地铁供电系统施工方案

地铁供电系统施工方案1.工程概况本工程为××市轨道交通×号线×期工程，正线全长28.7km，设站21座，其中地下站19座、高架站2座；设主变电所2座、牵引降压混合变电所19座、跟随式降压变电所7座。供电系统采用110kV/35kV两级集中供电方式，DC1500V架空刚性接触网授电，走行轨回流。本次施工范围包括：(1)主变电所全部电气安装及调试；(2)35kV环网电缆、光缆、接地网及支架；(3)牵引混合所、降压所、跟随所内全部设备；(4)隧道内、车辆段、停车场接触网（含刚柔过渡）；(5)电力监控（PSCADA）、杂散电流防护、区间照明、疏散平台电气；(6)全系统联调、试运行、可靠性测试。2.设计原则与执行标准2.1设计原则安全冗余：主变电所110kV侧双电源、35kV侧单母线分段、牵引变压器2×100%配置；接触网双边供电、越区供电能力。绿色节能：牵引变压器选用11型低损耗、35kV开关柜采用SF6气体绝缘小型化柜，隧道照明采用LED智能调光。可维护：35kV开关柜维护通道≥1.2m，DC开关柜前操作通道≥1.8m；接触网分段绝缘器、隔离开关全部落地式电动操作。可扩展：主所预留2回110kV出线、35kV母线预留4回馈线；接触网锚段长度按150m设计，便于故障隔离。2.2执行标准GB/T50217-2018《电力工程电缆设计标准》GB50254-2018《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》TB/T2809-2017《电气化铁路牵引供电系统接触网设计规范》CJJ/T49-2020《地铁杂散电流腐蚀防护技术规范》EN50122-1:2020《Railwayapplications—Fixedinstallations—Part1:Protectiveprovisionsrelatingtoelectricalsafetyandearthing》3.施工总体部署3.1阶段划分阶段起止时间关键节点主要作业面资源投入Ⅰ施工准备2024-03-01～2024-03-31临电验收、设计交底主所、车辆段管理人员38人、工人120人Ⅱ主所及环网2024-04-01～2024-07-15110kV变压器就位、35kV电缆敷设完成主所、区间隧道电缆敷设机6台、吊车2台Ⅲ牵引及降压所2024-05-15～2024-08-31全部所亭受电、PSCADA通道打通19座地下所开关柜运输平台车3台Ⅳ接触网2024-06-01～2024-10-15刚性悬挂锚段架设完成、冷滑通过隧道、车辆段轨道作业车4组、架线车2组Ⅴ系统联调2024-10-16～2024-11-30热滑、越区供电、144h可靠性试验全线调试工程师45人、试验车2列3.2施工流程图（文字描述）施工准备→测量放线→预埋件及支架安装→电缆敷设→主变压器、开关柜就位→二次配线→继电保护整定→所内交接试验→环网送电→接触网架设→冷滑→热滑→PSCADA联调→144h试运行→竣工交验。4.关键工序技术方案4.1110kV主变压器运输与就位(1)运输路线：经×高速→×互通→车辆段铺轨基地→盾构井→主所吊装孔。全程限速60km/h，桥涵验算荷载≥55t。(2)就位方法：采用两台25t汽车吊双机抬吊，吊具选用φ52mm钢丝绳6×37+FC，安全系数≥8；吊点利用变压器本体吊耳，角度≤30°。(3)就位后检查：冲击记录仪三维加速度≤3g；静置24h后取油样，色谱分析H2≤20μL/L、C2H2≤0.1μL/L。4.235kV单芯电缆敷设(1)电缆型号：YJLW03-Z26/35kV1×630mm²铜芯交联聚乙烯防水护套，阻燃A类。(2)牵引力计算：最大牵引力T=k×σ×S，k=0.5（转弯段），σ=50N/mm²，S=630mm²，得T=15.75kN；选用履带牵引机额定拉力20kN，安全系数1.27。(3)弯曲半径：R≥20D=20×87mm=1.74m，隧道内采用1.8m半径滚轮支架，每1.5m一组。(4)蛇形敷设：水平蛇形节距4m、幅度0.8D，补偿隧道温差ΔT=25K产生的热伸缩；蛇形起始端用不锈钢夹具固定，末端预留1.5m伸缩裕量。(5)金属护层接地：首端直接接地、末端经护层保护器接地；保护器直流1mA参考电压≥4.5kV，动作后残压≤8kV。4.3DC1500V刚性接触网(1)悬挂类型：Π型铝合金汇流排+银铜接触线CTA120，张力12kN，跨距≤8m，锚段长度≤150m。(2)拉出值：直线段±200mm，曲线段按R=300m时±250mm；采用激光测量仪每2m记录一点，偏差≤±5mm。(3)导高：隧道内4040mm，车辆段5000mm，误差±5mm；调整采用可调式悬吊槽钢，调节孔长50mm，步进2mm。(4)接头：汇流排接头采用“两夹板+四螺栓”型式，螺栓扭矩50N·m，接头电阻≤5μΩ；接触线接头采用C型电连接线夹，双包结构，温升试验≤30K。(5)刚柔过渡：在隧道洞口设置五跨锚段关节，加装30m切槽式汇流排，过渡区弹性系数由300N/m渐变至50N/m，避免硬点。4.4杂散电流防护(1)排流网：隧道结构钢筋焊接成“#”字网，纵筋≥φ16mm、横筋≥φ12mm，网格≤600mm×600mm；每60m设置排流端子，引出M12铜排。(2)参比电极：采用高纯锌电极，埋设间距120m，埋深0.3m；电位测试精度±5mV。(3)监测电缆：1×2×1.5mm²屏蔽双绞线，穿φ32mmPE管，与排流网铜排焊接，焊点防腐采用热熔胶+自融胶带双层。(4)排流柜：晶闸管连续可调，额定电流200A、电压±30V，响应时间≤1ms；设限流电阻0.5Ω，防止反向电流。4.5PSCADA系统(1)网络结构：主所、各牵引所、车站控制室采用千兆光纤以太网环网，自愈时间≤50ms；区间采用单模光缆，冗余度100%。(2)通信协议：IEC61850-8-1MMS+GOOSE，采样值SV采用IEC61850-9-2LE，帧格式80采样点/周波。(3)远程IO：开关量扫描周期≤1ms，SOE分辨率≤1ms；模拟量刷新周期≤250ms，精度0.2级。(4)网络安全：纵向加密采用IPSecVPN，加密算法AES-256-GCM；横向隔离在控制中心设置正反向物理隔离装置，满足发改委14号令要求。5.施工资源配置5.1主要机械设备设备名称型号数量用途关键参数电缆输送履带机TESMEC800kN2台35kV电缆敷设最大牵引力80kN，速度0–15m/min架线作业车KSC-15002组接触线架设平台升降高度6m，回转270°真空滤油机ZYA-1001套主变绝缘油处理流量6000L/h，含水量≤5ppm串联谐振耐压设备HMCX-540kVA/54kV1套35kV电缆耐压输出电压0–54kV，频率30–300Hz刚性悬挂打孔模板自制铝合金30套隧道顶部钻孔孔距1.2m，定位误差≤±1mm5.2劳动力计划工种高峰人数资质要求培训学时高压电工48特种作业操作证（高压）72h接触网工60铁路总公司接触网工证120h电缆头制作16电缆附件厂家认证40h继电保护调试12电力系统继电保护工80h安全员8注册安全工程师（电气）48h6.质量管控要点6.1电缆敷设质量(1)外观：外护套无划痕、无凹陷，划痕深度≤0.5mm；每圈电缆敷设前使用0.1mm塞尺检查。(2)弯曲半径：采用模板尺实测，R实测≥1.74m；不合格段立即返工。(3)牵引力：在线安装20kN拉力计，超限自动停机；每圈记录最大拉力值，形成电子曲线。6.2接触网几何参数(1)导高：激光测距仪每5m记录，允许偏差±5mm；超差采用悬吊槽钢调整螺栓精调。(2)拉出值：全站仪测量，曲线段每2m一点；对偏差>±10mm的锚段，重新预配汇流排。(3)硬点：采用加速度测试车，速度60km/h时垂直加速度≤0.38m/s²；超差位置加装弹性吊索。6.3变电所交接试验设备试验项目标准方法结果判定110kV变压器绕组变比≤0.5%自动变比测试仪三相不平衡率0.18%合格35kV开关柜主回路电阻≤40μΩ200A微欧计A相38μΩ合格DC1500V开关柜合闸时间≤60ms断路器特性仪52ms合格接地网接地电阻≤0.5Ω异频法0.32Ω合格7.安全文明施工7.1风险源清单序号作业活动风险描述风险等级控制措施1电缆竖井敷设高处坠落重大设置1.2m防护栏杆、佩戴全身式安全带2接触网上线作业感应电较大验电+接地线+个人保安线，双人确认3主变油处理火灾重大设置35kg推车式干粉灭火器2具，禁止明火4隧道内交叉施工物体打击一般设置硬质防护棚，工具系防坠绳7.2应急演练2024-06-20组织“隧道电缆火灾”演练：模拟盾构井35kV电缆接头击穿起火，启动应急预案Ⅱ级响应，8min完成人员疏散，12min切断电源，15min消防栓出水灭火，达到预期。8.环保与绿色施工(1)噪声控制：夜间禁止高噪声作业，发电机设置隔音罩，场界噪声≤55dB(A)。(2)废油处理：主变废油采用密闭铁桶收集，委托有资质单位转运，联单保存5年。(3)扬尘控制：车辆段裸露地面喷洒抑尘剂，2h/次；PM10在线监测≤0.15mg/m³。(4)光污染：夜间照明采用定向LED灯，照射角度≤65°，避免对周边小区直射。9.系统联调与试运行9.1冷滑试验列车编组：电客车2节，速度10/20/40km/h三级；检测项目：导高、拉出值、硬点、火花；采用高速摄像机1000fps记录，无持续火花判定合格。9.2热滑试验升弓取流，逐级提速至80km/h；测试牵引变压器满载温升：顶层油温升≤55K，绕组热点≤78K；测试制动能量回馈，再生制动功率峰值3.2MW，回馈效率97.1%。9.3144h连续运行模拟运行图，列车对数20对/h；记录指标：牵引供电系统故障次数0次，PSCADA系统平均无故障时间MTBF≥1000h，接触网燃弧率≤0.1次/万弓架次。10.竣工资料与移交10.1竣工图纸包括系统图、二次原理图、电缆清册、接触网平面布置图、设备安装图，全部电子签章，PDF+DWG双版本。10.2试验报告主变压器、35kV电缆、DC开关柜、接触网、接地网、PSCADA各一份，采用见证取样二维码追溯。10.3备品备件名称型号数量存放地点质保期牵引变压器密封件MR厂配1套主所备品库5年35kV电缆终端头630mm²欧式6