医院35KV变电所增容改造工程施工技术与实践

(整期优先)网络出版时间:2025-01-24
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医院35KV变电所增容改造工程施工技术与实践

常启龙

(中国水利水电第九工程局有限公司, 贵州 贵阳 550081)

摘要

在医院的基础设施建设中,电力系统是确保其正常运行的关键部分。随着医院业务的发展,电力负荷需求日益增加,对变电所的增容改造成为提高电力供应能力的必要手段。配电室作为变电所的核心区域,其安装施工工艺直接影响到整个工程的质量和使用效果。本文结合某JR项目医院35KV变电所增容改造工程,探讨了配电室安装施工的相关工艺和技术要求,旨在为类似工程提供一定的指导和参考。

关键词:35KV变电所;增容改造;施工方案;管沟施工;线路安装;配电室安装

1 引言

某JR项目医院目前面临较为严峻的电力需求压力,现有的35KV变电所已无法满足未来发展的用电需求。为了保证医院正常运行,提升供电稳定性和安全性,医院决定进行35KV变电所的增容改造。增容改造的施工过程复杂,涉及到多个环节,包括管沟开挖、线路安装、配电室的设备安装等。每个环节都需要精确的技术措施与严谨的施工管理,以确保改造工程的顺利进行。

本论文将从管沟部分、线路安装部分、配电室安装部分几个方面详细阐述35KV变电所增容改造工程的施工方案与技术实施要点。

2 管沟部分施工方案与技术措施

2.1 管沟开挖与施工准备

管沟部分是35KV变电所增容改造工程的基础施工环节,管沟开挖的质量直接影响到后续电缆敷设的顺利进行。施工前,需要对管沟的开挖路径、尺寸及施工工艺进行严格规划。施工时,必须遵守以下技术措施:

(1)管沟路径的选择与勘察

根据施工图纸与现场实际情况,合理选择管沟路径。必须避开地下管线、建筑物基础等障碍物,确保敷设电缆的安全。在某JR项目医院35KV变电所增容改造工程中,项目部在施工前联合了专业的地下管线探测单位,对施工区域进行了全面细致的探测,绘制出了详细的地下管线分布图。同时,对周边建筑物的基础资料进行了收集和分析,包括基础类型、深度和位置等信息。在实际选择管沟路径时,经过多次现场勘查和专家论证,最终确定了一条既能满足电缆敷设要求,又能最大限度避开各类障碍物的最优路径。例如,在靠近医院旧病房楼区域,发现了一条老旧的给水管线和通信电缆,项目部通过调整管沟走向,成功绕过了这些管线,避免了施工过程中可能对其造成的损坏,保障了医院正常的供水和通信。

高压柜设备吊装20230417 (3)

35KV变电所增容改造工程高压柜设备吊装

高压柜已吊装就位20230417 (2)

35KV变电所增容改造工程高压柜设备安装

(2)管沟开挖深度与宽度的确定

根据电缆类型与敷设要求,确定管沟的开挖深度和宽度。一般情况下,35KV高压电缆的敷设需要较宽的管沟,避免电缆受力过大或受损。在该工程中,依据设计规范和电缆的具体参数,经过精确计算,确定了管沟的开挖深度为1.4米,宽度为1.2米。对于不同规格的电缆,如单芯电缆和多芯电缆,还考虑了其散热和安装空间的要求,适当调整了管沟的尺寸。在开挖过程中,严格按照设计尺寸进行施工,每挖掘一段距离,就使用测量工具进行复核,确保管沟的尺寸偏差控制在允许范围内。

(3)开挖与土方运输

施工中要保持管沟的清洁,避免土方堆积造成回填不实。开挖过程中要对周围环境进行必要的支撑和加固,避免土体滑坡或坍塌。在实际施工中,采用了小型挖掘机和人工配合的方式进行开挖。挖掘机负责主要的土方挖掘工作,人工则对管沟底部和边缘进行精细修整,确保管沟的平整度和坡度符合要求。同时,配备了专门的土方运输车辆,及时将挖掘出的土方运离施工现场,避免土方堆积。

2.2 管沟防护

对于临近交通或人员密集区域的管沟,必须设置防护围栏,并设置警示标识,防止发生安全事故。在医院周边的管沟施工区域,设置了高度不低于1.2米的防护围栏,围栏采用坚固的金属材料制作,并涂刷了醒目的警示颜色。在围栏上悬挂了大量的警示标识,如“施工现场,禁止入内”“注意安全,防止坠落”等。同时,在夜间施工时,还设置了警示灯,确保过往行人和车辆能够清晰地看到施工区域,避免发生意外事故。

2.3管沟回填

电缆敷设完成后,管沟应及时回填,并进行夯实,保证电缆的安全与稳定。由于电力排管的特点,电力排管管顶标高以上土方回填,一律采用人工分层填夯,分层厚度拟控制在15cm以内,压实系数不低于0.9。在回填完成后,还对管沟表面进行了平整处理,使其与周围地面保持一致,恢复了施工现场的原有地貌。

3 线路安装部分施工方案与技术措施

3.1电缆敷设

电缆敷设是35KV变电所增容改造中的关键环节,施工时需遵循以下技术要点:

(1)电缆选型与规格

根据负荷需求与电气设备的额定电压,选择合适的电缆类型与规格。特别是在高压系统中,电缆的绝缘性能必须符合行业标准。在某JR项目医院35KV变电所增容改造工程中,经过详细的电力负荷计算和分析,确定了所需高压电缆的载流量和耐压等级。

(2)电缆敷设路径规划

根据设计图纸,合理规划电缆的敷设路径,避免电缆交叉、重叠。高压电缆应尽量与低压电缆分开敷设,避免电磁干扰。在实际施工中,项目部结合现场的建筑物布局、管道走向和设备位置,对电缆敷设路径进行了进一步优化。采用了三维建模技术,直观地展示了电缆的敷设路径和与周围设施的空间关系。在敷设过程中,严格按照规划路径进行施工,对于可能出现交叉的部位,提前进行调整和避让。

(3)电缆的铺设与固定

电缆铺设时要避免过度弯曲,确保电缆不受机械损伤。电缆必须通过管道进行敷设,敷设时应确保电缆的松弛度,避免拉伸损坏。在电缆铺设过程中,使用了专业的电缆放线架和牵引设备,控制电缆的放线速度和张力。对于转弯处的电缆,采用了较大半径的弯曲方式,确保电缆的弯曲半径符合规定要求。在电缆桥架和管道内,每隔一定距离设置了电缆固定支架,将电缆牢固地固定在支架上,防止电缆晃动和位移。同时,在电缆的进出口部位,安装了密封装置,防止灰尘、水分等进入电缆内部,影响电缆的性能。

3.2 电缆终端头制作

电缆头采用冷缩电力电缆终端头一次成型。电缆终端头的制作,是电缆施工中的一道重要工序,必须保证制作出高质量的电缆头。

(1)施工用的机具齐全,消耗材料准备齐全,电力复合脂、接线端子等主要辅料应报验合格后方可使用。

(2)电缆头的规格、型号和电缆一致,零部件齐全无损伤;绝缘材料不得受潮;密封材料不失效。

(3)电缆绝缘状况良好、无受潮,安装电缆头前电缆要作绝缘测试,合格后才能安装。

(4)电缆头的安装,必须由经过培训的熟悉工艺的人员进行,并严格遵守制作工艺规程。

(5)电缆接线端子采用冷压接,所使用的压接模具应符合接线端子和连接套管的规格要求。接线端子应与电缆芯线紧密配合,间隙不能过大。

(6)制作电缆终端头,从剥切电缆开始应连续操作直至完成,尽量缩短绝缘暴露时间。剥切电缆时不应损伤线芯和保留的绝缘层、屏蔽层。

(7)电缆芯线连接时,应除去线芯和连接管内壁的油污及氧化层.压接后应将端子上的凸痕修理光滑,不得残留毛刺。

(8)低压动力、控制电缆终端头应包扎光滑、美观,符合要求。

(9)电缆头与设备连接时,接线端子应搪锡,接触面应光滑且表面涂抹电力复合脂,要求连接牢固、紧密。

3.3 电缆试验

(1)电缆敷设完毕后,应对电缆进行一下试验:

a.测量绝缘电阻

从电缆绝缘电阻的数值可初步判断电缆绝缘是否受潮,老化,并可检查由耐压检出的缺陷的性质。

b.直流耐压试验及泄漏电流测量

直流耐压对检查绝缘中的气泡,机械损伤等局部缺陷比较有效;泄漏电流对反映绝缘老化,受潮比较灵敏。

c.故障点预测试

因本次工程中电缆线路长,必须做电缆故障点预测试,保证电缆中间接头运行质量。

d.检查电缆线路的相位

两端相位应一致并与电网相位相符合。

(2)试验方法

使用高压发生器。该装置采用工频倍压原理升压,内设过流保护、结构简单、维护方便、连续可调、安全可靠。主要用于电力部门电力电缆的直流耐压试验和泄漏电流试验,氧化锌避雷器的电导电流和1mA参考电压试验等。本装置由两部分(倍压装置、控制装置)构成,操作简单、效率高、精度高。

(3)注意事项

试验时,试验电压可分4个阶段均匀升压,每阶段停留1min,并读取泄漏电流值。测量时应消除杂散电流的影响。

电缆的泄漏电流具有下列情况之一者,电缆绝缘可能有缺陷,应找出缺陷部位,并予以处理:
  A泄漏电流很不稳定;
  B泄漏电流随试验电压升高急剧上升;
  C泄漏电流随试验时间延长有上升现象。

4 配电室安装部分施工方案与技术措施

配电室作为变电所的核心部分,设备的安装质量直接影响到变电所的正常运行。施工时,必须确保设备安装符合设计要求和安全标准:

4.1基础型钢敷设

(1)基础型钢严格按图纸和规范要求敷设,由专业焊工操作,确保焊接工艺满足公焊接工艺操作文件要求,基础型钢敷设须达验收规范要求,并作防腐处理。

(2)设备安装用的紧固件(除地脚螺栓外)应全部采用镀锌制品。设备基础型钢安装其允许偏差应符合下表:

(3)基础型钢安装后,其顶部宜高出抹平地面10mm,基础型钢应有明显的可靠接地。

4.2 接地网敷设接

地线按设计要求,采用-40*4热镀锌扁钢作接地,并与联合接地引出接地板相连接,接地线沿建筑物墙壁水平敷设时离地面为300mm,距墙面为10mm~15mm,并要求平、直、牢固。当热镀锌扁钢经过门及走道处,埋地暗敷,所有金属门需经铜质编织线与接地扁钢可靠连接,焊接连接时,接长度不小于100毫米,至少采用三面焊接,焊缝应平整,不应有裂纹、气孔等缺陷。螺栓连接时应紧密、牢固。凡电焊处应作防腐处理,明敷接地线的表面应涂以15mm~100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹。接地卡子、总等电位接地端子箱按设计图纸设置,离地面为300mm。配电室接地电阻须小于1Ω。

配电室内所有铁件,例如隔离开关支架、基础槽钢、金属防火门、电缆支架、桥架、电缆铠甲等,均需与接地网可靠连接,接地网与室外电缆管线接地贯通。

4.3 照明安装

配电室照明应按设计施工,穿线管采用暗敷时,可采用采用PVC穿线管。穿线管敷设时应横平竖直,分线处采用接线盒。

配电室照明灯具至少安装三类:吊杆式荧光灯(主照明)、壁灯(柜后照明)、插座。荧光灯必须采用吊杆式,灯具应安装在盘柜斜前方,不得安装在柜顶、桥架顶部,安装高度不低于2.5米。

照明灯具电源线采用BV-2.5铜芯线,插座采用BV-4铜芯线,接地线采用BV-2.5铜芯线。穿线时不得在管内有接头。

插座采用五孔插座,一般插座安装高度距离地面0.3m,配电箱的电源应引自主变低压柜,其他照明和插座接至配电箱。

4.4 变压器的安装

变压器应放置在坚固的基础上,确保安装水平与垂直度符合规范。安装时需要使用吊装设备,确保变压器不受损。在某JR项目医院35KV变电所增容改造工程中,首先对变压器基础进行了验收,检查基础的强度、平整度和尺寸是否符合设计要求。在基础验收合格后,采用大型吊车进行变压器的吊装作业。在吊装过程中,严格控制吊车的起吊速度和位置,确保变压器平稳地放置在基础上。安装完成后,使用水平仪和经纬仪对变压器的水平度和垂直度进行测量和调整,使其偏差控制在允许范围内。同时,对变压器的接地装置进行了检查和测试,确保接地可靠,防止变压器在运行过程中发生漏电事故。

4.5 金属封闭式开关柜安装

配电柜、开关设备等应按照图纸要求安装,确保接线端子与电缆连接牢固,避免因接触不良而导致设备故障。在配电柜和开关设备安装过程中,首先对设备进行开箱检查,核对设备的型号、规格和数量是否与设计图纸一致,检查设备是否有损坏或缺陷。然后,根据设备的安装尺寸和位置要求,在配电室地面上进行放线定位,确定设备的安装位置。在安装过程中,使用螺栓将设备固定在基础槽钢上,并确保设备的水平度和垂直度符合要求。对于接线端子与电缆的连接,采用了合适的接线鼻子,并使用螺栓进行紧固,确保连接紧密可靠。在连接完成后,对每一个接线端子进行检查和测试,确保电流能够正常传输,避免出现发热、打火等现象。

原高压柜已拆除20230625

35kv变电站增容改造工程低压柜安装完成 (2)

原高压柜拆除

低压柜安装

4.6一次线路安装

(1)封闭式母线槽安装

在变压器与低压柜之间,低压柜与低压柜之间采用封闭式母线。

(2)主要施工方法及要求

1)母线槽的检查

应严格检查母线槽的质量,重点检查以下内容:

母线槽外壳应完整、无损坏。母线槽和配电箱型号、规格符合设计要求。附件配套正确、数量足。

母线接头的连接表面平整,连接孔对称,离边缘距离一致。

母线之间的绝缘板不能缺损破裂。

应用500V兆欧表全数测量每节母线槽的相间、相与中性排、相与外壳之间的绝缘,不低于20MΩ。

2)母线槽测量定位

母线槽的走向,按设计图和工程实际综合确定,尽量按直线最短路径敷设,至地面的距离不宜低于2.5m。与建筑物表面,其他电气线路和各种管道的最小净距应符合要求。

水平安装母线槽支吊架间距一般为1-1.5m,按母线槽每米重量决定。母线槽转弯和配电箱连接处应增设支架。

3)支吊架制作安装

支吊架的型式按母线槽安装部位和重量决定。采用镀锌槽钢、角钢制作,做好防腐处理,支吊架间距均匀。支吊架的水平度应满足母线槽水平度偏差的要求。

母线槽垂直安装,一般采用母线槽生产的定型弹簧支架。

每节母线槽安装前必须测量绝缘电阻,阻值不小于20MΩ。施工现场应清洁,并尽量减少现场搁置时间。做好防水、防潮工作。

4)母线槽拼接

吊装拼接时必须注意不损坏母线槽,吊装时应用尼龙绳,用钢丝绳必须套橡皮或塑料套管。接头部位要包扎好,防止杂物、垃圾落入。

拼装顺序可按母线槽的排列图和母线槽编号。拼装连接时,垫上配套的绝缘板,穿入绝缘套管及连接螺栓,加垫圈、弹簧垫圈,用手拧上螺母。在紧固前调整水平度和垂直度,使水平度和垂直度不超差,全长超差不超过10mm。用力矩扳手紧固,达到规定值,及时装上盖板和接地带(板)。

为防止偶然因素,使之绝缘降低,每拼装连接一节,要再次测绝缘电阻,及时发现问题及时处理。

弹簧支架上的弹簧要处于能上下自由伸缩状态。

5)相位校验

相位与低压柜相同,不能缺相,并注意中性排和PE排不能接错,而且要保持绝缘。

(3)母线槽终端套箱安装

母线槽从带箱体干式变压器顶部、成排金属封闭式配电柜顶引入的宜在柜顶加装母线槽终端套箱,套箱的一侧应装带锁的门,便于过渡排的连接及检修。

4.7 二次线安装

二次线路即配电系统控制及测量线路,各设备之间连接由控制电缆实施。在施工前应认真熟悉图纸,严格按图施工。

二次线安装施工程序为放、排线,对控制电缆及其线芯,按设计要求进行编号,二次线固定及接线,最后分回路对各系统进行绝缘测量。

二次线安装应注意以下事项:

1)按图施工、接线正确;

2)回路编号应正确,采用数字、字母异形套管;

3)每个端子板的一侧接线不得超过两根,备用线芯应留有足够余量;

4)二次线排列整齐,固定牢固,与电器或端子排连接紧密;

5)二次回路绝缘电阻不应小于1MΩ;

6)弱电系统各回路绝缘电阻测量应有防止弱电设备损坏的相应的安全措施,如将强、弱电回路分开,电容器短接,插件拔下等,测完绝缘后应逐个进行恢复,不得遗漏;

7)弱电系统用屏蔽电缆,其屏蔽层应单端接地。

4.8设备接地  

本项目设计中,接地系统为TN-S制式(三相五线制)。设备接地分二大类:工作接地、保护接地。电力变压器中性点接地、成排高、低压配电柜内接地排称“工作接地”,要求从接地干线或施放黄绿专用接地线引入,其载流量应符合设计要求。其他带电设备金属外壳及不带电金属体均需要接地,称“保护接地”,其可从接地支线或施放黄绿专用接地线引入,其载流量应符合设计要求。

5 总结与展望

35KV变电所增容改造工程涉及到的施工内容繁多,技术要求高。从管沟施工、线路安装、配电室设备安装,每个环节都必须严格执行标准和技术要求。通过科学的施工方案与有效的技术措施,确保了整个改造工程的顺利进行,达到了预期目标。

在本次某JR项目医院35KV变电所增容改造工程中,通过精心的规划和组织,成功地克服了诸多困难和挑战。在管沟施工环节,准确的路径选择和精细的开挖与保护措施,为电缆敷设奠定了坚实的基础。线路安装过程中,严格的电缆选型、合理的敷设路径规划以及高质量的终端头制作,保证了电能的安全可靠传输。配电室设备安装环节,确保了变压器、配电柜等设备的安装精度和接线质量,保障了变电所的核心功能。

总之,35KV变电所增容改造工程的成功实施,不仅为医院提供了充足的电力供应,保障了医疗工作的正常开展,也为其他类似工程积累了宝贵的经验,对提高电力基础设施建设水平具有重要意义。我们应不断总结经验,积极探索创新,适应电力行业的发展趋势,为社会提供更加可靠、高效的电力服务。
 

参考文献:

[1]霍刚.10kV及以下变电所安装施工方案及注意事项.山西建筑.2015年第10期

[2]《电力施工标准规范》 - 国家电网出版社

[3]《高压电缆敷设技术手册》 - 中国电力出版社。

作者简介:

常启龙,男,四川南充人,工程师、注册一级建造师、咨询工程师、监理工程师,从事水利水电工程、建筑工程、公路工程、市政公用工程、电力工程施工技术与管理工作。