地铁电气设备安装及调试技术新ABCD2291.docx

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地铁电气设备安装及调试技术新ABCD2291

城市轨道交通供电系统工程

电气设备安装及调试施工技术

标准化工艺

中国中铁二局电务工程公司

2007年7月

1适用范围

2工艺概况及技术特点4...

2.1地铁供电系统变电所概况4

2.2工艺概况及技术特点4

3引用标准5

4基本术语及定义6

5工艺原理6

6工艺流程及操作要点7...

6.1工艺流程7

6.2操作要点7

6.2.1施工准备7

6.2.2基础预埋件安装和验收8

6.2.3设备运输9

6.2.4设备安装9

6.2.4.1设备开箱9

6.2.4.2变压器安装9

6.2.4.3交流35kV（33kV）GIS开关柜安装10

6.2.4.4直流1500V开关柜安装11

6.2.4.5整流器柜和负极柜安装13

6.2.4.6控制信号盘和交直流盘安装13

6.2.4.7排流柜、轨电位限制装置安装13

6.2.4.8接地安装13

6.2.5设备调试14

6.2.5.1整流变压器、动力变压器试验14

6.2.5.2AC33kV开关柜试验14

6.2.5.31500V直流开关柜试验17

6.2.5.4整流器柜试验19

6.2.5.5负极柜试验19

6.2.5.6轨电位限制装置试验19

6.2.5.7避雷器试验20

6.2.5.8交流电源盘试验20

6.2.5.9直流电源盘试验20

6.2.5.10AC33kV电力电缆试验20

6.2.5.111500V直流电缆试验21

6.2.5.12差动保护光通道测试21

6.3技术标准及工艺要求22

7劳动组织2..5..

8主要机械设备及工器具配置2..5.

9质量控制要点及措施2..7.

10安全控制要点及措施2..7.

11环境保护要点及措施2..8.

12常见问题及处理方法2..8.

13附录2..8..

城市轨道交通供电系统

电气设备安装及调试施工技术标准化工艺

1适用范围本施工工艺适用于城市地铁供电系统变电所（含牵引所、牵引降压混合所、降压所、跟随所等）电气设备的安装及调试，也可为城市轻轨供电系统变电所电气设备安装及调试作参考或借鉴。

2工艺概况及技术特点

2.1地铁供电系统变电所概况地铁供电系统变电所由主变电所、牵引所、牵引降压混合所、降压所

和跟随所等组成，主变电所将高压（110kV及以上）变成中压（35kV、33kV、10kV等）向地铁沿线的牵引所、牵引降压混合所、降压所和跟随所等供电，各变电所间通过环网电缆联络。

地铁变电所设在车站内，牵引所经过降压整流后向接触网供电，为机车提供电源；降压所经降压后向车站提供动力和照明电源。

地铁变电所间距离小，因此地铁供电系统变电所数量比较多，通常分布在地铁沿线各站。

以地铁牵引降压混合所为例，地铁变电所含整流变压器、动力变压器、中压交流开关柜、直流开关柜、整流器柜、控制信号盘、交直流电源盘等设备。

地铁空间狭小，变压器大多采用干式变压器，开关柜大多采用组合式开关柜，设备安装在相应的设备房中。

变电所设备在车站的位置，由设计总体考虑，多数分布在站台层，也有少数分布在站厅层或设备层。

变电所保护装置基本采用微机保护，并设电力监控系统，在控制中心对设备运行状况进行集中监控。

2.2工艺概况及技术特点地铁变电所电气设备安装及调试工艺在广州地铁三号线供电系统工程

施工中总结形成，相对铁路牵引供电系统变电所，有相似地方，也有很多不同之处，具有地铁自己的特点。

主要表现在：

⑴电气设备都承重在基础预埋件上，有的用连接螺栓固定在预埋件上（如干式变压器、ABB勺33kV开关柜等），有的用膨胀螺栓固定在装修层中（如直流开关柜、控制信号盘、交直流盘等），都不允许采用与预埋件焊接固定的方式。

⑵预埋件采用膨胀螺栓固定在土建结构层上，埋在装修专业浇制的装修层中。

地铁组合式开关柜对预埋件安装的水平度、直线度及垂直度要求较高，因此，预埋件安装把握好精度是设备安装好的前提备件。

⑶对土建及装修工程的交接验收较多：

含电缆敷设路径上的沟、槽、管、洞的位置及数量；设备安装孔洞、电缆隧道；变电所巡视门、检修出入孔洞、设备运输通道及二次运输承力装置；设备房地面标高、设备基础、建筑装修及消防、通风等综合管线；综合接地系统每处接地引上线的位置、数量和阻值等。

⑷满足低净空的要求：

地铁工程构筑物布局紧凑、机电设备密集，变

电所多分布于地下岛式站台、侧式站台、站厅或设备层等不同位置，其设备用房、设备运输通道、电缆敷设空间具有净空低、狭窄的特点。

因此，要制定合理的设备运输、安装、电缆敷设方案，除配备常用运输、安装及测试设备外还应配备一些特殊的工器具，如在有限活动空间内灵活操作的小型起重搬运工具。

⑸施工工序的配合

1预埋件安装纳入装修承包商的装修层施工计划中。

2设备运输在装修达到一定程度后才进行，装修为设备运输预留通道。

3设备运输后装修作后砌墙。

4设备房的装修主体完成后才进行变电设备开箱和安装。

5环控、气体消防、低压配电及变电所等多专业管线在某些地段并行或分层敷设。

⑹成品保护

1地铁施工中不同的系统、承包商同时进行，不同系统间存在相互干扰。

应服从业主对地铁施工作业的管理及安排，有责任对施工中的交叉作业或干扰作业进行协调和配合，对自有成品进行必要的保护，同时还应保证施工作业中不能对非自有成品造成危害或影响。

2在施工过程中变电所内空气潮湿、有凝露现象，应考虑购置足够数

量的排风、除湿设备，以保证设备开箱后的安全。

3在工程验交前，应保证产品的完好性，防止发生丢失、破损等现象。

3引用标准

⑴《广州市轨道交通三号线工程牵引供电系统施工质量验收标准》；

⑵《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；

⑶《地铁设计规范》（GB50157—2003）；

⑷《铁路电力施工规范》（TB10207—99）；

⑸《铁路电力工程施工质量验收标准》（TB10420—2003,J290—2004）；

⑹《铁路电力牵引供电施工规范》（TB10208—98）；

⑺《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》（TB10421—2003,J291

—2004）；

⑻《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》（GBJ147—90）；

⑼《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》（GBJ148—90）；

（GBJ149—90）；

（GB50168—92）；

（GB50169——92）；

⑽《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》

（11）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

（12）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

（13）《电气装置安装工程盘、柜及二次接线施工及验收规范》（GB50171

圍《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》（GB50172-92）;

（15）《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》（GB5025—96）;

（16）《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》（GB50255-96）

4基本术语及定义

（1）牵引降压混合变电所牵引变电所与降压变电所合建的变电所。

（2）牵引变电所

将35kV（33kV）交流电源转换为1500V直流电并向接触网系统供电的变电所。

（3）降压变电所

将35kV（33kV）交流电源转换为0.4kV交流电并向车站及区间动力、照明负荷供电的变电所。

（4）跟随式降压变电所在车站规模较大（或区间较长）的情况下，在车站另一端（或区间中

部）靠近负荷区增设一间降压室（包括动力变压器和0.4kV开关柜）。

（5）35kV（33kV）GIS开关柜

SF6气体绝缘、铠装式金属封闭结构、组合式中压开关柜，多为户内型,包括柜体、高压室、低压室、灭弧室、电缆室、柜间连接、操作机构等模块单元。

（6）1500V直流开关柜金属封闭式开关柜，地铁用户内型，用于直流牵引供电系统直流电能的控制和传输。

5工艺原理

地铁变电所电所设备固定在基础预埋件上，预埋件固定在结构层上，埋在装修专业浇制的装修层中。

因此，地铁电气设备安装主要分两个段，基础预埋件安装和设备安装。

预埋件由钢板、角钢、槽钢等组合而成，考虑地铁运输通道狭小，成列柜预埋件加工成整体不方便运输，而且在运输过程中容易变形，所以地铁设备预埋件分别加工，运输到施工现场后在施工现场进行焊接组合，再进行定位测量调整。

设备安装含变压器、交流中压开关柜、直流开关柜、整流器柜、排流

柜、轨电位限制装置、控制信号盘及交直流盘等，设备承重在预埋件上。

直流开关柜（含负极柜）和整流器柜采用绝缘法安装，其余设备为非绝缘法安装。

绝缘法安装要求预埋件和柜体都与地绝缘，柜体与地电阻达到一定阻值。

地铁设备除变压器独立布置外，其余采用开关柜组合布置，因此，对安装精度要求较高，在安装过程中重点是第一个柜的定位和进行精细调整。

6工艺流程及操作要点

6.1工艺流程

施工准备

设备基础预埋件安装

孔洞圭寸堵

初验和复验

送电试运行

6.2操作要点

621施工准备

⑴人员准备，见劳动力组织。

⑵施工机具配置，见主要机械设备及工器具配置。

⑶材料准备

1甲供设备：

由项目部根据施工进度计划与甲供设备管理项目部联系设备到货时间，并催促设备到货，作好设备的仓储。

2乙供材料：

乙供材料在招标前将材料的技术规格书报监理和业主，经批准后按照该标准进行招标定货。

乙供材料出厂时必须具有合格证和检验报告，材料到达施工现场时，物资人员先对材料进行检验并作好记录，填报物资报验申请后，请监理工程师检查并得到监理工程师的批准，乙供材料方可进入施工现场。

⑷技术准备

1施工调查和施工配合

A、变电所设备房：

了解各变电所设备房施工进度，核对预留孔的位置、尺寸、数量是否与图纸相符，如果存在不符，联系监理和设计及时处理与

土建和装修专业不符的问题。

B、轨道工程和车站出入通道：

了解轨道工程的施工计划及实际进度，了解送料车辆的行车路线，调查各车站出入口的位置，地面重载运输车的运输途径，长大材料的下料口，预留吊装孔位置及大小，编制设备运输计划。

C、施工电源：

调查各车站及隧道内施工电源是否满足施工要求，与相关施工承包商签订用电协议。

2对施施工图进行会审。

3进行技术交底。

4施工组织设计和施工工艺标准编制：

编制实施性施工组织设计和施工工艺标准，呈报驻地监理工程师审批。

根据现场实际情况，及时安排人、机、料进场。

5编制用料计划：

工程技术人员依据施工图统计工程数量，编制备、用料计划，经总工程师审核和相关部门签字后，由项目经理批准实施。

6技术培训：

针对工程特点和技术要求，安排技术管理人员对施工人员进行严格的工艺和安全质量等方面的岗前培训，所有施工人员经考核合格后持证上岗。

7调试计划：

试验工程师根据地铁供电工程的技术特点，编制电气调试大纲和计划，并作相应的调试准备。

8开工报告：

向监理工程师和业主提交开工申请报告。

622基础预埋件安装和验收

设备基础预埋件安装是一项隐蔽工程，它安装在结构上后将埋在由装修专业浇制的装修层中。

它的合格安装是设备安装好的前提条件，在土建设备房主体工程完工后进行，施工时与装修承包商密切配合。

安装流程如下图所示：

⑴加工预埋件：

按照施工图加工预埋件。

加工预埋件所需的钢材在使用前是必须经过监理工程师检验的合格品，加工好后预埋件要经过校核，看误差是否满足要求。

预埋件加工应考虑方便运输而将其分成几块加工。

⑵预埋件安装

1运输预埋件至现场。

2与装修专业确定各设备房标高，定出装修1米水平线。

3焊接组合预埋件成整体，焊接时应使各块在同一水平面上，平直度误差合符相关要求。

4测量定位：

依据施工图纸，在结构层上用钢卷尺测量预埋件的安装位置并做标记。

5使用电锺在结构层上打孔，用膨胀螺栓固定基础预埋件，用水准仪对预埋件进行标高调整，使水平误差满足相关要求。

6接地支线的预埋：

埋在装修层中的预埋件接地线一端与预埋件焊接,一端留出与接地干线相连的接头。

7自检和填写安装记录及验收：

对预埋件位置、水平度和直线度等进行校核，填写好预埋件的安装记录。

报请监理工程师对预埋件的安装质量进行检查，质量符合要求，批准可以进行下一道工序的施工。

8配合装修层浇制：

配合装修专业进行设备房装修层浇制，控制预埋件与装修层的高差，预留出变压器设备底座螺栓安装操作坑，并作好成品保护。

623设备运输

见施标《地铁变电设备运输、吊装施工技术标准化工工艺》。

624设备安装

624.1设备开箱

⑴通知各设备供货商、甲供设备管理项目部、监理、业主、物资仓库管理人员、施工单位到齐后进行设备开箱检查。

⑵组织物资管理人员、工程技术人员、作业队人员在现场进行开箱。

⑶对设备外观、随机文件、设备配件等进行检查和清点，作好记录并相关单位人员见证签认。

⑷对重要文件和配件做好保管。

624.2变压器安装

变压器没有外包装，一般只有塑料膜覆盖，变压器运输到位进行变压器安装。

安装流程图如下所示：

⑴运输前掏开预埋件螺栓操作坑，运输到位后将变压器底座眼孔与预埋件眼孔对齐。

⑵卸下变压器运输滚轮。

⑶用螺栓将变压器和预埋件连接，并对水平度和垂直度进行调整。

⑷附件安装：

①整流变压器：

原次边电缆支架安装、网栅安装和温控箱安装，并进行变压器与温控箱的配线连接。

⑵动力变压器：

安装变压器外罩和温控箱，并进行变压器与温控箱的配线连接。

⑸设备接地：

变压器本体通过1X70mm裸铜绞线与基础预埋件连接两处。

⑹对整流变压器安装进行自检，填写安装记录，请监理工程师检查。

624.3交流35kV（33kV）GIS开关柜安装

安装流程图如下所示：

⑴在预埋件上用红笔划线标示柜体位置

⑵根据施工图纸，进行同列柜体就位。

①在基础框架的上表面涂润滑脂，有利于开关柜的安装和对齐

2将母联柜固定在基础框架上预先设定的位置：

将开关柜固定螺栓锁入基础柜架上相应的螺纹孔中，调平开关柜，对齐，锁紧固定螺栓。

3母线安装：

拆除母线联接插口上的防护罩，仔细检查绝缘套管和连接件上是否有污秽，如果有，需清理干净，绝缘套管和连接件现场安装时才取出来，以防污秽，绝缘套管的圆锥面上均匀涂一薄层绝缘材料。

在连接件两端（各约50mm的表面上均匀涂敷一薄层电力复合脂，小心地将连接件和绝缘套管插入母线联接插口内。

4将邻柜缓慢地滑动至巳安装好的柜体旁（不要倾斜），以使连接件、绝缘套管和定位销可以准确地插入对应孔中，如果需要，适当调节柜体的高度，使开关柜调平，一旦两柜间的距离小到连柜螺栓可以插入邻柜对应孔中，分别用螺母和弹簧垫圈将其锁紧，用一垫块套在螺栓上置于两柜间，用以形成均匀的拼柜间隙。

固定螺栓套上弹簧垫圈后锁紧，从而完成相邻

柜的拼接。

再次检查邻柜是否调平，接着用固定螺栓将其固定在基础框架上。

5拆掉电缆室中主接地母线上的连接片，将其伸入相邻柜中，再用螺栓将连接片锁在主接地母线上，螺栓两端均需加弹簧垫圈，检查巳安装好的开关柜内的主接地母线和连接片的连接是否良好，如果需要，再次锁紧螺栓。

6用同样的程序安装和拼接其它开关柜。

⑶将同列柜同时进行水平度及垂直度的调整。

⑷柜体接地应与接地干线连接两处。

⑸用压力表对柜体气室压力检测，满足产品技术要求。

⑹柜间小母线连接，投入加热器，为设备除潮。

⑺安装电压互感器和避雷器，电压互感器二次配线和避雷器接地。

⑻填写安装记录，请监理工程师检查。

6.244直流1500V开关柜安装

安装流程图如下所示：

⑴对预埋件进行测量，确定开关柜的位置线。

⑵按图铺设绝缘垫板，并对绝缘垫板进行调整，使绝缘垫板水平。

测量出锚固螺栓的位置，在地面上打孔预埋M10绝缘膨胀螺栓，固定好绝缘垫板。

为防止绝缘垫移位，可在绝缘垫板与地面之间涂粘胶固定。

⑶先安装端柜：

柜体安装时应小车推出。

把端柜用撬棍和钢管平移至预先画好线的位置，不断调整柜体位置，将其固定在绝缘膨胀螺栓上，检查柜子的水平度和垂直度应符合要求。

紧固时必须使用扭矩扳手拧紧螺栓，校核扭矩为22Nm紧固扭矩为32Nm

⑷用同样的方法安装邻柜，直至同列柜安装完毕，检查柜子的安装水平度和垂直度应符合要求。

用M8X20的螺栓进行柜间连接，使各柜成一个整体。

⑸主母线连接：

用Cu95X40X10mm勺连接块和M12X50的螺栓连接柜间母线，在紧固母线排时必须使用带单柄接头的扭矩扳手，校核扭矩60Nm，紧固扭矩70NM。

⑹接地及回流母线连接：

用Cu95X40X10mm勺连接块和M12X40的螺栓连接回流母线排，校核扭矩60Nm紧固扭矩70Nm;用C75X40X5mm勺连接块和M8X25的螺栓连接接地排，校核扭矩17Nm拧紧扭矩20Nm

⑺小车推入：

柜体安装固定好后，把各柜的小车推入开关柜小车室内，推入时要分清是进线柜小车还是馈线柜小车，二者在大电流脱扣的数值不一样。

⑻根据设计图连接好各柜间的二次小母线,小母线由厂家配备预留在各柜的二次端子排处。

由于地铁变电所设备房在地下，环境会比较潮湿，在柜间小母线连接后，可以将临时电源接入加热回路，使各柜的加热器工作，对设备进行除潮。

⑼用兆欧表测量直流开关柜框架绝缘电阻，大于50kQ。

⑽对直流开关柜安装进行自检后，填写安装记录。

请监理工程师检查,质量符合要求。

624.5整流器柜和负极柜安装

安装方式与直流开关柜类似，为绝缘法安装。

624.6控制信号盘和交直流盘安装

安装流程图如下所示：

施工准备

开箱检查

—►

就位、调整、连接、固定

—►

接地

—►

蓄电池安装.

T自检和填写安装记录f检验批

蓄电池活化

1

蓄电池活化记录和检查

n-J电气试验：

分项工程质量评疋和验收'

⑴在预埋件上划线，标示各盘位置。

⑵将一列柜同时进行排列、调整，使用水平尺和线锤调整柜体的水平度及垂直度。

用厂商提供的专用连接螺栓将各柜体进行连接。

使用冲击电钻在结构层打孔，敲入膨胀螺栓，将柜体固定起来。

⑶各盘柜体连通接地两处。

⑷控制信号盘各单元设备安装和连线。

⑸交直流盘间线连接。

⑹安装蓄电池和连线。

⑺接入监时电源，开通交直流盘，对蓄电池进行充放电，不少于两次

⑻自检后，填写安装记录，请监理工程师检查。

624.7排流柜、轨电位限制装置安装

安装方式与控制信号盘类似，为非绝缘法安装。

624.8接地安装

安装流程图如下所示：

接地安装是接地干线的安装和接地电缆的安装，接地电缆的安装纳入电缆施工中，各设备接地纳入设备安装中，此处只描述接地干线的安装。

⑴按照施工图安装接地干线，预埋在装修层的接地干线在装修承包商施工时与其配合提前预埋。

⑵接地母排安装符合施工图和相关规程要求。

⑶设备的工作接地、保护接地和变电所的接地母排与车站接地网的连接方式均米用电缆，按照施工图敷设和安装接地电缆。

接地电缆敷设、电缆头制作安装参考铁路电力牵引供电、城市轨道交通电缆敷设及电缆头制作安装相关工艺实施。

⑷自检后，填写安装记录，请监理工程师检查。

625设备调试

设备安装就位，所内具有稳定可靠试验电源，且现场环境达到试验要求后即可开展调试工作。

针对不同设备，使用专用试验仪器，按规定的试验方法对设备的电气参数、电气性能、机械性能等进行调试，应符合有关标准或满足厂家技术要求。

主要项目如下：

6.2.5.1整流变压器、动力变压器试验

序号

试验项目

标准要求

试验方法

备注

1

绝缘电阻及吸收比测试

与出厂值比较

常温下吸收比不小于1.3（35kV、

4000Kva及以上时测）

绝缘电阻表耐压前后测试咼低及地、低咼及地、低压线圈间

2

绕组直流电阻测试

与冋温下出厂比较不应大于2%

用感性负载速测欧姆计测试

3

绕组接线组别检杳

与铭牌一致

使用自动变比测试仪测试

4

变比误差测量

与铭牌比无明显差别在额定分接头位置时为土0.5%

使用自动变比测试仪测试

5

工频耐压试验

整流变压器：

咼低及地：

60kV、1min低咼及地：

8.5kV、1min动力变压器：

咼低及地：

60kV、1min低一高及地：

2.6kV、1min

使用交流试验变压器试验

6

额定电压下冲击合闸试验

进行5次，第一次合闸后持续10分钟，以后母次间隔5分钟，无异常现象，中性点必须接地

低压侧空载，高压侧合闸

5次

7

检查相位

与电网相位一致

用相序表检查

625.2AC33kV开关柜试验

序号

试验项目

标准要求

试验方法

备注

1

外观及结构检查

1所有兀器件符合图纸要求

2开关柜排列符合图纸要求

3接地母线安装完好

迪主回路相序标识正确

◎所有铭牌张贴整齐、牢固、参数正确

◎开关柜吊环、终端盖板已正确安装⑦低压室网络板上兀器件整齐、正确◎各门板安装平整、密封性好，油漆完整无损伤

◎开关柜门锁牢固、能可靠锁紧

◎0开关柜各间隔内清洁无杂物

设计图纸

厂家技术说明书

观察

2

电流互感器试验

变比误差

与铭牌相符

角、比差用互感器校验仪或双表法绝缘电阻表交流试验变压器

仅做保护线

圈用2500V兆欧表

1min代替

交流耐压

极性

减极性

励磁特性曲线

仅作参考

绝缘电阻

与厂家值比较

工频耐压

二次2000V/min

3

电压/电流传感器和带电显示装置试验

绝缘电阻

与厂家值比较

兆欧表

交流试验变压器采用双表法：

分别采用升流器和高压试验变压器从主回路力口入电流和电压进行测试

用2500V兆欧表1min代替2000V

工频耐压需用专用电缆试验插头

工频耐压

二次2000V

1min耐压

显示误差

符合厂家技术要求

4

主回路、断路器断口间绝缘电阻和工频耐压

◎分别测量相间及对地绝缘电阻

◎将咼压分别加入主回路每一相，其余两相接地

◎升压至72kV试验电压后持续1min◎试验后再测量相间及对地绝缘电阻

绝缘电阻与厂豕值比较＞200MQ主回路、断路器断口间工频耐压值：

72kV/min

用兆欧表

用交流试验变压器依次施加到主回路各相导体上

耐压前后均应测绝缘电阻

需专用电缆试验插头

5

辅助与控制回路绝缘电阻、工频耐压试验

◎回路中的元器件和表计如已按各自标准通过试验，则可免试

◎测量各待测回路对地绝缘电阻

◎分别对各回路进行2000V/min耐压试验

◎耐压试验后测试各回路对地绝缘电阻

绝缘电阻与厂豕值比较＞1MQ

DC＞60V耐压值：

2000V/minDCC60V耐压值：

500V/min

兆欧表

交流试验变压器

用兆欧表代替工频耐压

6

主回路电阻测量

不大于50卩Q

从进线开关柜构成回路，用接触电阻测试仪加入

100A电流测试