浅谈高速铁路牵引变电所改造施工技术

浅谈高速铁路牵引变电所改造施工技术

作者：张枫茗 程丽君

来源：《科技资讯》2014年第07期

摘 要：根据铁路运输要求及高速铁路施工特点，本文以新建沪昆高铁既有边山牵引变电所设备改造为例，通过对多种施工技术方案进行利弊对比分析，来确定最终技术方案。同时介绍了本项施工的技术难点及关键施工注意事项。 关键词：高速铁路 变电所 设备改造 施工技术

中图分类号：U22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0132-02 新建沪昆铁路客运专线（杭州至长沙段）引入京广高铁长沙南站，利用京广高铁既有边山牵引变电所向杭长正线及长沙南站沪昆场接触网供电，需在边山牵引变电所新增AT馈线及直供馈线各2条，为此需在边山牵引变电所既有馈线设备上各加装双极GIS开关柜及单极GIS开关柜各2面才能满足供电要求。由于边山牵引变电所既有馈线GIS开关柜的气室是贯通的，新加装开关柜时馈线必须停电方能进行施工。为尽可能的缩短停电时间，减小对京广高铁运输的影响，有必要制订切实可行的改造施工方案。 1 方案介绍

1.1 供电方案的前期准备工作

（1）设备材料进场运输通道；设备通道要能满足进场条件。 （2）既有设备与新增设备接口，是否预留了电缆孔和设备安装孔。

（3）电缆夹层及电缆走向：根据现场实际情况结合运营单位要求合理安排电缆走向。 （4）进场作业所要做的防护工作：既有设备防护及工作区和带电区的隔离，确保人员和设备安全。 1.2 技术方案一 （1）方案实施。

改造边山变电所新增4回馈线均在该所内2×27.5 kV的T1F1段母线，该段母线为京广高铁武汉方向供电的上、下行馈线（211、212），长沙南站线上、下行馈线（215、216），长沙动车运用所开闭所进线电源（217）供电。

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因原所2×27.5 kV配电装置采用的西门子GIS开关柜，设备气室贯通，新增馈线施工时需要将该段母线上负荷全部解除运行，该段时间内可采用越区供电方式进行改造施工。 如图1所示：边山211、212供电臂（边山至大尾冲上下行）由塝上变电所213、214供电臂经大尾冲分区所越区供电。

B变电所为边山变电所；A变电所为塝上变电所；C变电所为经塘变电所；A分区所为大尾冲分区所，B分区所为昭山分区所

边山211、212供电臂越区供电成功后，通过长沙南站3009（或3004）隔离开关向长沙动车所292进线供电。

为了不影响长沙动车所供电，通过边上变电所昭山上行馈线开关给长沙动车所供电。 （2）方案优缺点。

优点：实施简单，通过分合相应开关即可实现越区供电，同时施工安全风险小。 缺点：越区供电期间，经检算塝上牵引变电所只能够保证塝上至大尾冲至边山供电区段（51.92km）按以下方式运行：上、下行各两列车CRH380AL或CRH380BL同时运行；上、下行各一列车CRH380AL或CRH380BL和上、下行各两列车CRH380A或CRH2C或CRH3C同时运行；上、下行各四列车CRH380A或CRH2C或CRH3C同时运行，因此对运输的影响特别大。

1.2 技术方案二 （1）方案实施。

维持原所主接线不变，增设一段2×27.5kV母线（T1’F1’），设211、212AT馈线，217直供馈线。增设的T1’F1’段母线通过电缆T接至牵引变压器的1号、2号牵引变压器低压侧。 新增配电装置的保护采用综合自动化系统，纳入原所后台控制（图1）。

T1F1段2×27.5kV母线在改造期间，T1’F1’段母线投入运行，从而保证京广高铁正常运营。

（2）方案优缺点。

优点：新增的T1’F1’段2×27.5 kV母线替换既有的T1F1段2×27.5 kV母线运行，保证了京广高铁的正常运输秩序，对运输无影响。

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缺点：过渡施工难度较大，安全风险较高。 2 方案选择

由于京广高铁长沙至武汉段行车密度大，如采用技术方案一，经行车部门测算需扣车一半，对运输的干扰特别大；而采用技术方案二，虽然施工难度较大、安全风险较高，但只要施工时采取的措施得当完全可以避免，同时对运输无影响，可大大提高经济效益和社会效益，在实际施工中我们选择该案施工方案。 3 本次改造的重点及难点

（1）应急预案的制定：为了确保本次改造万无一失，我们需制定相应应急预案，应急预案要安全可行。这次改造我们制定了两套预案：①在过渡实施过程中，若施工出现问题，立即恢复既有供电方式，确保供电正常；②在过渡完成后若出现问题，我们利用边山变电所213供电臂给211供电臂供电，利用边山变电所214供电臂给212供电臂供电。

（2）综合自动化改造：由于变电所综合自动化改造较为复杂，为保证运营安全和施工二不误，新增一面过渡保护屏，新增综自保护要与既有保护可靠对接，确保保护运行可靠。 4 过渡施工方案关键施工注意事项

（1）过渡二次保护与既有保护间的配合与核对。新增配电装置的保护纳入了原所后台进行控制，新旧保护间的定值校验、接线及调试要严格按产品说明书进行，确保保护接线及整定无误。

（2）对T1’、F1’电缆进行施工时，要认真做好标识，防止将T1’、F1’电缆反接；馈线侧供电电缆倒接施工时，对既有的T、F电缆进出的方向及线别进行认真的核对，防止T1’、F1’电缆错接。

（3）过渡高低压电缆敷设时，要充分利用既有电缆沟，否则应做防护措施，避免电缆受到损伤；高压电缆头的制做应由专门技术人员完成，保证施工质量。

（4）各设备应良好接地。每个电气设备的工作接地和设备接地应单独安装接地线与接地网或接地干线可靠连接，严禁将几个部件串联接地。 5 结论

边山牵引变电所设备改造已于2014年1月9日顺利完成施工。经试运行，各项性能指标能达到设计和验收标准要求，设备运行良好。本方案可为将来高速铁路类似特点的改造施工提供参考，值得推广应用。

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参考文献

[1] 铁建设[2010]241号.高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南[S]，北京：中国铁道出版社.

[2] TB10758-2010.高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准[S]，北京：中国铁道出版社.