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1、铁路电力工程概述 二一四年十一月北京2021/6/161目录n一、铁路电力工程概述一、铁路电力工程概述n二、电力供电主要设计原则二、电力供电主要设计原则n三、主要设备选型及技术标准三、主要设备选型及技术标准n四、高、普速铁路电力工程的区别四、高、普速铁路电力工程的区别2021/6/162一、铁路电力工程概述一、铁路电力工程概述n1、铁路的级别分类、铁路的级别分类n我国铁路的等级通常分为三级，用罗马数字、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、复线铁路和高速铁
2、路进行设计。2021/6/1632、铁路电力工程的内容、铁路电力工程的内容 一般包括如下内容：10kV配电所、10kV自闭线路、10kV贯通线路、10kV电源线路、10/0.4kV变电所、10/0.4kV箱式变电站、10/0.4/0.23kV杆架式变电台、站场照明、室内动力及照明、隧道照明及电力远动系统。（1）10kV配电所：配电所除向所在站内的用电负荷供电外，还要向相邻两个10kV配电所的10kV自闭线路和10kV贯通线路供电。（2）10kV自闭/贯通线路：为沿线路通信、信号、红外轴温探测等负荷供电。（3）10kV电源线路：由地方公共电网接引的电源线路，为铁路10kV配电所提供电源。车站概况
3、表车站概况表2021/6/164n（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。n（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。n（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。n（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。n（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。n（9）隧道照明：根据普速铁路和高速铁路的要求，在隧道内设
4、置的照明。2021/6/165n（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。n3、铁路电力工程的设计标准、铁路电力工程的设计标准n铁路电力工程一般根据铁路的性质按如下标准进行设计：n（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4060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
5、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。2021/6/166（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
6、线路采用电缆敷设形式。2021/6/167n二、电力供电主要设计原则二、电力供电主要设计原则n1、用电负荷分布、用电负荷分布n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。n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、n电力牵引各所操作电源、接触网远动开关操作电源。n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。2021/6/
7、168n2、负荷等级、负荷等级n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n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。n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、n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。n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n备、商业用电等及一、二级负荷以外的其他负荷。202
8、1/6/169n3、供电原则、供电原则n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。n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。n二级负荷有条件时提供两回路电源供电。n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。2021/6/1610n三、主要设备选型及技术标准三、主要设备选型及技术标准n1、外部电源工程、外部电源工程n（1）接引方式n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
9、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。n（2）电源线路的型式n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）。2021/6/1611n（3）施工单位的工作n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。2021/6/1612n2、变、配电所、变、配电
10、所n（1）变配电所其主接线n新建铁路10kV配电所一般按无人值班有人值守方式设计。n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。n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。2021/6/1613高压开关柜（高压开关柜（高压开关柜（高压开关柜（KYN28KYN28型）型）型）型）2021/6/161410kV10kV配电所控制
11、室设备配电所控制室设备配电所控制室设备配电所控制室设备2021/6/1615油浸式调压器油浸式调压器油浸式调压器油浸式调压器2021/6/1616小电阻接地装置小电阻接地装置小电阻接地装置小电阻接地装置2021/6/1617n（2）变配电所主要设备类型n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。n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
12、过200kVA时也采用10/0.4kV变电所、箱式变电站方式。n10/0.4kV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。2021/6/1618n10kV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。典型的站房变电所高压环网柜、变压器及低压柜典型的站房变电所高压环网柜、变压器及低压柜典型的站房变电所高压环网柜、变压
13、器及低压柜典型的站房变电所高压环网柜、变压器及低压柜2021/6/1619箱式变电站和箱式电抗器箱式变电站和箱式电抗器箱式变电站和箱式电抗器箱式变电站和箱式电抗器2021/6/1620杆架式变电台杆架式变电台杆架式变电台杆架式变电台2021/6/1621n（4）无功补偿标准及原则）无功补偿标准及原则n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。n10/0.4kV变电所、箱式变电站根据需要在低压侧进行无功补偿，补偿后的功率因数应为0.95以上。2021/6/1622n3、高、低压电力线路、高、低压
14、电力线路n（1）10kV自闭线路和10kV贯通线路n普速铁路多采用架空线路与电缆直埋敷设混合方式，沿铁路两侧架设，一侧架设自闭线路，另一侧架设贯通线路。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）。n高速铁路采用全电缆线路，10kV一级负荷、综合负荷贯通线采用YJV62-8.7/10-70 mm2或YJV62-8.7/10-95 mm2非磁铠装的单芯铜芯电缆，分别沿路基、桥梁、隧道两侧预留的电力电缆槽敷设，并充分考虑过轨预埋、冗余等设置等条件。两回10kV电力贯通线在区间信号中继站或其他适当位置的箱变，设置
15、箱式电抗器补偿贯通线电缆电容电流。2021/6/162310kV10kV架空线路架空线路架空线路架空线路路肩盖板电缆槽路肩盖板电缆槽路肩盖板电缆槽路肩盖板电缆槽2021/6/1624n（2）站场内的10kV线路n站场内10KV电力线路一般采用LGJ架空线路或YJV22-8.7/15kV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。n（3）低压电缆线路基本采用VV22-0.6/1kV型铜芯低压电缆n（4）低压控制电缆基本采用KVV22-750V型铜芯控制电缆；n（5）站房和其他人员密集的建筑，地下室，通信、信息、信号机械室，电力变、配电所，牵引变电所，长及特长隧
16、道等场所内的电线电缆及其防护材料均应采用阻燃型；其中，站房和其他人员密集的建筑，地下室的线缆，同时还应具有低烟无卤性能。长及特长隧道内火灾时需要继续运行的低压电力电缆采用耐火电缆。2021/6/1625n4、电力远动系统、电力远动系统n（1）电力远动系统一般由监控主站、远动终端和远动通道构成。铁路电力远动系统一般应包括铁路供配电系统中的变配电所自动化、馈线自动化、及一些重要的低压回路的监控。n（2）电力远动主站的设置：n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。n高速铁路的远动主站均设在铁路局调度中心。n（3）远动终端的设置：n普速铁路的10kV自闭线路和贯通线路多采用架空线路为主
17、，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2021/6/1626n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。n（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。2021/6/1627电力调度室电力调度室电力调度室电力调度室2021/6/1628电力调度机房电力调度机房电力调度机房电力调度机房2021/6/162
18、9八、高、普速铁路电力系统工程的区别类别类别序号序号高速铁路高速铁路普速铁路普速铁路变配电所1 变配电所宜采用免维护、少维修设备：本线新建10kV配电所（除卓资东10kV配电所、呼东动车运用所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； 10kV配电所高压开关柜均一般采用KYN28型空气绝缘柜；调压器采用油浸式SZ9型；2 高速铁路两回10kV贯通线均采用单芯电力敷设，系统发生单相接地故障时，电容电流大于150A,因此，调压器副边采用低电阻接地方式。 普速铁路的调压器副边采用不接地方式。3 高速铁路的10kV贯通线发生单相接地故障时，由于系统采用低压电阻接地方
19、式，单相接地故障就变成了单相短路故障，保护跳闸。 普速铁路的10kV贯通线一般以架空线路为主，发生单相接地故障时，保护报警但不跳闸，弁许带故障运行2小时。4 高速铁路区间负荷较多（信号中继站、通信基站、直放站等），均采用通过式箱式变电站供电。 普速铁路区间负荷较少，一般采用杆架式变电台供电。2021/6/1630类别类别序号序号高速铁路高速铁路普速铁路普速铁路电力线路1 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。 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。2 高速铁路10kV贯通线电缆
20、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3 3km及以上隧道内敷设的电力电缆采用阻燃材料或采取阻燃措施。无具体要求电力远动1 高速铁路的电力远动做为铁路供电调度系统的一部分，对铁路电力供电系统运行设备进行遥控、遥测、遥信及调度管理等，随供电高度系统设在铁路局调度中心。 普速铁路的电力运动一般设在供电段电力调度中心。2 高速铁路除10kV配电所外，还将区间为通信和信号供电的箱式变电站、道岔融雪箱式变电站、车站远动变电所及车站综合变电所的高低压电气设备全部纳入到电力远动系统中。 普速铁路的电力远动一般对10kV配电所、车站为通信和信号供电的高低压电气设备进行监控管理。2021/6/1631n 谢谢大家谢谢大家n二二一四年十一月一四年十一月 2021/6/1632 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
