铁路电力工程概述
二级负荷有条件时提供两回路电源供电。 三级负荷由一般采用一路电源供电,当供电系统为非正常
方式运行时,允许将其切除。
三、主要设备选型及技术标准
1、外部电源工程
(1)接引方式
外部电源工程包括为铁路10kV配电所或车站供电的引自地 方公共电网的10kV电源线路工程,一般采用架空线路与电 缆直埋敷设混合方式。接引方式分为专盘专用和T接两种。 专盘专用是指由地方变电站10kV馈出柜直接接引,专供型; T接方式是指由公共电力线路上接引。
电所操作电源、消防电梯、兼作紧急疏散用的自动扶梯、 消防泵、气体灭火、事故风机及阀门、雨水泵。
二级负荷主要包括:站房内附属用房照明、生活用给排水 设备、电梯、
自动扶梯(火灾时不作疏散使用的)、隧道正常照明及动 力等;其他的二级负荷还包括,电气化各所用电,站、段、 区间道岔接触网上的远动开关电源,通信、信号主要设备 配置的专用空调等。
二○一四年十一月
北京
一、铁路电力工程概述 二、电力供电主要设计原则 三、主要设备选型及技术标准 四、高、普速铁路电力工程的区别
1、铁路的级别分类
我国铁路的等级通常分为三级,用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 表示。等级的划分是根据具体线路在路网中的作用和远 期年客货运量来确定的。铁路电力工程的标准与铁路的 等级是互相匹配的,主要根据与铁路密切相关的信号、 通信负荷进行设计,一般按单线铁路、复线铁路和高速
普速铁路站场及区间多采用杆架式变电台为用电负荷供电, 但部分重要的厂所或变压器容量超过200kVA时也采用 10/0.4kV变电所、箱式变电站方式。
10/0.4kV变电所、箱式变电站高压部分采用SF6气体绝缘 环网柜;变电所内变压器选用SCB10系列干式变压器;低 压开关柜采用高可靠性、模数化柜型。电力远动变电所、 智能远动箱式变电站所有高低压开关均设置电动操作机构, 并通过集中设置的RTU装置纳入电力远动系统。
(2)电力远动主站的设置:
普速铁路的远动主站一般设在铁路供电段内,称为调度中 心。
高速铁路的远动主站均设在铁路局调度中心。
(3)远动终端的设置:
普速铁路的10kV自闭线路和贯通线路多采用架空线路为主, 一般在车站、线路的杆架式变台处设高压自闭分断开关, 该开关配套远动终端。通过该终端可实现远动遥控和
类别 序号
高速铁路
普速铁路
变1
变配电所宜采用免维护、少维
10kV配电所高压开关柜均一
配
修设备:本线新建10kV配电所(除 般采用KYN28型空气绝缘柜;调压
电
卓资东10kV配电所、呼东动车运用 器采用油浸式SZ9型;
所
所10kV配电所外)高压开关柜均采 用GIS气体绝缘柜;调压器采用SCZ9
型干式;
铁路进行设计。
(4)10/0.4kV变电所:一般设在站房、大型厂房内的无 人值班的变电所,为站房、厂房的动力及照明供电。
(5)10/0.4kV箱式变电站:一般用在等级高的铁路上, 设在铁路沿线区间上,为沿线分散的通信、信号等负荷供 电,其10kV电源由10kV自闭/贯通线路接引。
(6)10/0.4/0.23kV杆架式变电台:一般用在单线或双线 普速铁路上,为站场及沿线的负荷提供电源。
全线地上区间负荷主要包括:无线通信基站、光线直放站、 防灾视频、
电力牵引各所操作电源、接触网远动开关操作电源。
全线地下区间负荷主要包括:隧道照明、无线通信基站、 光线直放站、给排水设备等用电负荷。
2、负荷等级
一级负荷主要包括:信号系统、通信系统、自动售检票系 统、火灾自动报警系统、机电设备监控系统、应急照明、 站房内站厅站台照明、变配
(7)站场照明:按站场的规模设灯桥、灯塔及灯柱为站 场提供照明。
(8)室内动力及照明:根据每个单体建筑的性质,为室 内的动力、照明负荷配电。
(9)隧道照明:根据普速铁路和高速铁路的要求,在隧 道内设置的照明。
(10)电力远动系统:随着铁路电力远动技术的进步,新 建的铁路均设电力远动系统,将铁路电力设备纳入到电力 远动系统中,实现对电力设备的遥控、遥测、遥调和遥信, “四遥”功能。
遥信功能。站场或区间为通信、信号供电的低压回路设置 远动终端,可实现供电回路的遥控、遥测和遥信功能。变 配电所设远动终端可实现对高、低压回路的遥控、遥测和 遥信功能,配电所还可通过综合自动化系统实现远程定值 的整定等功能。
(4)远动通道:变配电所一般采用点对点,互为备用的 双通信通道;区间的箱式变电站、架空分断开关等采用双 环形通道。
三级负荷:空调制冷及水系统设备、广告照明、清洁电源、 电加热设
备、商业用电等及一、二级负荷以外的其他负荷。
3、供电原则
一级负荷由两路相对独立电源供电至用电设备或低压双电 源切换装置处,当两个电源中一个电源发生故障时,另一 个电源不应同时受到损坏。
信号、通信负荷主用电源选择由一级负荷电力贯通线接引, 备用电源由综合电力贯通线接引。
单相短路故障,保护跳闸。
故障运行2小时。
4
高速铁路区间负荷较多
普速铁路区间负荷较少,
(信号中继站、通信基站、直放 一般采用杆架式变电台供电。
站等),均采用通过式箱式变电
站供电。
类别
电 力 线 路
电 力 远 动
序号
1 2
3 1
2
高速铁路
普速铁路
高速铁路两路10kV贯通线采用 单芯非磁性金属铠装电力电缆 (YJV62),沿铁路路肩预留的电缆 槽敷设。
10kV箱式变电站内变压器采用SCB10型环氧树脂浇注干式 电力变压器。纳入远动箱变的所有高低压开关具备电动操 作功能,进行远方及本地操作。
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(4)无功补偿标准及原则
按变配电所集中补偿和就地补偿相结合的原则,长大高压 电缆线路集中设置固定电抗器补偿,配电所电源母线侧设 置无功补偿装置,要求功率因数达到0.9以上。
2
高速铁路两回10kV贯通线均采
普速铁路的调压器副边采用不
用单芯电力敷设,系统发生单相接地 接地方式。
故障时,电容电流大于150A,因此,
调压器副边采用低电阻接地方式。
3
高速铁路的10kV贯通线发生单
普速铁路的10kV贯通线一般
相接地故障时,由于系统采用低压电 以架空线路为主,发生单相接地故
阻接地方式,单相接地故障就变成了 障时,保护报警但不跳闸,弁许带
3、铁路电力工程的设计标准
铁路电力工程一般根据铁路的性质按如下标准进行设计:
(1)单线铁路:一般设1回10kV电力贯通线,电力贯通线 采用架空和电缆敷设混合方式。按照铁路电力设计规范的 要求, “一般条件下宜为40~60公里,当受电源条件限制 时,允许延长至70公里”。根据此供电距离的要求设置铁 路10kV配电所,10kV配电所一般设置在车站便于检修和维 护。为自闭和贯通线路供电的配电所的10kV电源有一路宜 为专盘专线。相邻两配电所电源应互相独立,且其中有一 个配电所的电源宜为两路电源。
二、电力供电主要设计原则
1、用电负荷分布
全线负荷主要包括:信号系统、通信系统、自动售检票系 统、火灾自动报警系统、机电设备监控系统、站房内照明、 应急照明、广告照明、变配电所操作电源、电扶梯、消防 泵、气体灭火、事故风机、雨水泵、生活用给排水设备、 空调制冷及水系统设备、清洁电源、电加热设备、商业用 电等负荷。
(2)变配电所主要设备类型
普速铁路新建10kV配电所,高压开关柜采用户内KYN28型 开关柜;高铁新建的10kV配电所多采用GIS开关柜方式。 有载调压器采用SCZ9型干式不带外壳调压器,直流电源设 备采用智能高频开关电源,配置铅酸免维护电池。配电所 采用单元式微机保护装置、微机综合自动化系统。
(2)复线铁路:设1回10kV电力自闭线和1回10kV电力贯通 线,采用架空和电缆敷设混合方式,铁路配电所的设置同上。 (3)高速铁路:设1回10kV一级负荷贯通线和1回综合负荷 贯通线,2回贯通线采用全电缆沿路基预留的电缆槽敷设, 铁路配电所的设置同上,但配电所的电源一般均按两路10kV 电源设置。 (4)电化铁路与非电化:对于非电化铁路10kV自闭线路或 10kV贯通线路一般采用架空线路形式;对于电化铁路,除增 加电化各类所、亭供电点外,在跨越铁路时10kV自闭线路或 10kV贯通线路采用电缆敷设形式。
普速铁路10kV贯通线和自闭线 一般采用架空线路,导线采用钢芯铝 绞线(LGJ),沿铁路两侧架设。
高速铁路10kV贯通线电缆金属 护层采用在线路一端直接接地,另 一端采用护层保护器接地,电缆金 属护层连续长度不宜大于3km(主 要是考虑护层的安全电压)。
无具体要求
3km及以上隧道内敷设的电力 无具体要求 电缆采用阻燃材料或采取阻燃措施。
2、变、配电所
(1)变配电所其主接线 新建铁路10kV配电所一般按无人值班有人值守方式设计。 新建10kV配电所一般按照2路电源设计,主接线采用单母线
分段,两路电源同时运行方式。10kV贯通线经调压器调压后 设置贯通母线供电。配电所采用微机保护综合自动化系统, 并提供电力远动接口,实现远方监控。 高铁调压器采用SCZ9型Dyn11接线形式,调压器后采用中性 点经小电阻接地系统;2回贯通母线段均设磁控电抗器补偿 装置补偿。普速铁路一般采用SZ10型油浸式调压器。
(2)电源线路的型式
架空线路采用混凝土电杆、钢芯铝绞线(LGJ型)、绝缘 子、横担及金具;电缆一般采用三芯铜芯铠装(YJV22型) 或铝芯(YJLV22型)。
(3)施工单位的工作
施工前,施工单位的主要工作为配合建设单位,按照设计 文件提供的电源接引方案,与当地供电公司办理相关手续, 确定接引方案;方案确认后,施工单位参考施工图完成线 路路径测量;线路路径方案须报当地规划部门批准后方可 施工。
(2)站场内的10kV线路
站场内10KV电力线路一般采用LGJ架空线路或YJV228.7/15kV型三芯铜芯电力电缆,一般沿沟敷设,局部地段直 埋敷设,过路、过轨时穿钢管保护敷设。