谈铁路牵引变电工程的施工接口与配合.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：冀志强（1986），男，汉族，山西孝义人，本科，中级工程师，研究方向为牵引供电方向。-113-谈铁路牵引变电工程的施工接口与配合 冀志强 中国铁建电气化局集团第二工程有限公司，山西 太原 030000 摘要：摘要：近年来，我国铁路建设迅猛发展，铁路运输能力大幅提高，同时给电力系统也带来了巨大的挑战，特别是随着高速铁路、城际铁路、重载铁路的建设，如何做好与牵引变电所及其他专业工程的接口配合成为了一个新问题。本文通过对铁路牵引变电工程的施工接口和配合进行分析，为加强工程的施工管理、保证施工质量和进度、提高工程质量、减少建设费用和缩短工期，提出了一些行之有效的施工接口及配合的措施，以供参考。关键词：关键词：铁路；牵引变电工程；施工接口；接触网；外电 中图分类号：中图分类号：U22 0 引言 随着我国铁路建设事业的不断发展，牵引变电工程的建设也在不断地发展完善，近年来，我国铁路工程建设项目的规模越来越大，牵引变电工程的施工要求也越来越高，这就要求铁路牵引变电工程施工人员需要在施工过程中不断地完善自身的专业知识，掌握施工技术，增强自身的综合素质，才能够在实际工作中满足铁路牵引变电工程建设的需求。近年来，我国铁路牵引变电工程施工过程中发生了许多安全事故，这就需要铁路牵引变电工程施工人员在实际工作中不断地提高自身的专业技能和综合素质。以下将从铁路牵引变电工程施工接口管理工作出发，对当前我国铁路牵引变电工程施工接口管理工作中存在的问题进行了分析。1 铁路牵引变电工程的施工接口与配合 1.1 与接触网专业的接口和配合 1.1.1 馈线回路双方向及上下行回路的核对 铁路供电段牵引变电所的供电范围内，为满足牵引变电所内不同区段的负荷需求，在不同区段分别设置了不同的变电所，即变电专业负责牵引变电所内各段供电范围内的配电装置、变压器、开关、电缆等设备，接触网专业负责牵引变电所内各段供电范围内的供电设备、电缆等设备。因此，牵引变配电所与接触网专业在施工过程中需要对馈线回路进行核对，确保线路两个方向、两个专业的开关编号一致，确保馈线回路无交叉。在部分新建铁路工程中，由于既有线改造工程时，往往会将原牵引变电所拆除，在原有的牵引变电所外新建设变电所或新建供电车间。即原有的牵引变电所拆除后，新建设的牵引变电所或新建供电车间的供电范围内，将增加一个新的牵引变电所或新建供电车间。由于原有牵引变电所与新建变配电所或新建供电车间间无电力连接，在施工过程中需要将原有牵引变电所与新建变配电所或新建供电车间间进行电力连接，即在原牵引变电所、新建变配电所或新建供电车间、变压器等设备之间的馈线回路进行连接，才能将电力引入到新建设的牵引变电所或新建设供电车间。因此，在施工过程中，需要进行施工计划的编制、现场设备的安装、供电线的敷设、馈线开关的接线等工作。1.1.2 接触网开关操作电源及远动控制 接触网电动隔离开关控制电源一般来自牵引变电所，配电装置设置在变电所内，根据变电所设备的布置情况，设计时应考虑对隔离开关控制电源的要求。一般情况下，接触网电动隔离开关控制电源需要接入配电装置的远动端，即接入远动装置的输入端。此外，还需将接触网电动隔离开关控制电源接入远动装置的输出端（即远动控制线）。接触网电动隔离开关控制回路中有远动控制线、接触网电动隔离开关操作电源及远动装置输出 3 个部分。对于接触网电动隔离开关的控制，一般要求在变电所内设置控制箱，远动控制输出部分一般接入控制箱的输出端。控制箱的作用是将接触网电动隔离开关的远动控制线接到接触网专业的远动端，进行远动控制；接触网专业的远动控制线接到配电装置的远动端，进行远动控制；接触网专业和配电装置的远动控制线接到接触网电动隔离开关机构箱中。在施工过程中，接触线电动隔离开关机构箱与控中国科技期刊数据库 工业 A-114-制箱安装时，应注意机构箱与控制箱之间的电缆接头。因为电缆接头是绝缘部件，一般不允许有接头存在，在施工中应采用专门的绝缘套管进行处理。对于不能采用绝缘套管处理的电缆接头，应采用专用的密封材料密封。1.2 与通信专业的接口和配合 1.2.1 电话安装的数量和位置 一般情况下，铁路牵引变电工程中的通信专业是指铁路通信专业，包括调度电话、电话交换机、电话中继线、自动电话（即录音电话）等。变电工程中的通信专业包括变电所与通信枢纽及区间通信设备、地区电力调度所内调度设备（含铁路内部电话）、电力调度所内调度设备（含铁路内部电话）、铁路供电调度所内电力调度设备及铁路供电调度所至地区电力公司的通信设备等。在牵引变电工程中，当牵引变电所采用直通分机方式时，由地区电力公司通过中调与各牵引变电所联系，当采用自动分机方式时，由变电专业通过地区电力公司与中调和地区供电公司联系。1.2.2 远动、视频通道 远动、视频通道是牵引变电工程建设中的重点工程，关系到牵引变电设备的运行状态。其中，远动通道是指远动装置与变电站、变电所等设备之间的通信方式。一般情况下，每个牵引变电所都有2个远动装置，每一个远动装置与 2 个牵引变电所和供电调度所建立通信连接，即 1 个远动装置为一个远动通道。此外，当每个牵引变电所设有一个或多个分区兼开闭所时，在每个分区兼开闭所内的所有控制设备均需要配置 1个视频监控通道。牵引变电工程中的远动、视频通道的设计原则是：传输信号质量高、抗干扰能力强；通信接口方式简单、可靠；设备状态显示清晰、直观。对于新建牵引变电所，当远动通道设计不能满足要求时，可利用通信专业现有设备，如：以太总线、以太网交换机等建立网络。当以太总线、以太网交换机不能满足要求时，可利用光通信接口传输远动信号，光通信接口使用 4 芯光纤或多芯光纤，也可利用现有设备组建网络。对于既有牵引变电所，如果远动通道已经配置，且通过远动通道和供电调度所建立了通信连接，则不需要重复配置远动通道。但是，如果远动通道没有配置，则需要在新建的牵引变电所中重新配置远动通道。另外，牵引变电所中的所有远动装置必须与供电调度所建立通信连接。2 与电力公司的施工接口与配合 2.1 申请电网接入相关工作 电力设计单位应与建设单位签订设计合同，明确电力设计提供的系统方案、设备选型和电能质量要求等，以及建设单位在电力设计提供的系统方案中提出的技术要求和设备选型上的意见。电力设计应及时向建设单位提供铁路牵引变电所所址、所用变压器容量、电源相别、电源进线架构受力要求、机车型号及额定功率等相关资料。电力设计应及时向建设单位提供铁路牵引变电所设计图纸，包括电气主接线图、主要设备布置图、电气设备及断路器参数等，并明确变压器容量、电源相别和电源进线架构受力要求等，由建设单位对电力设计提供的设计图纸进行核对，确保设计图纸无误。2.2 变电所受电前相关工作 2.2.1 用电报装 铁路作为我国最主要的交通运输方式之一，在国民经济发展中具有重要地位和作用。铁路要适应我国经济发展要求，加快电气化铁路建设，大力提高铁路运输效率、提升运输服务质量，有效改善人民群众出行条件，提高城市综合竞争力。同时，要进一步加大城市轨道交通、普速铁路电气化改造力度，提高城市轨道交通和普速铁路供电能力，推动城市轨道交通、普速铁路运营及城市公共交通的电气化发展。加快城市轨道交通、普速铁路等牵引负荷转移。随着我国城市化进程的不断加快，城市轨道交通及普速铁路的牵引负荷将会有较大幅度的增长。因此，有必要研究在不影响正常运营的前提下，逐步将城市轨道交通、普速铁路的牵引负荷转移至地方电网，以提高供电能力，缓解电力紧张的局面。为确保供电安全，铁路牵引变电所应接入地方电网。2.2.2 设计图纸审查（1）设计图纸审查主要包括变电所二次回路及附属设备，变电所设计是否合理，是否满足现场设备布置要求，是否有安全隐患及与工程相关的二次设计图纸。一般情况下，牵引变电所主要电气设备包括：高压隔离开关、低压熔断器、避雷针、绝缘节等。中国科技期刊数据库 工业 A-115-（2）二次回路设计图纸主要包括：保护装置及二次回路电缆布置图；变压器及断路器的位置图；二次回路中各种电气设备的接线图；二次回路中各种保护装置的原理图；各种保护装置和继电器等二次设备的电气接线图；变压器室及低压间的进线柜布置图；变压器室及低压间的接地布置图；保护屏的布置图等。2.2.3 竣工验收和受电启动 工程项目完工后，由建设单位牵头组织供电部门、施工单位、设计单位对工程项目进行验收，验收合格后由电力部门出具受电启动报告，电力公司将受电启动报告反馈至设计单位，根据电力公司出具的受电启动报告进行变电站设备调试，调试合格后由施工单位向供电部门办理受电手续，并将所需材料、工器具、备品备件等送至电力公司指定地点，施工单位在安装完毕后做好测试、试验工作。经验收合格后，由供电部门组织验收人员和设备厂家组成联合验收组，由供电部门进行受电启动测试和调试工作，测试和调试合格后由施工单位向供电部门办理受电手续。2.3 与电力部门技术接口 2.3.1 施工接口（1）电缆敷设前，电力部门的人员应到现场进行巡视，对电缆敷设线路进行检查，发现有影响供电安全的隐患时，应要求施工单位立即整改，不能立即整改的应及时通知电力公司的技术人员进行处理。（2）牵引变压器在送电前，应将所用变压器的备用开关合上。（3）在变电所内施工时，应派专人在变电所内看守，并设专人检查变电所内各用电设备（包括照明、动力、交直流配电等）及电缆（包括消防设备等）是否完好，发现问题及时处理。（4）电气试验时，供电部门要派人到现场进行安全监护，并安排专业技术人员进行检查指导。（5）变电工程与电力系统施工过程中，要及时进行配合。2.3.2 信息直采直送系统 信息直采直送系统是一套面向铁路行业，基于铁路电力数据网的、面向铁路行业的信息采集、分析与应用平台，为铁路行业提供了数据采集、存储、传输、处理和应用服务。信息直采直送系统可以将整个牵引变电站的所有信息采集到该平台上，并通过该平台进行数据处理，最后通过该平台将数据传送至电力公司。（1）信息直采直送系统在建设单位的统一组织下，与牵引变电站业主单位进行对接。施工单位在接入系统时，应与供电段和电力公司进行对接，并按照电力公司的相关要求做好接口工作。（2）信息直采直送系统与牵引变电站的建设单位、施工单位和供电段之间建立直接的连接方式。在现场，施工单位在向供电段提出接入申请后，供电段将将其接入信息直采直送系统，并在施工单位施工过程中对其进行跟踪检查；供电段将其接入信息直采直送系统后，对其进行测试和验证，合格后再向建设单位提出接入申请。2.3.3 牵引变电所高压设备编号设置 牵引变电所高压设备编号的设置，一般由电力部门组织设计单位、施工单位、设备厂家等共同研究确定。考虑到铁路牵引变电工程的特点，变电所高压设备编号设置应符合下列原则：（1）在变电所设计阶段，变电所高压设备编号应遵循“一所一号”的原则，即同一类型、同一厂家、同一规格型号的高压设备应以同一个编号。（2）在变电所运行阶段，当设备需要检修时，可对运行中的设备进行编号，根据检修情况动态调整编号，以保证供电可靠。（3）在设备使用过程中，当新安装的高压设备需要变更编号时，应严格按变更后的编号更换新设备的编号。2.3.4 高压供电设备电气试验 高压供电设备电气试验包括绝缘试验、直流电阻试验、相间和对地电压测量等。绝缘试验是保证高压设备安全运行的重要措施，也是高压电气设备安装验收的主要内容。（1）变电所高压配电装置、主接线、开关及隔离开关等应按设计要求进行电气试验，并进行记录，主变电所的牵引变压器、无功补偿装置应进行电气试验，主变绕组应按设计要求进行绝缘测试。（2）牵引变电所内设备的交流耐压试验和直流电阻试验，应在其额定电压下进行，并记录；对于大型变压器的交流耐压试验和直流电阻试验，应根据变压器容量大小确定时间和地点。中国科技期刊数据库 工业 A-116-3 结束语 总而言之，在铁路牵引变电工程施工过程中，要充分考虑到各施工工序之间的衔接以及各专业之间的配合，通过施工接口管理，使工程质量能够得到有效的保障。此外，还需要加强对相关工作人员的培训和教育工作，使他们能够全面掌握铁路牵引变电工程施工过程中各工序之间的衔接与配合，从而有效地避免在铁路牵引变电工程施工过程中出现接口管理方面的问题，确保工程质量和安全。参考文献 1张长梅,刘星,楚振宇.太子城崇礼铁路牵引供变电工程设计J.电气化铁道,2023,34(1):22-24.2葛骏翔.基于大数据分析的电气化铁路牵引供变电系统设计J.电子设计工程,2021,29(07):16-19.3马会亮.铁路牵引变电设备安全稳定性提升措施探讨J.设备管理与维修,2020,34(04):122-123.4段伟涛.简析提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策J.中国新通信,2019,21(20):229.5闵捷.浅谈铁路牵引变电设备安全稳定性优化J.中国新技术新产品,2019,6(01):60-61.