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摘 要：为进一步提高发电企业供电设备的安全运行，有效管理施工进度和控制项目质量，京南水电厂组织了#2机组高压开关柜技改施工，笔者作为技改项目一员，对技术改造施工方案进行分析和探讨，提高了供电可靠性，消除了安全隐患，可为类似高压配电设备的改造提供参考。
关键词：京南水电厂;高压开关柜;技术改造
1 原有设备概况
京南水电厂装设2台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量34.5MW，总装机容量69MW。原发电机组高压开关柜随机组配套从ELIN公司进口，发电机出口断路器、励磁变负荷开关、厂变负荷开关、发电机短路开关都以发电机母线配电连接，发电机额定电压为10.5kV，因此发电机组高压开关柜都是10.5kV高压开关设备，#2发电机组相应地设置四个高压开关柜：#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），开关柜之间以单母线连接。
2 技术改造工作范围和内容
计划利用#2机组检修期间对#2发电机组10kV高压开关柜进行全面的技术改造，主要工作内容和范围：新高压开关柜到货开箱检查;1.2拆除#2机组旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）及其一、二次回路接线;拆除#2机组旧的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）内的监控远程I/O组件，并将拆除的监控远程I/O组件按图纸要求安装到新的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）内;在原安装基础上按图纸安装新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），按图纸要求连接一、二次回路接线;新高压开关柜检查、调试;新高压开关柜交接试验;组织验收。
3 安全技术措施
3.1 安全措施
严格执行工作票制度、工作許可制度、工作监护制度、工作间断和终结制度;严格执行工作现场安全措施，严肃工作纪律，工作班人员应服从工作负责人的工作安排。保证良好精神状态;#2发电机组10kV高压开关柜改造过程中必须将相应间隔的设备转为检修状态，相关的保护退出运行，防止开关误动;#2发电机组10kV高压开关柜安装时做好防火措施，使用焊机、割枪前，先把电缆、端子排及连线保护好，防止灼伤或着火;在进行施工前，工作负责人向工作班人员交代清楚停电与带电部分的界限，工作地点用隔离遮拦与带电部分隔离，悬挂“止步，高压危险”标示牌;在进行任何电气（包括二次回路）拆、接之前，必须确保电路中没有电压，防止触电事故等。
3.2 技术措施
#2发电机组10kV高压开关柜安装调试执行的技术标准：GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合、GB1408.1-2006 绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验、GB3309—1989 高压开关设备常温下的机械试验等相关规范和标准。
4 施工步骤
4.1 准备工作
准备工作包含：熟悉设计和施工图纸，并对工作班所有人员进行培训;按要求填好工作票、安全措施交底单并经审查合格;按工作任务准备好所需的工具、材料等;新高压开关柜到货开箱检查，到货验收。
4.2 施工步骤：
（1）拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）的一、二次接线，拆除前必须做好标记，拆下来的电缆做好保护，防止电缆损伤。拆除旧的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）低压室内的发电机交流采样装置、监控系统远程I/O装置等设备，拆除时必须小心谨慎，将拆下来的发电机交流采样装置、监控系统远程I/O装置等设备安装到新的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）低压室内。拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）柜间的连接母排。拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），将拆下来的屏柜移出高压室。
（2）清理#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）安装基础。
（3）安装新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），注意屏柜的安装位置。
（4）新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）柜间母排连接及接地连接，屏柜的接地必须可靠并符合相关规程要求。新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）按图纸要求进行二次接线接入，接入的二次接线必须认真核对。新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）一次接线接入，接入的一次接线必须进行核对，保证相序正确。 （5）对新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）进行调试，调试流程为：
①调试准备：调试技术人员检查试验仪表性能，准备好施工记录、试验报告。清理施工现场，规范照明、安全、应急措施。保证试验人员、安全人员和值班人员等工作人员的通讯畅通。
②设备检查：核查现场设备的规格、型式、容量、电压等级等项目。检查设备安装过程中有无损伤，并做好记录。检查开关柜操作的机械特性是否完好。
③配线检查：校对开关柜内设备仪表的连接线，检查控制回路、信号回路的绝缘，不良者应采取措施。检查、确认接地装置的安装应符合规范要求。
④互感器（CT、PT）的调试 ：互感器调试应按照流程图所示方法进行：
⑤断路器调试： 高压开关选用真空断路器，开关柜采用抽屉式，调试流程图如下：
⑥开关柜操控试验、信号连锁检查：开关柜一次主回路不带电，挂接地保护;控制回路通电，手动及远方自动操作开关柜断路器分合闸，检查开关柜断路器分合閘信号及各类报警、监视等信号正确。
⑦断路器操动机构试验，在额定操作电压下，每次操作断路器均应正确、可靠地动作，操作次数不小于三次;直流合闸线圈应能在其直流额定电压的80%～110%范围内可靠动作;直流分闸脱扣器应能在其直流额定电压的65%～120%范围内可靠动作，当操作电压低至额定值的30%或更低时不应脱扣分闸。
⑧在信号回路模拟各种故障停机信号，各断路器动作正确无误。
（6）对新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）内断路器进行整组试验，确保继电保护和计算机监控控制流程能正确动作相关断路器。
5 工程验收
技术改造施工完成后，组织技术人员对改造工程进行验收，验收的主要内容包含开关柜外观检查、基础安装、手车柜安装、柜内电器安装、柜与柜间安装、开关本体分、合闸线圈铁芯动作检查、开关本体辅助开关检查、开关本体分、合闸指示、开关本体操作记数器指示、开关本体电气联锁触点接触、互感器极性、互感器一次接线、互感器二次接线、相色标志和电气试验等，验收结果表明，#2机组高压开关柜技术改造施工完全按照国家相关规定和要求进行，有效的提升了设备运行效率，值得推广和借鉴。
结 语
发电机的高压开关柜的选型、设计和安装不仅涉及到高压用电安全，而且直接影响到对外输电的可靠性，通过综合比较选择可靠性强、维护成本低以及监测水平高的新设备，实现了投资金额少、安全性能高的预期目标，可为类似的老式设备改造提供一定的参考。
参考文献
[1]6kV高压开关柜改造[J].张晓峰.有色设备.2013（06）
[2]浅谈10kV高压开关柜设计的几点体会[J].李小松.电气开关.2003（05）
关键词：京南水电厂;高压开关柜;技术改造
1 原有设备概况
京南水电厂装设2台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量34.5MW，总装机容量69MW。原发电机组高压开关柜随机组配套从ELIN公司进口，发电机出口断路器、励磁变负荷开关、厂变负荷开关、发电机短路开关都以发电机母线配电连接，发电机额定电压为10.5kV，因此发电机组高压开关柜都是10.5kV高压开关设备，#2发电机组相应地设置四个高压开关柜：#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），开关柜之间以单母线连接。
2 技术改造工作范围和内容
计划利用#2机组检修期间对#2发电机组10kV高压开关柜进行全面的技术改造，主要工作内容和范围：新高压开关柜到货开箱检查;1.2拆除#2机组旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）及其一、二次回路接线;拆除#2机组旧的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）内的监控远程I/O组件，并将拆除的监控远程I/O组件按图纸要求安装到新的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）内;在原安装基础上按图纸安装新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），按图纸要求连接一、二次回路接线;新高压开关柜检查、调试;新高压开关柜交接试验;组织验收。
3 安全技术措施
3.1 安全措施
严格执行工作票制度、工作許可制度、工作监护制度、工作间断和终结制度;严格执行工作现场安全措施，严肃工作纪律，工作班人员应服从工作负责人的工作安排。保证良好精神状态;#2发电机组10kV高压开关柜改造过程中必须将相应间隔的设备转为检修状态，相关的保护退出运行，防止开关误动;#2发电机组10kV高压开关柜安装时做好防火措施，使用焊机、割枪前，先把电缆、端子排及连线保护好，防止灼伤或着火;在进行施工前，工作负责人向工作班人员交代清楚停电与带电部分的界限，工作地点用隔离遮拦与带电部分隔离，悬挂“止步，高压危险”标示牌;在进行任何电气（包括二次回路）拆、接之前，必须确保电路中没有电压，防止触电事故等。
3.2 技术措施
#2发电机组10kV高压开关柜安装调试执行的技术标准：GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合、GB1408.1-2006 绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验、GB3309—1989 高压开关设备常温下的机械试验等相关规范和标准。
4 施工步骤
4.1 准备工作
准备工作包含：熟悉设计和施工图纸，并对工作班所有人员进行培训;按要求填好工作票、安全措施交底单并经审查合格;按工作任务准备好所需的工具、材料等;新高压开关柜到货开箱检查，到货验收。
4.2 施工步骤：
（1）拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）的一、二次接线，拆除前必须做好标记，拆下来的电缆做好保护，防止电缆损伤。拆除旧的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）低压室内的发电机交流采样装置、监控系统远程I/O装置等设备，拆除时必须小心谨慎，将拆下来的发电机交流采样装置、监控系统远程I/O装置等设备安装到新的#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）低压室内。拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）柜间的连接母排。拆除旧的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），将拆下来的屏柜移出高压室。
（2）清理#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）安装基础。
（3）安装新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜），注意屏柜的安装位置。
（4）新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）柜间母排连接及接地连接，屏柜的接地必须可靠并符合相关规程要求。新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）按图纸要求进行二次接线接入，接入的二次接线必须认真核对。新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）一次接线接入，接入的一次接线必须进行核对，保证相序正确。 （5）对新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）进行调试，调试流程为：
①调试准备：调试技术人员检查试验仪表性能，准备好施工记录、试验报告。清理施工现场，规范照明、安全、应急措施。保证试验人员、安全人员和值班人员等工作人员的通讯畅通。
②设备检查：核查现场设备的规格、型式、容量、电压等级等项目。检查设备安装过程中有无损伤，并做好记录。检查开关柜操作的机械特性是否完好。
③配线检查：校对开关柜内设备仪表的连接线，检查控制回路、信号回路的绝缘，不良者应采取措施。检查、确认接地装置的安装应符合规范要求。
④互感器（CT、PT）的调试 ：互感器调试应按照流程图所示方法进行：
⑤断路器调试： 高压开关选用真空断路器，开关柜采用抽屉式，调试流程图如下：
⑥开关柜操控试验、信号连锁检查：开关柜一次主回路不带电，挂接地保护;控制回路通电，手动及远方自动操作开关柜断路器分合闸，检查开关柜断路器分合閘信号及各类报警、监视等信号正确。
⑦断路器操动机构试验，在额定操作电压下，每次操作断路器均应正确、可靠地动作，操作次数不小于三次;直流合闸线圈应能在其直流额定电压的80%～110%范围内可靠动作;直流分闸脱扣器应能在其直流额定电压的65%～120%范围内可靠动作，当操作电压低至额定值的30%或更低时不应脱扣分闸。
⑧在信号回路模拟各种故障停机信号，各断路器动作正确无误。
（6）对新的#2发电机2FMK电制动开关柜（+GS1柜）、#2发电机942出口开关柜（+GS2柜）、#2励磁变压器10kV侧944开关柜（+GS3柜）、#2厂用变变压器10kV侧946开关柜（+GS4柜）内断路器进行整组试验，确保继电保护和计算机监控控制流程能正确动作相关断路器。
5 工程验收
技术改造施工完成后，组织技术人员对改造工程进行验收，验收的主要内容包含开关柜外观检查、基础安装、手车柜安装、柜内电器安装、柜与柜间安装、开关本体分、合闸线圈铁芯动作检查、开关本体辅助开关检查、开关本体分、合闸指示、开关本体操作记数器指示、开关本体电气联锁触点接触、互感器极性、互感器一次接线、互感器二次接线、相色标志和电气试验等，验收结果表明，#2机组高压开关柜技术改造施工完全按照国家相关规定和要求进行，有效的提升了设备运行效率，值得推广和借鉴。
结 语
发电机的高压开关柜的选型、设计和安装不仅涉及到高压用电安全，而且直接影响到对外输电的可靠性，通过综合比较选择可靠性强、维护成本低以及监测水平高的新设备，实现了投资金额少、安全性能高的预期目标，可为类似的老式设备改造提供一定的参考。
参考文献
[1]6kV高压开关柜改造[J].张晓峰.有色设备.2013（06）
[2]浅谈10kV高压开关柜设计的几点体会[J].李小松.电气开关.2003（05）