110kV天等站直流系统充电机及馈线屏更换工作方案.docx
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110kV天等站直流系统充电机及馈线屏更换工作方案
110kV天等站直流系统充电机及馈线屏
更换工作方案
批准：
审核：
编写：
一、工程概况
110kV天等站的直流系统充电机及馈线屏2002年技改后投运，已运行多年。
直流充电模块设备老化，2009-2011年多次出现直流充电模块故障，已多次维修但未能有效解决，且直流系统定检中发现直流充电机稳流、稳压、均流特性已不能满足《南网直流电源系统运行维护管理办法》要求。
该变电站为无人值守站，直流系统无蓄电池巡检仪，不能有效对直流设备蓄电池进行检测。
该站直流系统存在的这两个设备隐患，对直流系统运行带来非常不利的影响，同时也给间接影响电网的稳定运行。
直流系统的稳定运行，关系到全站的保护测控系统。
更换直流系统充电机及馈线屏后，可提高直流设备运行可靠性，并提高对直流蓄电池的监控力度。
为了更加规范直流系统的使用，提高直流系统的运行可靠性，本次直流系统改造结束后，合母负荷共使用8路：
110kV侧2路（201Z、202Z）直流环网；35kV侧4路直流，2个环网（203Z、204Z；205Z、206Z）；10kV侧2路（207Z、208Z）直流环网。
控母负荷使用20路，均为单独供电。
最后将屏顶小母线拆开，并包好绝缘胶布。
本次工作需要为使该项工作能更顺利有序的进行，确保本次工作安装工作能安全圆满完成，特制定本工作方案。
二、组织措施
1、工作现场组织机构
工作负责人：
苏家思
工作成员：
唐运益、袁仁栋、谭绍亮、韦立权、韦绍义、直流系统设备厂家技术人员、自动化班和继电保护班技术人员、
2、工作任务：
110kV天等变直流系统充电机及馈线屏更换工作
3、工作地点：
主控室内：
27P直流馈线屏、26P直流充电屏、1P110kV线路保护屏I、2P110kV线路保护测控屏II、4P110kV备自投屏、5P110kV保母线护屏、6P1号主变保护屏、7P站用电测控屏、8P2号主变保护屏、9P3号主变保护屏、10P主变测控屏、11P公用测控屏、15P35kV线路保护测控屏III、17P10kV线路保护测控屏I、18P10kV线路保护测控屏II、31P35kV线路保护测控屏II、30P35kV线路保护测控屏I、13P35kV线路保护测控屏Ⅳ、12P电压并列屏、14P低频低压减载屏、23P110kV线路保护屏，主控室事故照明配电箱、主控室办公台、24P所用屏I、25P所用屏II、28P直流蓄电池屏I、29P直流蓄电池屏II、16P直流充电馈线屏（新）
室外：
110kV东天线106开关端子箱，110kV桃天线105开关端子箱，35kV2号电容316开关端子箱，35kV母联乙3002开关端子箱，35kV进结线307开关端子箱，35kV3号电容318端子箱，1号主变10kV侧901开关柜，2号主变10kV侧902开关柜
4、责任分工：
工作负责人：
负责组织本工作方案实施，工作人员、工器具调配，工程协调，在保证质量、保证设备和人身安全的前提下争取提前完成任务。
工作人员：
根据工作进度具体要求合理配备人员数量。
保证自身工作安全，防止工作中出现的安全问题、保证安全、文明工作。
安全员：
负责现场安全监督工作，纠正工作班人员的违章行为。
三技术措施
1工作前准备工作：
1）工作所需工器具
序号
工器具名称
型号
数量
清点确认（√）
1
绝缘摇表
1000V
1
2
工具箱（内有万用表、钳表）
3
3
编号套打印机
C-100T
1
4
电缆牌打印机
1
5
线盘
1
6
安全帽
3
7
撬棍
2
8
电缆剪
1
9
电烙铁
75w
2
10
小型电焊机（带有焊条）
1
11
直流系统综合特性仪
1
12
便携式充电机
奥特迅
1
13
安秒特性仪
1
14
移动蓄电池组
1
15
组合工具
1套
16
手套
10双
17
直流空开
25A
2
2）工作所需电缆及其它材料
序号
回路名称
规格
数量
清点确认（√）
1
电缆
KVVP22-4*4
1100
2
电缆
KVVP22-8×1.5
20m
3
电缆
3*16+10
60m
4
485通讯线
100m
5
以太网线
60m
6
线号管
1.5m㎡
4m㎡
10m
7
电缆牌
25×50㎜
90块
8
焊锡
2卷
9
扎带
若干
10
热缩管
10m
包电缆头
11
铜压接头
60A
10个
压接屏蔽线
12
铜鼻儿
60A
30个
13
铜鼻儿
200A
4个
3）工作所需资料
序号
名称
数量
清点确认（√）
1
工作图纸
2
2
厂家图册
2
3
说明书
2
2工作前的准备工作：
序号
准备项目
准备内容
确认（√）
1
方案学习
开工前工作负责人组织现场工作人员认真学习工作方案，核对危险点分析是否需要补充和完善。
2
班前会
1.班组负责人员到现场了解设备及基础的实际情况，落实工作设备布置场所，按照安规和现场工作实际需要核对安全措施是否完备，确认危险点分析满足工作需要。
2.与变电站值班员二次设备状态交接完毕。
3
编写二次
措施单
本次工作过程在电缆转移和接入的过程当中涉及到的二次回路拆接线时，均要编写二次安全措施单，且二次措施单要经过工作负责人审核后才能开始执行。
3工作现场布置：
（1）电源箱位置。
（2）工作现场消防器材齐全，布置合理。
（3）工作现场物品摆放合理、整齐，现场无多余的杂物。
四、主要工作计划及进度表、危险点分析及控制措施
4.1工作总体计划及进度表
序号
时间
工作内容
备注
1
08月14日（共1天）
1、新屏柜开箱初步检查充电机、集中监控器、电池巡检仪和绝缘监察仪。
2、敷设电缆：
8条合母、21条控母、2条交流、1条信号，在负荷端拉好线摆放到位。
3、拆开原来位于16P的故障录波屏。
立新直流充电馈线屏、连接新充电馈线屏地网的连接线，焊接屏柜。
4、充电机、通信线、绝缘监察仪等附件安装。
1、检查充电机、监控器等资料齐全。
2、电缆敷设的时候，注意要及时挂好电缆牌和电缆芯编号套。
4、检查充电模块的稳压、稳流和纹波系数满足运行要求。
2
08月15日（共1天）
1、接入2路交流电源，在直流充电馈线屏测量每一路直流空开电压，并检查正负极。
2、对蓄电池和充电机进行监控器的相关参数设置，并进行硅链等附件试验。
3、敷设室内公用测控屏的1条信号电缆，接入直流系统的硬接点信号。
4、自动化班完成7个硬接点信号定义，完成新直流屏与后台监控机的通讯工作，并进行信号核对，后台软报文设置。
1、注意两路电源要分开取，分别取35kV、10kV站变低压侧交流母线。
2、按照《南方电网直流电源系统运行维护管理办法》对直流系统微机监控器进行参数设置。
3、监控机后台、监控中心、后台软报文是否正确。
3
08月16日（共1天）
1、在直流充电馈线屏进行电缆头制作，将电缆摆放到位，并将电缆扎好。
2、将备用蓄电池接入到新直流充电馈线屏。
3、检查新直流馈线屏的直流输出电压和极性正确。
4、检查所有的新合母电缆已经全部到位。
向当值调度申请临时停一下合母负荷，进行合母负荷转移（同时退出原来的合母电缆），转移完一条后再申请进行第二条合母负荷的转移。
1、剥线、拉线过程中注意，避免由于误碰引起直流接地或者短路。
2、注意110kV侧和35kV侧间隔的合闸直流母线为环网运行。
3、先接负荷端，再接电源端。
接一根电缆芯要再对侧进行测量电压和极性。
4
08月17日（共1天）
1、用25A直流临时空开将旧控母电压与新屏的控母电压进行暂时并列
2、控母负荷转移
3、拆开屏顶的直流小母线
1、逐条更换。
2、负荷转移完毕后，检查直流系统的电压和信号是否正确。
3、拆开屏顶的直流小母线，并包好绝缘胶布
5
08月18日（共1天）
1、直流设备厂家进行电池巡检仪的安装
2、敷设蓄电池至新直流充电馈线屏的铜缆，并连接在新直流充电馈线屏的保险下端。
1、直流设备厂家进行电池巡检仪和通讯线的安装
2、安装结束后，检查电池巡检仪的采样正确。
6
08月19日（共1天）
拆除原来的直流充电、馈线屏
拆开原来直流充电、馈线屏内的交流、信号和照明回路。
4.2危险点分析及控制措施
序号
危险点
控制措施
1
交流电源回路短路、接地
接入交流电源回路前测量回路绝缘电阻合格；
测量电压前检查万用表档位正确、量程符合所测电压要求；
使用工器具时检查工器具裸露部分不可过长，用绝缘胶布包好；
2
直流回路短路、接地
接入直流电源回路、信号回路前测量回路绝缘电阻合格；
测量电压前检查万用表档位正确、量程符合所测电压要求；
使用工器具时检查工器具裸露部分不可过长，使用绝缘胶布包好；
3
发生误接线
接入前必须按照图纸结合现场填写二次措施单，并经过审核合格后逐项按照二次措施单进行；
4
人身触电
使用工器具前检查工器具外观良好，在检验有效期内；
工作人员按照规定穿戴个人防护用品；
使用检修电源必须经过漏电保护空气开关；
5
误碰其它设备，引起设备跳闸
工作前检查现场安全措施是否符合现场实际，检查二次空气开关、端子排、非工作设备是否用红布隔离开；
6
负荷转移时造成直流失压
对直流屏充电电源进行负荷转移时，注意避免保护装置失去直流电压，造成无保护运行。
本次直流系统更换工作中，要涉及两次直流负荷转移，直流失压的风险值变大，需要进行做好充分准备，同时要加强监护。
五、具体阶段工作计划：
5.1、工作内容：
新屏柜开箱初步检查充电机、集中监控器、电池巡检仪和绝缘监察仪及其它附件。
拆开原来位于16P的故障录波屏，立新直流充电馈线屏并进行固定。
敷设电缆，在负荷端拉好线并摆放到位。
打印编号套和电缆牌。
本阶段工作不停电。
1、工作地点：
主控室内：
27P直流馈线屏、26P直流充电屏、1P110kV线路保护屏I、2P110kV线路保护测控屏II、4P110kV备自投屏、5P110kV保母线护屏、6P1号主变保护屏、7P站用电测控屏、8P2号主变保护屏、9P3号主变保护屏、10P主变测控屏、11P公用测控屏、15P35kV线路保护测控屏III、17P10kV线路保护测控屏I、18P10kV线路保护测控屏II、31P35kV线路保护测控屏II、30P35kV线路保护测控屏I、13P35kV线路保护测控屏Ⅳ、12P电压并列屏、14P低频低压减载屏、23P110kV线路保护屏，主控室事故照明配电箱、主控室办公台、24P所用屏I、25P所用屏II、28P直流蓄电池屏I、29P直流蓄电池屏II、16P直流充电馈线屏（新）
室外：
110kV东天线106开关端子箱，110kV桃天线105开关端子箱，35kV2号电容316开关端子箱，35kV母联乙3002开关端子箱，35kV进结线307开关端子箱，35kV3号电容318端子箱，1号主变10kV侧901开关柜，2号主变10kV侧902开关柜
2、工作步骤
⑴新屏柜开箱，检查屏柜有无开裂。
核对屏内清单，检查各附件是否齐全。
⑵拆开原来位于主控室内16P故障录波屏。
检查新直流馈线屏绝缘均正常，将直流充电馈线屏（新）立于16P。
按照中调继〔2005〕182号《关于变电站二次系统接地铜排网的规定》连接好新直流充电馈线屏的接地铜网，并焊接屏柜。
⑶分别敷设从新直流8条合母电缆至110kV东天线106开关端子箱，110kV桃天线105开关端子箱，35kV2号电容316开关端子箱，35kV母联乙3002开关端子箱，35kV进结线307开关端子箱，35kV3号电容318端子箱，1号主变10kV侧901开关柜，2号主变10kV侧902开关柜；2条交流至24P所用屏I、25P所用屏II；1条直流信号电缆至11P公用测控屏；15条控母电缆到1P110kV线路保护屏I、2P110kV线路保护测控屏II、4P110kV备自投屏、5P110kV保母线护屏、6P1号主变保护屏、7P站用电测控屏、8P2号主变保护屏、9P3号主变保护屏、10P主变测控屏、11P公用测控屏、15P35kV线路保护测控屏III、17P10kV线路保护测控屏I、31P35kV线路保护测控屏II，主控室事故照明配电箱、主控室办公台，到新充电馈线屏的电缆先放进电缆沟内，包好电缆头。
在负荷端拉好电缆芯，并摆放到位，暂不接入系统。
⑷直流设备厂家按照厂家设计图纸完成直流充电屏内的厂家配线，包括绝缘检测仪、降压硅链、集中监控器；安装好充电模块，连接好相应的交、直流插头，并连接好模块的通信线。
打印出所有的新电缆牌和相应的编号套。
5.2、工作内容：
接入两路交流电源，并进行充电模块和直流系统相应功能的检查。
参数设置。
自动化班进行信号接点定义，直流设备厂家完成16P直流充电馈线屏与后台监控机的通讯工作。
直流空开容量抽查。
本阶段工作不停电。
1、工作地点：
室内：
16P直流充电馈线屏（新）、11P公用测控屏、24P所用屏I、25P所用屏II
3、工作步骤
⑴检查屏柜对地的绝缘满足运行要求，接入两路交流电源（对地和相间绝缘合格后，才能接入），并合上交流屏的直流空开，进行交流电压自动切换功能检查。
对充电模块进行充
电机特性试验（稳压、稳流和纹波系数），并对相应的数据进行分析，确认新充电模块的性能满足运行要求。
⑵按照《南方电网直流电源系统运行维护管理办法》对直流系统微机监控器、绝缘监测仪进行蓄电池、充电机和对地绝缘参数设置。
⑶合上充电馈线屏前的每个空开，在屏后检查每个空开的对应性、电压和极性是否正确，对硅链调压功能进行试验检查。
⑷在公用测控屏接入直流系统的硬接点信号。
通讯线由自动化班敷设，接入远动通讯屏。
具体位置由自动化班确定。
在11P公用测控屏Ⅵ-9D段接入硬接点信号电缆（共有7个硬接点信号），软报文信号进行检验，并和后台监控机、监控班进行硬接点信号的核对。
用断路器安秒特性仪对直流充电馈线屏的空开容量进行抽查。
5.3、工作内容：
将备用蓄电池接入到新直流充电馈线屏。
逐条转移合母负荷：
202Z，203Z，4Z，204Z，205Z，206Z，207Z、208Z、8Z（其中205Z、206Z；207Z、208Z为环网）。
合母负荷最终将是110kV侧2路（201、202）直流环网；35kV侧4路直流，2个环网（203、204；205、206）；10kV侧2路（207、208）直流环网。
本阶段合母电压要进行短时停电。
1、工作地点：
室外：
110kV东天线开关端子箱，110kV桃天线105开关端子箱，35kV2号电容316开关端子箱，35kV进结线307开关端子箱，35kV母联乙3002开关端子箱，35kV3号电容318端子箱，1号主变10kV侧901开关柜，2号主变10kV侧902开关柜
室内：
16P直流充电馈线屏、27P直流馈线屏
2、工作步骤
⑴将备用蓄电池接入到新直流充电馈线屏，组建2套独立的直流系统。
检查2套直流系统的输出电压正常，直流系统其他异常告警信号。
⑵将新直流充电馈线屏的合母电缆全部摆放到位，并做好电缆头，套好编号套，挂好电缆牌，扎好电缆。
检查所有的合母电缆均没有接入运行系统，电缆芯的对地核相间绝缘正常。
⑶转移205Z、206Z空开的合母负荷。
现场天气状况良好，无打雷闪电下雨，向当值调度申请临时停一下110kV桃天线105、东天106间隔的合母负荷，断开27P直流馈线屏的205Z、206Z空开，进行合母负荷转移，先接负荷端，再接电源端。
将该合母负荷接在新直流充电馈线屏HK101（原来205Z至106端子箱，原电缆编号ZL-1，新电缆编号ZL-201）、HK102（原来206Z至105端子箱，原电缆编号ZL-161，新电缆编号ZL-202）空开，转移完之后合上空开，检查接入的电压正确，向调度汇报工作结束，再申请进行下一条合母负荷的转移。
⑷同样的方法逐条转移35kV、10kV母线负荷。
35kV2号电容316开关端子箱，HK106空开（新电缆编号ZL-206）；35kV进结线307开关端子箱，HK104空开（新电缆编号ZL-204）；35kV母联乙3002开关端子箱，HK105空开（新电缆编号205）；35kV3号电容318端子箱，HK103空开（新电缆编号ZL-203）。
在2个直流环网之间各加装1个直流10A空开，平时该空开需要断开。
1号主变10kV侧901开关柜，HK107（新电缆编号ZL-207）；2号主变10kV侧902开关柜，HK108（新电缆编号ZL-208）。
所有的合母电压转移完毕，向当值调度汇报。
5.4工作内容：
用临时空开将旧控母电压与新屏的控母电压进行暂时并列，再转移控母负荷（101Z、104Z、ZL-188、ZL-189、ZL-456），控母负荷均为单独供电。
负荷转移结束后为21条控母负荷，负荷转移结束后拆开凭顶小母线的负荷，并停下原来直流馈线屏的所有直流充电机。
本阶段工作不停电。
1、工作地点：
室内：
16P直流充电馈线屏、27P直流馈线屏、1P110kV线路保护屏I、2P110kV线路保护测控屏II、4P110kV备自投屏、5P110kV保母线护屏、6P1号主变保护屏、7P站用电测控屏、8P2号主变保护屏、9P3号主变保护屏、10P主变测控屏、11P公用测控屏、15P35kV线路保护测控屏III、17P10kV线路保护测控屏I、18P10kV线路保护测控屏II、31P35kV线路保护测控屏II、30P35kV线路保护测控屏I、13P35kV线路保护测控屏Ⅳ、12P电压并列屏、14P低频低压减载屏、23P110kV线路保护屏，主控室事故照明配电箱、主控室办公台、24P所用屏I、25P所用屏II、28P直流蓄电池屏I、29P直流蓄电池屏II、
4、工作步骤：
⑴检查2套直流系统的输出电压正常，无其他异常告警信号。
⑵将新直流充电馈线屏的控母电缆全部摆放到位，并做好电缆头，套好编号套，挂好电缆牌，扎好电缆。
检查所有的控母电缆均没有接入运行系统，电缆芯的对地核相间绝缘正常。
⑶接入108Z负荷。
用25A直流临时空开将旧控母电压与新屏的控母电压进行暂时并列后再进行负荷转移，避免出现了两套直流系统存在有较大的电压差时有打火现象发生。
将新控母电缆先接入11P1号主变测控屏，再在16P直流充电馈线屏接入电源端，测量空开两端电压正常，合上空置电源KK108空开。
将原来的电缆从两端拆除，即108Z负荷转移结束。
⑷用同样的方法分别接入1P110kV线路保护屏I，KK110空开（新电缆编号ZL-110）；2P110kV线路保护测控屏II，KK109空开（新电缆编号ZL-109）；4P110kV备自投屏，KK106空开（新电缆编号ZL-106）；5P110kV保母线护屏，KK102空开（新电缆编号ZL-102）；6P1号主变保护屏，KK103空开（新电缆编号ZL-103）；7P站用电测控屏，KK111空开（ZL-新电缆编号111）；8P2号主变保护屏，KK104空开（新电缆编号ZL-104）；9P3号主变保护屏，KK105空开（新电缆编号ZL-105）；10P主变测控屏，KK107空开（新电缆编号ZL-107）；15P35kV线路保护测控屏III，KK112空开（新电缆编号ZL-112）；17P10kV线路保护测控屏I，KK115空开（新电缆编号ZL-115）；31P35kV线路保护测控屏II，KK113空开（新电缆编号ZL-113）；主控室办公台控制母线，KK114空开（新电缆编号ZL-114）；主控室事故照明，KK101空开（新电缆编号ZL-101）；13P35kV线路保护测控屏Ⅳ，KK116空开（新电缆编号ZL-116）；12P电压并列屏，KK117空开（新电缆编号ZL-117）；14P低频低压减载屏，KK118空开（新电缆编号ZL-118）；23P110kV线路保护屏，KK119空开（新电缆编号ZL-119）；30P35kV线路保护测控屏ⅠKK120空开（新电缆编号ZL-120）；18P10kV线路保护测控屏II，KK121空开（新电缆编号ZL-121）。
检查所有的控母负荷转移完毕，拆开原来接在屏顶小母线的直流电缆芯。
拆之前，要进行仔细核查，先拆除负荷端并断开相应的直流空开，再拆开电源端，拆之后要用绝缘胶布包好电缆芯。
停下原直流馈线屏的所有充电机。
5.5工作内容：
原电池巡检仪到每节电池之间的连线拆开，安装新电池巡检仪到每节电池之间的连线。
敷设新铜缆，连接蓄电池+、—和16P直流充电馈线屏的保险。
本阶段工作要对蓄电池进行停电。
1、工作地点：
室内：
26P直流充电屏、27P直流馈线屏、28P直流蓄电池屏I、29P直流蓄电池屏II、16P直流充电馈线屏（新）
2、工作步骤：
⑴检查备用蓄电池的输出电压正常，拆开27P直流馈线屏和蓄电池之间的连接线，退出蓄电池组。
⑵将原电池巡检仪和电池之间的通讯线拆开。
⑶厂家配合完成新的电池巡检仪和电池之间的通讯线连接。
连接完所有的通讯线，检查电池巡检的结果是否正确。
从直流蓄电池屏内到16P直流充电馈线屏敷设直流+、-两根新铜缆，从两端压接好铜缆头，并测量蓄电池直流电压、极性是否和新直流充电馈线屏电压、极性一致。
检查充电机的直流电压输出正常，系统无其他异常告警信号，在16P直流充电馈线屏断开直流+、-两个保险，并拆开至备用蓄电池的直流+、-电缆芯，接入运行系统的电池直流+、-铜缆，给上保险。
检查直流充电机的输出稳定、绝缘正常、后台无异常信号。
5.6、工作内容：
拆除26P直流充电屏、27P直流馈线屏。
本阶段工作不停电。
1、工作地点：
室内：
27P直流馈线屏、26P直流充电屏、24P所用屏I、25P所用屏II、2号主变测控屏
2、工作步骤：
⑴在26P直流充电屏和24P所用屏I、25P所用屏II分别拆开两路交流电源。
⑵拆开27P直流馈线屏、26P直流充电屏中原来的信号回路、通讯线、交流照明220V电源，在2号主变测控屏拆开原来直流系统的信号回路。
⑶用万用表检查27P直流馈线屏、26P直流充电屏已经不带交流和直流电了，将屏内的设备全部搬走，经检查确已与运行系统全部隔离，才能进行屏柜的拆除。
⑷要用铁板封堵好屏柜位置。
附件1天等变直流系统更换所需电缆清单
附件2天等变主控室屏柜平面布置图（直流系统更换前）
附件3天等变主控室屏柜平面布置图（直流系统更换后）
附件4天等站直流系统母线分布图（改造前）
附件5天等站直流系统母线分布图（改造后）
附件1天等变直流系统直流馈线屏中的电缆清单
序号
新电缆编号
起点
终点
电缆规格
长度（M）
备注
1
JL－01
25P所用屏II
16P直流充电馈线屏
3*16+1*10
30
2
JL－02
24P所用
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