淺談高速鐵路牽引變電所改造施工技術(shù)

張楓茗++程麗君

摘 要：根據(jù)鐵路運輸要求及高速鐵路施工特點，本文以新建滬昆高鐵既有邊山牽引變電所設(shè)備改造為例，通過對多種施工技術(shù)方案進行利弊對比分析，來確定最終技術(shù)方案。同時介紹了本項施工的技術(shù)難點及關(guān)鍵施工注意事項。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 變電所 設(shè)備改造 施工技術(shù)

中圖分類號：U22 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0132-02

新建滬昆鐵路客運專線（杭州至長沙段）引入京廣高鐵長沙南站，利用京廣高鐵既有邊山牽引變電所向杭長正線及長沙南站滬昆場接觸網(wǎng)供電，需在邊山牽引變電所新增AT饋線及直供饋線各2條，為此需在邊山牽引變電所既有饋線設(shè)備上各加裝雙極GIS開關(guān)柜及單極GIS開關(guān)柜各2面才能滿足供電要求。由于邊山牽引變電所既有饋線GIS開關(guān)柜的氣室是貫通的，新加裝開關(guān)柜時饋線必須停電方能進行施工。為盡可能的縮短停電時間，減小對京廣高鐵運輸?shù)挠绊懀斜匾朴喦袑嵖尚械母脑焓┕し桨浮?/p>

1 方案介紹

1.1 供電方案的前期準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備材料進場運輸通道；設(shè)備通道要能滿足進場條件。

（2）既有設(shè)備與新增設(shè)備接口，是否預(yù)留了電纜孔和設(shè)備安裝孔。

（3）電纜夾層及電纜走向：根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合運營單位要求合理安排電纜走向。

（4）進場作業(yè)所要做的防護工作：既有設(shè)備防護及工作區(qū)和帶電區(qū)的隔離，確保人員和設(shè)備安全。

1.2 技術(shù)方案一

（1）方案實施。

改造邊山變電所新增4回饋線均在該所內(nèi)2×27.5 kV的T1F1段母線，該段母線為京廣高鐵武漢方向供電的上、下行饋線（211、212），長沙南站線上、下行饋線（215、216），長沙動車運用所開閉所進線電源（217）供電。

因原所2×27.5 kV配電裝置采用的西門子GIS開關(guān)柜，設(shè)備氣室貫通，新增饋線施工時需要將該段母線上負荷全部解除運行，該段時間內(nèi)可采用越區(qū)供電方式進行改造施工。

如圖1所示：邊山211、212供電臂（邊山至大尾沖上下行）由塝上變電所213、214供電臂經(jīng)大尾沖分區(qū)所越區(qū)供電。

B變電所為邊山變電所；A變電所為塝上變電所；C變電所為經(jīng)塘變電所；A分區(qū)所為大尾沖分區(qū)所，B分區(qū)所為昭山分區(qū)所

邊山211、212供電臂越區(qū)供電成功后，通過長沙南站3009（或3004）隔離開關(guān)向長沙動車所292進線供電。

為了不影響長沙動車所供電，通過邊上變電所昭山上行饋線開關(guān)給長沙動車所供電。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：實施簡單，通過分合相應(yīng)開關(guān)即可實現(xiàn)越區(qū)供電，同時施工安全風(fēng)險小。

缺點：越區(qū)供電期間，經(jīng)檢算塝上牽引變電所只能夠保證塝上至大尾沖至邊山供電區(qū)段（51.92km）按以下方式運行：上、下行各兩列車CRH380AL或CRH380BL同時運行；上、下行各一列車CRH380AL或CRH380BL和上、下行各兩列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行；上、下行各四列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行，因此對運輸?shù)挠绊懱貏e大。

1.2 技術(shù)方案二

（1）方案實施。

維持原所主接線不變，增設(shè)一段2×27.5kV母線（T1F1），設(shè)211、212AT饋線，217直供饋線。增設(shè)的T1F1段母線通過電纜T接至牽引變壓器的1號、2號牽引變壓器低壓側(cè)。

新增配電裝置的保護采用綜合自動化系統(tǒng)，納入原所后臺控制（圖1）。

T1F1段2×27.5kV母線在改造期間，T1F1段母線投入運行，從而保證京廣高鐵正常運營。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：新增的T1F1段2×27.5 kV母線替換既有的T1F1段2×27.5 kV母線運行，保證了京廣高鐵的正常運輸秩序，對運輸無影響。

缺點：過渡施工難度較大，安全風(fēng)險較高。

2 方案選擇

由于京廣高鐵長沙至武漢段行車密度大，如采用技術(shù)方案一，經(jīng)行車部門測算需扣車一半，對運輸?shù)母蓴_特別大；而采用技術(shù)方案二，雖然施工難度較大、安全風(fēng)險較高，但只要施工時采取的措施得當(dāng)完全可以避免，同時對運輸無影響，可大大提高經(jīng)濟效益和社會效益，在實際施工中我們選擇該案施工方案。

3 本次改造的重點及難點

（1）應(yīng)急預(yù)案的制定：為了確保本次改造萬無一失，我們需制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案要安全可行。這次改造我們制定了兩套預(yù)案：①在過渡實施過程中，若施工出現(xiàn)問題，立即恢復(fù)既有供電方式，確保供電正常；②在過渡完成后若出現(xiàn)問題，我們利用邊山變電所213供電臂給211供電臂供電，利用邊山變電所214供電臂給212供電臂供電。

（2）綜合自動化改造：由于變電所綜合自動化改造較為復(fù)雜，為保證運營安全和施工二不誤，新增一面過渡保護屏，新增綜自保護要與既有保護可靠對接，確保保護運行可靠。

4 過渡施工方案關(guān)鍵施工注意事項

（1）過渡二次保護與既有保護間的配合與核對。新增配電裝置的保護納入了原所后臺進行控制，新舊保護間的定值校驗、接線及調(diào)試要嚴格按產(chǎn)品說明書進行，確保保護接線及整定無誤。

（2）對T1、F1電纜進行施工時，要認真做好標(biāo)識，防止將T1、F1電纜反接；饋線側(cè)供電電纜倒接施工時，對既有的T、F電纜進出的方向及線別進行認真的核對，防止T1、F1電纜錯接。

（3）過渡高低壓電纜敷設(shè)時，要充分利用既有電纜溝，否則應(yīng)做防護措施，避免電纜受到損傷；高壓電纜頭的制做應(yīng)由專門技術(shù)人員完成，保證施工質(zhì)量。

（4）各設(shè)備應(yīng)良好接地。每個電氣設(shè)備的工作接地和設(shè)備接地應(yīng)單獨安裝接地線與接地網(wǎng)或接地干線可靠連接，嚴禁將幾個部件串聯(lián)接地。

5 結(jié)論

邊山牽引變電所設(shè)備改造已于2014年1月9日順利完成施工。經(jīng)試運行，各項性能指標(biāo)能達到設(shè)計和驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備運行良好。本方案可為將來高速鐵路類似特點的改造施工提供參考，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 鐵建設(shè)[2010]241號.高速鐵路電力牽引供電工程施工技術(shù)指南[S]，北京：中國鐵道出版社.

[2] TB10758-2010.高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]，北京：中國鐵道出版社.endprint

摘 要：根據(jù)鐵路運輸要求及高速鐵路施工特點，本文以新建滬昆高鐵既有邊山牽引變電所設(shè)備改造為例，通過對多種施工技術(shù)方案進行利弊對比分析，來確定最終技術(shù)方案。同時介紹了本項施工的技術(shù)難點及關(guān)鍵施工注意事項。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 變電所 設(shè)備改造 施工技術(shù)

中圖分類號：U22 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0132-02

新建滬昆鐵路客運專線（杭州至長沙段）引入京廣高鐵長沙南站，利用京廣高鐵既有邊山牽引變電所向杭長正線及長沙南站滬昆場接觸網(wǎng)供電，需在邊山牽引變電所新增AT饋線及直供饋線各2條，為此需在邊山牽引變電所既有饋線設(shè)備上各加裝雙極GIS開關(guān)柜及單極GIS開關(guān)柜各2面才能滿足供電要求。由于邊山牽引變電所既有饋線GIS開關(guān)柜的氣室是貫通的，新加裝開關(guān)柜時饋線必須停電方能進行施工。為盡可能的縮短停電時間，減小對京廣高鐵運輸?shù)挠绊?，有必要制訂切實可行的改造施工方案?/p>

1 方案介紹

1.1 供電方案的前期準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備材料進場運輸通道；設(shè)備通道要能滿足進場條件。

（2）既有設(shè)備與新增設(shè)備接口，是否預(yù)留了電纜孔和設(shè)備安裝孔。

（3）電纜夾層及電纜走向：根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合運營單位要求合理安排電纜走向。

（4）進場作業(yè)所要做的防護工作：既有設(shè)備防護及工作區(qū)和帶電區(qū)的隔離，確保人員和設(shè)備安全。

1.2 技術(shù)方案一

（1）方案實施。

改造邊山變電所新增4回饋線均在該所內(nèi)2×27.5 kV的T1F1段母線，該段母線為京廣高鐵武漢方向供電的上、下行饋線（211、212），長沙南站線上、下行饋線（215、216），長沙動車運用所開閉所進線電源（217）供電。

因原所2×27.5 kV配電裝置采用的西門子GIS開關(guān)柜，設(shè)備氣室貫通，新增饋線施工時需要將該段母線上負荷全部解除運行，該段時間內(nèi)可采用越區(qū)供電方式進行改造施工。

如圖1所示：邊山211、212供電臂（邊山至大尾沖上下行）由塝上變電所213、214供電臂經(jīng)大尾沖分區(qū)所越區(qū)供電。

B變電所為邊山變電所；A變電所為塝上變電所；C變電所為經(jīng)塘變電所；A分區(qū)所為大尾沖分區(qū)所，B分區(qū)所為昭山分區(qū)所

邊山211、212供電臂越區(qū)供電成功后，通過長沙南站3009（或3004）隔離開關(guān)向長沙動車所292進線供電。

為了不影響長沙動車所供電，通過邊上變電所昭山上行饋線開關(guān)給長沙動車所供電。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：實施簡單，通過分合相應(yīng)開關(guān)即可實現(xiàn)越區(qū)供電，同時施工安全風(fēng)險小。

缺點：越區(qū)供電期間，經(jīng)檢算塝上牽引變電所只能夠保證塝上至大尾沖至邊山供電區(qū)段（51.92km）按以下方式運行：上、下行各兩列車CRH380AL或CRH380BL同時運行；上、下行各一列車CRH380AL或CRH380BL和上、下行各兩列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行；上、下行各四列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行，因此對運輸?shù)挠绊懱貏e大。

1.2 技術(shù)方案二

（1）方案實施。

維持原所主接線不變，增設(shè)一段2×27.5kV母線（T1F1），設(shè)211、212AT饋線，217直供饋線。增設(shè)的T1F1段母線通過電纜T接至牽引變壓器的1號、2號牽引變壓器低壓側(cè)。

新增配電裝置的保護采用綜合自動化系統(tǒng)，納入原所后臺控制（圖1）。

T1F1段2×27.5kV母線在改造期間，T1F1段母線投入運行，從而保證京廣高鐵正常運營。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：新增的T1F1段2×27.5 kV母線替換既有的T1F1段2×27.5 kV母線運行，保證了京廣高鐵的正常運輸秩序，對運輸無影響。

缺點：過渡施工難度較大，安全風(fēng)險較高。

2 方案選擇

由于京廣高鐵長沙至武漢段行車密度大，如采用技術(shù)方案一，經(jīng)行車部門測算需扣車一半，對運輸?shù)母蓴_特別大；而采用技術(shù)方案二，雖然施工難度較大、安全風(fēng)險較高，但只要施工時采取的措施得當(dāng)完全可以避免，同時對運輸無影響，可大大提高經(jīng)濟效益和社會效益，在實際施工中我們選擇該案施工方案。

3 本次改造的重點及難點

（1）應(yīng)急預(yù)案的制定：為了確保本次改造萬無一失，我們需制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案要安全可行。這次改造我們制定了兩套預(yù)案：①在過渡實施過程中，若施工出現(xiàn)問題，立即恢復(fù)既有供電方式，確保供電正常；②在過渡完成后若出現(xiàn)問題，我們利用邊山變電所213供電臂給211供電臂供電，利用邊山變電所214供電臂給212供電臂供電。

（2）綜合自動化改造：由于變電所綜合自動化改造較為復(fù)雜，為保證運營安全和施工二不誤，新增一面過渡保護屏，新增綜自保護要與既有保護可靠對接，確保保護運行可靠。

4 過渡施工方案關(guān)鍵施工注意事項

（1）過渡二次保護與既有保護間的配合與核對。新增配電裝置的保護納入了原所后臺進行控制，新舊保護間的定值校驗、接線及調(diào)試要嚴格按產(chǎn)品說明書進行，確保保護接線及整定無誤。

（2）對T1、F1電纜進行施工時，要認真做好標(biāo)識，防止將T1、F1電纜反接；饋線側(cè)供電電纜倒接施工時，對既有的T、F電纜進出的方向及線別進行認真的核對，防止T1、F1電纜錯接。

（3）過渡高低壓電纜敷設(shè)時，要充分利用既有電纜溝，否則應(yīng)做防護措施，避免電纜受到損傷；高壓電纜頭的制做應(yīng)由專門技術(shù)人員完成，保證施工質(zhì)量。

（4）各設(shè)備應(yīng)良好接地。每個電氣設(shè)備的工作接地和設(shè)備接地應(yīng)單獨安裝接地線與接地網(wǎng)或接地干線可靠連接，嚴禁將幾個部件串聯(lián)接地。

5 結(jié)論

邊山牽引變電所設(shè)備改造已于2014年1月9日順利完成施工。經(jīng)試運行，各項性能指標(biāo)能達到設(shè)計和驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備運行良好。本方案可為將來高速鐵路類似特點的改造施工提供參考，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 鐵建設(shè)[2010]241號.高速鐵路電力牽引供電工程施工技術(shù)指南[S]，北京：中國鐵道出版社.

[2] TB10758-2010.高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]，北京：中國鐵道出版社.endprint

摘 要：根據(jù)鐵路運輸要求及高速鐵路施工特點，本文以新建滬昆高鐵既有邊山牽引變電所設(shè)備改造為例，通過對多種施工技術(shù)方案進行利弊對比分析，來確定最終技術(shù)方案。同時介紹了本項施工的技術(shù)難點及關(guān)鍵施工注意事項。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 變電所 設(shè)備改造 施工技術(shù)

中圖分類號：U22 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0132-02

新建滬昆鐵路客運專線（杭州至長沙段）引入京廣高鐵長沙南站，利用京廣高鐵既有邊山牽引變電所向杭長正線及長沙南站滬昆場接觸網(wǎng)供電，需在邊山牽引變電所新增AT饋線及直供饋線各2條，為此需在邊山牽引變電所既有饋線設(shè)備上各加裝雙極GIS開關(guān)柜及單極GIS開關(guān)柜各2面才能滿足供電要求。由于邊山牽引變電所既有饋線GIS開關(guān)柜的氣室是貫通的，新加裝開關(guān)柜時饋線必須停電方能進行施工。為盡可能的縮短停電時間，減小對京廣高鐵運輸?shù)挠绊?，有必要制訂切實可行的改造施工方案?/p>

1 方案介紹

1.1 供電方案的前期準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備材料進場運輸通道；設(shè)備通道要能滿足進場條件。

（2）既有設(shè)備與新增設(shè)備接口，是否預(yù)留了電纜孔和設(shè)備安裝孔。

（3）電纜夾層及電纜走向：根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合運營單位要求合理安排電纜走向。

（4）進場作業(yè)所要做的防護工作：既有設(shè)備防護及工作區(qū)和帶電區(qū)的隔離，確保人員和設(shè)備安全。

1.2 技術(shù)方案一

（1）方案實施。

改造邊山變電所新增4回饋線均在該所內(nèi)2×27.5 kV的T1F1段母線，該段母線為京廣高鐵武漢方向供電的上、下行饋線（211、212），長沙南站線上、下行饋線（215、216），長沙動車運用所開閉所進線電源（217）供電。

因原所2×27.5 kV配電裝置采用的西門子GIS開關(guān)柜，設(shè)備氣室貫通，新增饋線施工時需要將該段母線上負荷全部解除運行，該段時間內(nèi)可采用越區(qū)供電方式進行改造施工。

如圖1所示：邊山211、212供電臂（邊山至大尾沖上下行）由塝上變電所213、214供電臂經(jīng)大尾沖分區(qū)所越區(qū)供電。

B變電所為邊山變電所；A變電所為塝上變電所；C變電所為經(jīng)塘變電所；A分區(qū)所為大尾沖分區(qū)所，B分區(qū)所為昭山分區(qū)所

邊山211、212供電臂越區(qū)供電成功后，通過長沙南站3009（或3004）隔離開關(guān)向長沙動車所292進線供電。

為了不影響長沙動車所供電，通過邊上變電所昭山上行饋線開關(guān)給長沙動車所供電。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：實施簡單，通過分合相應(yīng)開關(guān)即可實現(xiàn)越區(qū)供電，同時施工安全風(fēng)險小。

缺點：越區(qū)供電期間，經(jīng)檢算塝上牽引變電所只能夠保證塝上至大尾沖至邊山供電區(qū)段（51.92km）按以下方式運行：上、下行各兩列車CRH380AL或CRH380BL同時運行；上、下行各一列車CRH380AL或CRH380BL和上、下行各兩列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行；上、下行各四列車CRH380A或CRH2C或CRH3C同時運行，因此對運輸?shù)挠绊懱貏e大。

1.2 技術(shù)方案二

（1）方案實施。

維持原所主接線不變，增設(shè)一段2×27.5kV母線（T1F1），設(shè)211、212AT饋線，217直供饋線。增設(shè)的T1F1段母線通過電纜T接至牽引變壓器的1號、2號牽引變壓器低壓側(cè)。

新增配電裝置的保護采用綜合自動化系統(tǒng)，納入原所后臺控制（圖1）。

T1F1段2×27.5kV母線在改造期間，T1F1段母線投入運行，從而保證京廣高鐵正常運營。

（2）方案優(yōu)缺點。

優(yōu)點：新增的T1F1段2×27.5 kV母線替換既有的T1F1段2×27.5 kV母線運行，保證了京廣高鐵的正常運輸秩序，對運輸無影響。

缺點：過渡施工難度較大，安全風(fēng)險較高。

2 方案選擇

由于京廣高鐵長沙至武漢段行車密度大，如采用技術(shù)方案一，經(jīng)行車部門測算需扣車一半，對運輸?shù)母蓴_特別大；而采用技術(shù)方案二，雖然施工難度較大、安全風(fēng)險較高，但只要施工時采取的措施得當(dāng)完全可以避免，同時對運輸無影響，可大大提高經(jīng)濟效益和社會效益，在實際施工中我們選擇該案施工方案。

3 本次改造的重點及難點

（1）應(yīng)急預(yù)案的制定：為了確保本次改造萬無一失，我們需制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案要安全可行。這次改造我們制定了兩套預(yù)案：①在過渡實施過程中，若施工出現(xiàn)問題，立即恢復(fù)既有供電方式，確保供電正常；②在過渡完成后若出現(xiàn)問題，我們利用邊山變電所213供電臂給211供電臂供電，利用邊山變電所214供電臂給212供電臂供電。

（2）綜合自動化改造：由于變電所綜合自動化改造較為復(fù)雜，為保證運營安全和施工二不誤，新增一面過渡保護屏，新增綜自保護要與既有保護可靠對接，確保保護運行可靠。

4 過渡施工方案關(guān)鍵施工注意事項

（1）過渡二次保護與既有保護間的配合與核對。新增配電裝置的保護納入了原所后臺進行控制，新舊保護間的定值校驗、接線及調(diào)試要嚴格按產(chǎn)品說明書進行，確保保護接線及整定無誤。

（2）對T1、F1電纜進行施工時，要認真做好標(biāo)識，防止將T1、F1電纜反接；饋線側(cè)供電電纜倒接施工時，對既有的T、F電纜進出的方向及線別進行認真的核對，防止T1、F1電纜錯接。

（3）過渡高低壓電纜敷設(shè)時，要充分利用既有電纜溝，否則應(yīng)做防護措施，避免電纜受到損傷；高壓電纜頭的制做應(yīng)由專門技術(shù)人員完成，保證施工質(zhì)量。

（4）各設(shè)備應(yīng)良好接地。每個電氣設(shè)備的工作接地和設(shè)備接地應(yīng)單獨安裝接地線與接地網(wǎng)或接地干線可靠連接，嚴禁將幾個部件串聯(lián)接地。

5 結(jié)論

邊山牽引變電所設(shè)備改造已于2014年1月9日順利完成施工。經(jīng)試運行，各項性能指標(biāo)能達到設(shè)計和驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備運行良好。本方案可為將來高速鐵路類似特點的改造施工提供參考，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 鐵建設(shè)[2010]241號.高速鐵路電力牽引供電工程施工技術(shù)指南[S]，北京：中國鐵道出版社.

[2] TB10758-2010.高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]，北京：中國鐵道出版社.endprint