文/羊城晚报全媒体记者严艺文通讯员刘禹兴张晨牧张智民
图/通讯员提供
近日，随着坑口主变电站110千伏母联开关的合闸声，广州地铁首个既有线路全站电气设备更换技术改造工程顺利完成。据悉，坑口主变电站负责既有一号线和在建十号线的供电工作。此次完成改造，不仅为后续地铁主变电站改造提供经验，还为一号线高峰期供电及十号线开通运营奠定基础。
为地铁换“心脏”，首座主变电站升级改造
作为以电驱动的交通工具，主变电站犹如地铁系统的“心脏”，负责所辖线路的电力负荷用电，是地铁车站、列车及车辆基地正常运行、安全运作的重要保障。
坑口主变电站是广州地铁首座主变电站，自1997年建成投运以来，一直负责一号线的供电保障工作。根据“十三五”线路建设需要，该变电站还将负责在建十号线的供电。
历经27年的连续运行，全站电气设备已步入“老年期”，达到大修更换年限，设备老化、运行维护困难等一系列问题也日益突出，因此，广州地铁决定对该主变电站进行全站改造。经过数十轮方案制定、指标比选，综合考虑工期、施工影响等因素，改造方案由“重建”到“设备大修”，最后确定为“全站技术改造”。技改工作涉及110千伏GIS设备、主变压器、33千伏GIS、交直流设备等13类设备更换，电抗器、在线监测系统等3类设备新增，以及对侧通信、站内土建、装修及动力照明工程。
采用新技术“边运行边改造”，保障既有线运营
坑口主变电站作为地铁一号线两个电源点之一，为了保障既有线正常运营，不具备全站停电改造的条件。因此，广州地铁提出了“边运行边改造”不停电施工的方案。
为保证工程实施中每个环节和部位的工程质量，广州地铁组织设计单位、施工单位、监理单位、监造单位及设备厂家，通过多次现场踏勘，创新式提出了“运行主变电站分区域移交”和使用110千伏“双断口隔离接地开关”技术的策略。现场对移交场地分界处进行了临时围蔽，做好施工改造区域与在运行电气设备的隔离防护，同时通过在两段内增加双断口隔离接地开关，保证两段GIS对接时可不同时停电，不影响GIS运行连续性，保障施工作业的同时也确保原设备的安全运行。
施工过程中，广州地铁制定项目全面风险管理体系及现场作业流程指南，共编制14份施工技术方案，各单位严格遵循作业手续，做好各施工界面管理，并创新性地采用了在线监测技术及数字孪生技术，搭建以在线监测系统、状态评估系统、设备信息管理系统为主的一体化系统。通过在供电系统一次设备上加装在线监测装置，获取设备核心状态量的在线数据，并进行监测预警、分析诊断，实现对主变电站内各类设备的自动巡检、自动预警、报表自动输出等功能。同时，构建主变电站数字孪生模型，实现全站信息的三维可视化查询，为变电站生产检修、运行、预试、调度、项目管理各业务的标准化、规范化管理赋能，达到对设备的全寿命周期管理目标。
广州地铁表示，此次坑口主变电站技术改造大大提升了施工效率，最终耗时7个月完成改造施工，为后续改造工程提供样板，未来将会在此次改造的基础上总结经验，不断提升改造能力和水平。
多段式送电，上千次倒闸操作均满足要求
主变电站改造的最后环节就是送电工作，可以说是“最后的里程碑”，标志着主变电站主体建设及关键功能验证阶段结束。在以往新建主变电站工程中，送电工作往往只需持续1-2天即可完成。但坑口主变电站的改造因不停电施工，需面临多段式送电、夜间送电窗口期短、负荷多轮次倒切等挑战。
为此，广州地铁联合参建各方，优化具体送电方案，根据不同送电范围制定针对性专项工作预案，并提前进行工艺演练，确保送电工作安全、保质完成。建设者们还提前铺排人力、物力，准备多型号备品备件，有效节约施工工期，共计完成了37次送电前检查、6次正式送电、上千次倒闸操作，最终所有试验数据均满足要求，全站电气设备顺利受电，送电任务圆满完成。
