10kV電壓等級配電房安裝問題與解決措施
一、工程概況
某10kV電壓等級配電房使用的變壓器為油浸式變壓器容量較小，只有400kVA和500kVA的容量，遠遠滿足不了當?shù)乜焖僭鲩L的供配電需求。而且這種油浸式變壓器在管理維護困難，防火性差、功率低，對10kV配電房的安全正常運行無法有效保證。為此經(jīng)相關部門研究后決定，對其進行變壓器容量改擴。即將原有的油浸式小容量變壓器改為干式變壓器，容量擴大到630kVA和1000kVA。其中配電方案設計為二路進戶。另外，在本工程施工中，所有的電氣設備和儀器都要保持正常持續(xù)運行，否則就會嚴重影響使用單位設備及儀器的運行，給使用單位造成重大經(jīng)濟損失。
二、安裝施工方案設計
技術人員在對該配電房的地形和建筑結構進行勘察后，制定了一套完成的安裝施工方案。
首先，為保證電力的持續(xù)供應，決定先安排一路臨時線路，該線路由其他供電單位引入，所設計的容量大小能夠滿足使用單位的重要儀器與設備的正常運轉。
其次，在二路進戶過程中，利用聯(lián)絡柜來實現(xiàn)低壓端的切換，以最大程度的保證線路的正常供電。
第三，在安裝干式變壓器的過程中，采取分步安裝的方法，即先安裝1000kVA容量的變壓器，等這一線路安裝完畢后再安裝630KVA線路。
第四，在兩臺干式變壓器都安裝完成后，要進行電力調(diào)試。此時需要二路聯(lián)合在一起進行調(diào)試，重要儀器與設備所使用的電力仍然為臨時線路中的電力。另外，基于本配電房的空間有限，施工場地相對狹小，通往配電房的通道較為狹長，起重設備根本無法進入施工現(xiàn)場來吊裝變壓器。為了解決這一問題，設計人員最終決定采用滾杠及撬棒方式來完成變壓器的運輸、采用手拉葫蘆吊加滾杠方式來完成變壓器的吊裝。
三、施工中存在的問題
盡管在開工前已經(jīng)對施工方案進行了多次優(yōu)化，但是在實際的施工方案論證及安裝過程中，仍然存在了一定的問題，使得變壓器安裝陷入困境。主要體現(xiàn)在吊裝問題與自動電力切換柜問題兩方面。具體問題分別如下所示：
（一）吊裝問題
為了能夠在狹小的施工場地完成變壓器的吊裝，本工程擬采用手拉葫蘆吊加鋼管滾動的方式，通過厚木板斜面推入配電房。但是在吊裝方案論證中發(fā)現(xiàn)，由于該配電房在進入變壓器時需要升到高1m的室內(nèi)，該方案存在一定的安全風險，變壓器的吊裝遇到了難題。若不能解決安全問題，則整個施工過程將無法順利完成，甚至可能發(fā)生安全事故及質量事故。因此必須要采取措施解決這一問題。
（二）自動電力切換柜問題
在將1000kVA變壓器和630kVA變壓器全部安裝完成后，對兩個線路進行調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，自動電力切換柜無法正常運行（無法自動切換），但是施工人員確實是嚴格按施工設計方案進行安裝，并且各個線路都正常，這也使得調(diào)試作業(yè)無法進一步進行。
四、解決方案
基于上述兩種問題使變壓器安裝陷入了困境，若不及時解決則勢必會影響配電房安裝工程的施工進度，對使用單位的供配電造成更大的不利影響。為此施工技術小組緊急召開會議，商討了其解決對策，并分別提出了一些解決方案：
（一） 吊裝問題的解決方案
原先方案：為了解決葫蘆安裝問題，技術人員決定采用三個步驟來實現(xiàn)葫蘆的安裝。
第一步是利用10#槽鋼與Ф50鋼管做好一個支架，以此作為葫蘆的固定架。
第二步是在1m高的臺階前面鋪設一定的厚木板，以此作為斜坡，并在木板下做好支撐，再利用葫蘆吊和Ф50mm鋼管（壁厚3.5mm）將變壓器拖入變壓器室內(nèi)。
第三步就是將變壓器吊裝就位，并將其固定在預設位置，完成變壓器的吊裝。該方案存在葫蘆的固定及斜坡重物（3.2T）的不穩(wěn)定性等風險因素，在方案論證后，該方案被取消。
最終方案：在變壓器運至高1m的臺階處，利用葫蘆將變壓器吊起，將預先制作的鋼架置于變壓器下方，并在鋼架與變壓器之間放置100mm木方及滾杠，放下變壓器及拆除葫蘆吊后，利用滾杠及撬棒的方式將變壓器推進配電室內(nèi)。
雖然該方案中，鋼架的制作費較高，但鋼架的穩(wěn)定性好、葫蘆吊的安裝簡便、垂直升降穩(wěn)定性好，綜合安全風險小，最終該方案被采納。事實證明，在采取該方案施工中，未發(fā)生安全及質量事故，施工效率高，投入的人力少，最終綜合費用比原方案相當，且預制的鋼架還可回收利用。
（二）自動電力切換柜問題的解決對策
基于施工人員在安裝變壓器時都是按照要求進行操作，因此基本可以確定自切柜之所以不能正常工作應該不是施工問題。那么就應該是在其他地方出現(xiàn)了紕漏，為了找出這一問題的原因所在，技術人員采取了以下步驟進行故障排查：
首先對自切柜的控制線路進行檢查，以確保所有的電氣設備都屬于正常連接；
其次對相關電氣設備的安裝進行檢查，確保無誤；
第三，對電氣設備的電源進行檢查，確保所有電氣設備都通電，且電壓正常穩(wěn)定；
第四，在上述檢查都沒有問題的情況下，經(jīng)建設單位同意后，將自切柜拆開，對繼電器進行檢查，發(fā)現(xiàn)繼電器雖然有所動作，但是失電后無法完全復位；
第五，將繼電器拆開后，發(fā)現(xiàn)上下硅鋼片間有東西粘結，造成無法完全復位。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是因為繼電器通電后發(fā)熱，將硅鋼片槽中填入的環(huán)氧樹脂融化滴下，造成自切柜不能正常工作。在對多余的環(huán)氧樹脂進行清除后，自切柜可以正常運行，故障也得到有效排除。
五、本安裝工程管理的經(jīng)驗教訓
為了能夠保證10KV配電房安裝的順利安裝施工，離不開有效的管理。在本工程施工中，重點對施工現(xiàn)場和施工中各種關系協(xié)調(diào)進行了有效管理，具體如下所示：
（一）吊裝方案的管理
本安裝工程的2臺變壓器單臺質量均超過10KN，1000KVA的變壓器重量為3.2T，且屬于非常規(guī)起重設備的吊裝。根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》[建質（2009）87號]的規(guī)定，應編制專項方案，由施工企業(yè)技術負責人審批，經(jīng)總監(jiān)理工程師批準后實施。
本工程吊裝專項方案主要依據(jù)：有關規(guī)程、規(guī)范；施工組織設計；變壓器的有關參數(shù)、生產(chǎn)廠家技術要求；施工現(xiàn)場情況，包括場地、道路、障礙等。根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟可行的原則，按照技術可行性、安全性、進度分析、成本分析的步驟，并根據(jù)現(xiàn)場具體情況作出綜合評價和選擇。方案的主要內(nèi)容包含了：工程概況；編制的依據(jù)；方案的選擇；工藝分析和工藝布置；吊裝平面布置圖；施工步驟與工藝崗位分工；工藝計算（受力分析與計算、機具選擇、被吊設備的校核等）；進度計劃；資源計劃（包括人力、材料、機具等）；安全技術措施；風險評估與應急預案等。
本吊裝工程的專項方案經(jīng)過多次優(yōu)化和論證，最終選擇了上述方案。經(jīng)過編制人員簽字、施工企業(yè)技術負責人的審批，報監(jiān)理單位和建設單位審批同意，經(jīng)總監(jiān)理工程師簽字批準后，施工單位在開工前，編制方案的技術人員向施工作業(yè)人員進行了技術交底。交底的內(nèi)容主要有：本吊裝工程的特點、難點、現(xiàn)場情況及注意事項、操作程序、施工工藝和施工方法、操作方法及要領、進度安排、組織機構設置與分工、質量和安全技術措施等。本工程施工企業(yè)的資質、機械設備的檢測、相關管理人員、操作人員等均符合國家和本地區(qū)的相關要求和規(guī)定。
正因為本吊裝專項方案優(yōu)化措施合理，現(xiàn)場指揮人員、安全人員及監(jiān)理等指揮督促得當，操作人員熟悉方案的各項注意事項及要領并能熟練操作，最終才能克服現(xiàn)場的不利環(huán)境因數(shù)，圓滿完成吊裝任務。
（二）電力系統(tǒng)的調(diào)試管理
正如前述：變壓器安裝已經(jīng)完成，也已經(jīng)正常供電，但對兩路線路進行調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，自切柜無法正常運行。施工人員也確實是嚴格按施工設計方案進行安裝，并且經(jīng)檢查兩個線路都正常，自切柜的控制線路正常，相關電氣設備的安裝正確無誤，電氣設備的電源都通電且電壓穩(wěn)定正常。最終，經(jīng)建設單位技術人員的配合下，將屬于建設單位的原有的自切柜拆開，進行詳細檢查后發(fā)現(xiàn)：由于切換柜的繼電器的上下硅鋼片間有東西粘結，無法完全復位，造成切換柜無法正常工作。
雖然施工單位按規(guī)定進行了臨時用電施工組織設計的編制審批等工作，施工也是按照規(guī)范要求進行操作，但還是出現(xiàn)未能調(diào)試合格的情況，這屬于非施工單位應承擔風險的突發(fā)情況。這里需要指出的是：出現(xiàn)這種情況或不可抗力情況時，施工單位不應消極對待，而應及時把現(xiàn)場的情況和問題甚至建議措施向監(jiān)理和建設單位匯報和溝通，建設、設計、監(jiān)理等單位往往會給予配合的。
六、結束語
根據(jù)以上工程案例對變壓器安裝過程中所面臨的問題進行了詳細分析，并提出了一些對策措施，使得工程施工能夠按合同要求順利地完成，可供同類工程參考借鑒。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：www.ef2822.com
某10kV電壓等級配電房使用的變壓器為油浸式變壓器容量較小，只有400kVA和500kVA的容量，遠遠滿足不了當?shù)乜焖僭鲩L的供配電需求。而且這種油浸式變壓器在管理維護困難，防火性差、功率低，對10kV配電房的安全正常運行無法有效保證。為此經(jīng)相關部門研究后決定，對其進行變壓器容量改擴。即將原有的油浸式小容量變壓器改為干式變壓器，容量擴大到630kVA和1000kVA。其中配電方案設計為二路進戶。另外，在本工程施工中，所有的電氣設備和儀器都要保持正常持續(xù)運行，否則就會嚴重影響使用單位設備及儀器的運行，給使用單位造成重大經(jīng)濟損失。
二、安裝施工方案設計
技術人員在對該配電房的地形和建筑結構進行勘察后，制定了一套完成的安裝施工方案。
首先，為保證電力的持續(xù)供應，決定先安排一路臨時線路，該線路由其他供電單位引入，所設計的容量大小能夠滿足使用單位的重要儀器與設備的正常運轉。
其次，在二路進戶過程中，利用聯(lián)絡柜來實現(xiàn)低壓端的切換，以最大程度的保證線路的正常供電。
第三，在安裝干式變壓器的過程中，采取分步安裝的方法，即先安裝1000kVA容量的變壓器，等這一線路安裝完畢后再安裝630KVA線路。
第四，在兩臺干式變壓器都安裝完成后，要進行電力調(diào)試。此時需要二路聯(lián)合在一起進行調(diào)試，重要儀器與設備所使用的電力仍然為臨時線路中的電力。另外，基于本配電房的空間有限，施工場地相對狹小，通往配電房的通道較為狹長，起重設備根本無法進入施工現(xiàn)場來吊裝變壓器。為了解決這一問題，設計人員最終決定采用滾杠及撬棒方式來完成變壓器的運輸、采用手拉葫蘆吊加滾杠方式來完成變壓器的吊裝。
三、施工中存在的問題
盡管在開工前已經(jīng)對施工方案進行了多次優(yōu)化，但是在實際的施工方案論證及安裝過程中，仍然存在了一定的問題，使得變壓器安裝陷入困境。主要體現(xiàn)在吊裝問題與自動電力切換柜問題兩方面。具體問題分別如下所示：
（一）吊裝問題
為了能夠在狹小的施工場地完成變壓器的吊裝，本工程擬采用手拉葫蘆吊加鋼管滾動的方式，通過厚木板斜面推入配電房。但是在吊裝方案論證中發(fā)現(xiàn)，由于該配電房在進入變壓器時需要升到高1m的室內(nèi)，該方案存在一定的安全風險，變壓器的吊裝遇到了難題。若不能解決安全問題，則整個施工過程將無法順利完成，甚至可能發(fā)生安全事故及質量事故。因此必須要采取措施解決這一問題。
（二）自動電力切換柜問題
在將1000kVA變壓器和630kVA變壓器全部安裝完成后，對兩個線路進行調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，自動電力切換柜無法正常運行（無法自動切換），但是施工人員確實是嚴格按施工設計方案進行安裝，并且各個線路都正常，這也使得調(diào)試作業(yè)無法進一步進行。
四、解決方案
基于上述兩種問題使變壓器安裝陷入了困境，若不及時解決則勢必會影響配電房安裝工程的施工進度，對使用單位的供配電造成更大的不利影響。為此施工技術小組緊急召開會議，商討了其解決對策，并分別提出了一些解決方案：
（一） 吊裝問題的解決方案
原先方案：為了解決葫蘆安裝問題，技術人員決定采用三個步驟來實現(xiàn)葫蘆的安裝。
第一步是利用10#槽鋼與Ф50鋼管做好一個支架，以此作為葫蘆的固定架。
第二步是在1m高的臺階前面鋪設一定的厚木板，以此作為斜坡，并在木板下做好支撐，再利用葫蘆吊和Ф50mm鋼管（壁厚3.5mm）將變壓器拖入變壓器室內(nèi)。
第三步就是將變壓器吊裝就位，并將其固定在預設位置，完成變壓器的吊裝。該方案存在葫蘆的固定及斜坡重物（3.2T）的不穩(wěn)定性等風險因素，在方案論證后，該方案被取消。
最終方案：在變壓器運至高1m的臺階處，利用葫蘆將變壓器吊起，將預先制作的鋼架置于變壓器下方，并在鋼架與變壓器之間放置100mm木方及滾杠，放下變壓器及拆除葫蘆吊后，利用滾杠及撬棒的方式將變壓器推進配電室內(nèi)。
雖然該方案中，鋼架的制作費較高，但鋼架的穩(wěn)定性好、葫蘆吊的安裝簡便、垂直升降穩(wěn)定性好，綜合安全風險小，最終該方案被采納。事實證明，在采取該方案施工中，未發(fā)生安全及質量事故，施工效率高，投入的人力少，最終綜合費用比原方案相當，且預制的鋼架還可回收利用。
（二）自動電力切換柜問題的解決對策
基于施工人員在安裝變壓器時都是按照要求進行操作，因此基本可以確定自切柜之所以不能正常工作應該不是施工問題。那么就應該是在其他地方出現(xiàn)了紕漏，為了找出這一問題的原因所在，技術人員采取了以下步驟進行故障排查：
首先對自切柜的控制線路進行檢查，以確保所有的電氣設備都屬于正常連接；
其次對相關電氣設備的安裝進行檢查，確保無誤；
第三，對電氣設備的電源進行檢查，確保所有電氣設備都通電，且電壓正常穩(wěn)定；
第四，在上述檢查都沒有問題的情況下，經(jīng)建設單位同意后，將自切柜拆開，對繼電器進行檢查，發(fā)現(xiàn)繼電器雖然有所動作，但是失電后無法完全復位；
第五，將繼電器拆開后，發(fā)現(xiàn)上下硅鋼片間有東西粘結，造成無法完全復位。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是因為繼電器通電后發(fā)熱，將硅鋼片槽中填入的環(huán)氧樹脂融化滴下，造成自切柜不能正常工作。在對多余的環(huán)氧樹脂進行清除后，自切柜可以正常運行，故障也得到有效排除。
五、本安裝工程管理的經(jīng)驗教訓
為了能夠保證10KV配電房安裝的順利安裝施工，離不開有效的管理。在本工程施工中，重點對施工現(xiàn)場和施工中各種關系協(xié)調(diào)進行了有效管理，具體如下所示：
（一）吊裝方案的管理
本安裝工程的2臺變壓器單臺質量均超過10KN，1000KVA的變壓器重量為3.2T，且屬于非常規(guī)起重設備的吊裝。根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》[建質（2009）87號]的規(guī)定，應編制專項方案，由施工企業(yè)技術負責人審批，經(jīng)總監(jiān)理工程師批準后實施。
本工程吊裝專項方案主要依據(jù)：有關規(guī)程、規(guī)范；施工組織設計；變壓器的有關參數(shù)、生產(chǎn)廠家技術要求；施工現(xiàn)場情況，包括場地、道路、障礙等。根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟可行的原則，按照技術可行性、安全性、進度分析、成本分析的步驟，并根據(jù)現(xiàn)場具體情況作出綜合評價和選擇。方案的主要內(nèi)容包含了：工程概況；編制的依據(jù)；方案的選擇；工藝分析和工藝布置；吊裝平面布置圖；施工步驟與工藝崗位分工；工藝計算（受力分析與計算、機具選擇、被吊設備的校核等）；進度計劃；資源計劃（包括人力、材料、機具等）；安全技術措施；風險評估與應急預案等。
本吊裝工程的專項方案經(jīng)過多次優(yōu)化和論證，最終選擇了上述方案。經(jīng)過編制人員簽字、施工企業(yè)技術負責人的審批，報監(jiān)理單位和建設單位審批同意，經(jīng)總監(jiān)理工程師簽字批準后，施工單位在開工前，編制方案的技術人員向施工作業(yè)人員進行了技術交底。交底的內(nèi)容主要有：本吊裝工程的特點、難點、現(xiàn)場情況及注意事項、操作程序、施工工藝和施工方法、操作方法及要領、進度安排、組織機構設置與分工、質量和安全技術措施等。本工程施工企業(yè)的資質、機械設備的檢測、相關管理人員、操作人員等均符合國家和本地區(qū)的相關要求和規(guī)定。
正因為本吊裝專項方案優(yōu)化措施合理，現(xiàn)場指揮人員、安全人員及監(jiān)理等指揮督促得當，操作人員熟悉方案的各項注意事項及要領并能熟練操作，最終才能克服現(xiàn)場的不利環(huán)境因數(shù)，圓滿完成吊裝任務。
（二）電力系統(tǒng)的調(diào)試管理
正如前述：變壓器安裝已經(jīng)完成，也已經(jīng)正常供電，但對兩路線路進行調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，自切柜無法正常運行。施工人員也確實是嚴格按施工設計方案進行安裝，并且經(jīng)檢查兩個線路都正常，自切柜的控制線路正常，相關電氣設備的安裝正確無誤，電氣設備的電源都通電且電壓穩(wěn)定正常。最終，經(jīng)建設單位技術人員的配合下，將屬于建設單位的原有的自切柜拆開，進行詳細檢查后發(fā)現(xiàn)：由于切換柜的繼電器的上下硅鋼片間有東西粘結，無法完全復位，造成切換柜無法正常工作。
雖然施工單位按規(guī)定進行了臨時用電施工組織設計的編制審批等工作，施工也是按照規(guī)范要求進行操作，但還是出現(xiàn)未能調(diào)試合格的情況，這屬于非施工單位應承擔風險的突發(fā)情況。這里需要指出的是：出現(xiàn)這種情況或不可抗力情況時，施工單位不應消極對待，而應及時把現(xiàn)場的情況和問題甚至建議措施向監(jiān)理和建設單位匯報和溝通，建設、設計、監(jiān)理等單位往往會給予配合的。
六、結束語
根據(jù)以上工程案例對變壓器安裝過程中所面臨的問題進行了詳細分析，并提出了一些對策措施，使得工程施工能夠按合同要求順利地完成，可供同類工程參考借鑒。
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