底清洁绝缘表面，不得留有碳迹，必要时可用细砂布打磨抛光，最后还得用溶剂清洁擦净。
5.6.3焊接地线。
采用镀锡编织铜线作电缆钢带屏蔽引出接地线。
预先将编织线拆开均分成三份，重新编织，分别包绕各相，绑牢焊接在铜带上。
如有铠装，应将编织线用绑线绑扎后与钢铠焊牢。
在密封处的接地线用锡填满编织线空隙长约为15-20mm，形成防潮段。
5.6.4填充三叉及绕包密封胶。
用电缆填充料填充三芯分支处，使其外观平整。
只起保护分支护套被地线或绑线刺破。
清洁电缆护套表面，密封胶带应包绕两层长约为60mm，再将接地线包在其中。
5.6.5安装热缩附件。
首先安装三芯分支护套。
在安装时尽量往下，护套上作明显标记，以确保密封段约为60mm不受损伤。
然后在电缆护套端部，温度加热到110℃-120℃时，开始向下收缩，待完全收缩（收缩率约为30%-40%）后，端部应有适量胶液挤出。
最后向上收缩，分支护套收缩完毕。
5.6.6剥切铜带及绝缘屏蔽。
剥切时不准损伤主绝缘，残留半导电层，用细砂布打磨干净。
5.6.7安装接线端子。
首先确定引线长度，按端子孔深加5mm，剥除端部绝缘。
然后在压接端子时，应先用砂布或锉将其不平处锉平，清洁表面，再用填充胶填充绝缘和端子之间的压坑，使胶与绝缘和端子均搭接5mm左右，并平滑光洁。
5.6.8安装绝缘管。
首先要清洁绝缘、应力管、分支护套表面，然后安装上绝缘管。
注意绝缘管的涂胶部位应和分支护套搭接，从下往上收缩。
5.6.9安装密封套。
先清洁绝缘管端部和接线端子，然后套入密封套收缩于端子和绝缘管之间，如图5.6.9-1
（1）所示。
5.6.10安装雨裙。
首先清洁绝缘管表面，然后套入三孔雨裙，待自由雨裙下落定位后就进行收缩工艺。
其收缩工艺可按图5.6.9-1
（2）推荐的尺寸先安装单孔雨裙，后在端正后进行收缩。
（户外式热缩终端头有此要求）
图5.6.9-1
（1）NSY系列
（1）和WSY系列图5.6.9-1
（2）10KV三芯交联聚乙烯电缆热缩终端头结构图
1—分支护套；2—绝缘管；3—密封套；4—接线端子
6材料和设备
6.1主要机械设备（见表6.1-1）
表6.1-1主要机械设备计划表
序号
名称
型号
单位
数量
用途
1
交流电焊机
BX1-500A
台
5
2
磁力线坠
个
5
3
对讲机
副
3
4
施工用电源箱
个
3
5
磨光机
SIMJZ-100
把
3
6
水准仪
NAKO精度±2.5mm/Km
台
2
安装
7
电动液压钳
套
2
电缆头制作
8
兆欧表
500、2500V
块
各2
9
电锤
台
3
10
卡断剪
台
2
电缆头制作
11
电缆线辊（拖轮）
个
40
电缆敷设
12
电缆牵引车
台
1
电缆敷设
13
切割机
φ400
台
3
14
母线煨弯机
台
1
15
真空滤油机
台
1
16
汽车吊
16T
台
1
设备吊装
17
汽车吊
50T
台
1
变压器吊装
6.2主要材料（见表6.2-1）
表6.2-110KV高压配电室主要材料计划表
序号
名称
数量
用途
1
钢丝绳20
200m
电缆敷设
2
钢板尺（300mm）
2把
3
盒尺（5m）
4把
4
磁力线坠
4个
盘柜安装
5
水平尺
3把
盘柜安装
6
钢板尺
4把
7
皮尺（50m）
1把
8
电缆线轴
3个
7质量控制
7.1本工法执行的主要规范
7.1.1《电力变压器、油浸电抗器、互感器安装工程施工及验收规范》（GBJ148-90）
7.1.2《母线装置安装工程施工及验收规范》（GBJ149-90）
7.1.3《电缆线路安装工程施工及验收规范》（GB50168-2006）
7.1.4《接地装置安装工程施工及验收规范》（GB50169-2006）
7.1.5《盘、柜及二次回路结线安装工程施工及验收规范》（GB50171-92）
7.1.6《电气设备安装工程交接试验标准》（GB50150-2006）
7.2质量控制措施
7.2.1施工过程中，严格执行国家规范、规程、质量检验评定标准及公司质量管理程序文件，以保证每道工序均处于受控状态。
7.2.2严格技术交底，每一个分项开工之前，工长必须以书面形式对作业班组进行技术交底，明确施工方法及质量目标，交接记录双方均要签字。
7.2.3施工过程中严格执行工程质量奖惩制度、奖优罚劣。
7.2.4各级管理人员均要持证上岗，特殊工种要有相应的上岗操作证。
7.2.5严格执行“三检制”和“三工序”制度，项目质量员跟踪检查，掌握质量动态，加强工序质量控制，以工序保分项，以分项保单位工程质量目标实现。
7.2.6对重点部位如变压器的安装、高压开关柜的安装及电缆头的制作安装等工序必须严格过程控制和验收。
8安全措施
8.1严格按操作规程作业。
建立健全安全保证体系，落实安全生产责任制。
建立安全应急预案体系，配备相应人员，准备好相应物料。
8.2施工前认真、详细、全面地进行安全技术交底，并要求每个参与作业人员均参加，交底结束后进行相关不清楚问题的解释，交底确认，然后作业。
8.3进入施工现场配戴好必要的安全用品，并牢固树立安全第一，预防为主的思想。
8.4特殊工种如电工、焊工、起重工、等需持证上岗，随时接受检查.
8.5施工人员统一安排，分工负责做好自己的安全工作，对自己需要用的工、机具线路等随时检查，发现隐患及时处理并上报。
8.6施工用电线、电缆、二次线要符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005规定，由安全员和电工经常巡查，维护处理。
8.7吊装作业设置警戒区域，由起重工统一指挥，设专人监护。
起重指挥的信号、手势一定要清楚。
吊装作业用工作平台、吊绳具经常进行检查、更换、加固。
8.8严格按照施工方案的规定和要求施工作业。
8.9起重机械吊装作业严格执行“十不吊”，电焊、气焊严格执行“十不烧”。
8.10必须按规范规定使用钢丝绳，使用前、后和过程中仔细检查，必要时更换。
8.11遇雨、雪等特殊季节施工，必须编制专项安全施工方案。
9环保措施
9.1严格执行国家及相应施工项目所在地方对施工环境保护措施的规定。
9.2建立环境保护，文明施工管理实施体系，落实责任制。
9.3编制项目施工环境保护，文明施工专项方案，并严格执行。
9.4施工现场文明施工管理，班组成员实行责任分工制，负责施工点的文明施工。
9.5运到现场的设备、构件一定要堆放整齐，做好有关标识。
9.6施工余、废料及时清理回库，现场保持干净。
9.7保护现场已安和未安的所有设备、构件不受损，并坚决抵制不文明的行为。
9.8材料计划力求准确，供应及时，工程完后及时退场。
9.9施工人员进入施工现场，必须做好标准化作业施工，正确使用安全帽、工作服等劳动防护用品。
9.10施工现场用水、用电设施的安装和使用符合安装规范和安全操作规程，并按施工组织设计进行接（架）设，临时接用要提出申请，按批复实施，严禁随意接水、接电。
9.11保持工地环境卫生，不准随地大小便，必须做到令行禁止，一经发现处以重罚。
9.12施工现场必须做到工完料清，及时清理现场。
10效益分析
我公司承建施工了多个工程，运用此工法施工有效的控制了各施工工序、提高了工程安装质量。
施工过程中使用了多种先进的工机具，不仅减轻了施工人员的劳动作业强度，而且提高了劳动效率，还节省了大量人工，缩短了工期，取得了良好的经济效益。
11应用实例
11.1我公司于2005年完成的天钢双棒材2#生产线工程，变电所电气包括28面高压柜、变压器12台，高压电缆2500米，电缆桥架3000米等。
应用本工法，工期提前10天，比同时施工的1#生产线少用15天时间，安装质量达到了合同要求，并提前5天送电，各系统运行良好，受到业主和监理的好评。
11.2我公司于2007年完成的黄骅中铁高炉、烧结工程，变配电室共12个，应用本工法，工期提前15天，安装质量达到了合同要求，得到业主和监理的认可。
11.3我公司于2008年完成的天钢1#高线电气安装工程，变电所部分包括1台35KV/10KV变压器、8台整流变压器、8台动力变压器、1台照明变压器、43面10KV高压开关柜，电缆桥架4500米等，应用本工法，合理组织施工，在设备到货推迟10天的情况下，仍按原计划完成变电所的安装工作，按计划日期送电，同时人工费也有明显减少，比计划人工工日少用220个。
为天钢高线早日投产打下了良好的基础，取得了良好的经济效益和社会效益。
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