京沪电力电气化工程 四电监理培训教案 (完整版).ppt

周一久,京沪高铁四电集成项目电力牵引供变电工程四电监理培训教案铁道部科学研究院京沪高铁四电集成项目部,电气化铁路概述电气化铁路，是以电能作为牵引动力的一种现代化交通运输工具。由于它的牵引动力是电能，所以又称电力牵引。它与蒸汽牵引和内燃牵引不同的地方，是电力机车本身不带能源，必须由外部供给电能。专门给电力机车供给电能的装置叫做牵引供电系统。因此，电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统两大部分组成的。电气化铁路的牵引供电系统本身并不产生电能，而是将电力系统的电能传给电力机车的。一般把国家的电力系统称为电气化铁路的一次供电系统，也称为铁路的外部供电系统。一次供电系统主要包括发电厂、区域变电所和电力传输线。牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网。,铁路电气化技术的发展经历了直供和BT等供电方式，目前在高铁项目均采用AT供电方式。所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式。实践证明，这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对邻近通信线的感应影响，又能适应高速、大功率电力机车运行的一种比较先进的供电方式。,AT供电方式的电路包括牵引变电所、接触悬挂、轨道、自耦变压器、正馈线、电力机车等。牵引变电所向牵引网输送的电压为25kV。接触悬挂与轨道之间的电压仍为25kV，正馈线与轨道之间的电压也是25kV。,自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的，其中性点与钢轨保护线相连接。彼此相隔一定距离10～16km的自耦变压器将整个供电区段分成若干个AT区段。从而形成了一个多网孔的复杂供电网络。接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等，方向相反，因此其电磁感应影响可互相抵消，故对邻近的通信线有很好的防护作用。,AT供电方式的优点AT供电方式供电电压高。AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压提高一倍。BT供电方式牵引变电所的输出电压为27.5kV，而AT供电方式牵引变电所的输出电压为55kV，线路电流为负载电流的一半，所以线路上的电压损失和电能损失大大减小。,AT供电方式防护效果好。AT供电方式，接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等，方向相反，其电磁感应相互抵消，所以防护效果好。并且，由于AT供电的自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间的，不象BT供电的吸流变压器，串联在接触悬挂和回流线之间，因此没有因励磁电流的存在而使原副边绕组电流不等，以及在短路时吸流变压器铁芯饱和导致防护效果很差等问题。另外也不存在“半段效应”问题。,AT供电方式能适应高速大功率电力机车运行。因AT供电方式的供电电压高、线路电流小、阻抗小仅为BT供电方式的1/4左右、输出功率大，使接触网有较好的电压水平，能适应高速大功率电力机车运行的要求。另外，AT供电也不象BT供电那样，在吸流变压器处对接触网进行电分段，当高速大功率电力机车通过时产生电弧，烧坏机车受电弓滑板和接触线，对机车的高速运行和接触网和接触网的运营维修极为不利。,AT供电牵引变电所间距大、数量少。由于AT供电方式的输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小，输送功率大，所以牵引变电所的距离加大为80～120km，而BT供电方式牵引变电所的间距为30～60km，因此牵引变电所的距离大大减少，同时运营管理人员也相应减少，那么，建设投资和运营管理费用都会减少。,京沪高速铁路工程概况京沪高速铁路位于我国东部经济最发达地区，线路起自北京南站，终到上海虹桥站。途经北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、上海“四省三市”，线路全长1318km。牵引供电系统采用单相工频50Hz、交流25kV向动车组供电。高速铁路正线采用225kVAT供电方式，对于枢纽地区高中速联络线、动车组走行线和动车段（所）等采用125kV带回流线的直接供电方式。大胜关及南京南工程沪汉蓉铁路、宁安城际、沪宁城际及既有京沪线采用带回流线的直接供电方式；京沪高速和宁杭城际采用AT供电方式。,牵引变电所及其布点、接触悬挂、接触网支柱和牵引变电所外部电源供电方案的确定均按基础设施考虑，即应满足最高时速380km/h的16辆编组高速动车组和3min的追踪运行间隔；牵引变压器的安装容量按交付运营后第五年运量的需要确定，并按远期运量预留基础容量。电力牵引负荷为一级负荷，牵引变电所接引电力系统两回独立可靠的220kV电源，并应互为热备用。,牵引供电系统为一级负荷，牵引变电所接引电力系统两回独立可靠的220kV电源，并互为热备用。在保证供电质量的前提下，牵引变电所尽量设于高速铁路车站所在地或交通方便处。牵引变压器和自耦变压器均采用固定备用方式，正常时一组运行，另一组备用。在220kV电源进线侧设置电压互感器，在220kV断路器前设置电流互感器，用于计量、测量和继电保护（根据电力系统的不同要求，需考虑存在将计量用电流互感器单独设置的可能性）。为检修220kV断路器和牵引变压器时有明显间断点，在每台220kV电流互感器前还设置一组带有接地刀闸的220kV电动隔离开关。在220kV进线侧设有氧化锌避雷器作为过电压保护，该避雷器经手动隔离开关接在220kV进线上。牵引变压器采用三相V/X接线，由两组（四台）单相牵引变压器组成，正常时，一组投入运行，另一组备用。,采用AT供电方式时，牵引变电所主变输出电压为55kV，经AT（自耦变压器，变比21）向接触网供电，一端接接触网，另一端接正馈线（简称AF线，亦架在田野侧，与接触悬挂等高），其中点抽头则与钢轨相连。AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样，起到防干扰功能，但效果较前者为好。此外，在AF线下方还架有一条保护（PW）线，当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用，同时亦兼有防干扰及防雷效果。,在保证供电质量的前提下，牵引变电所尽量设于高速铁路车站所在地或交通方便处。牵引变压器和自耦变压器均采用固定备用方式，正常时一组运行，另一组备用。牵引变压器结线采用三相V结线型式。牵引变电所中牵引变压器的一次侧额定电压为220kV，二次侧额定电压为227.5kV或27.5kV；接触网额定电压为25kV，长期最高电压为27.5kV，短时（5min）最高电压为29kV，最低工作电压为20kV。接触网采用上、下行同相单边供电，供电臂末端设分区所，在正常情况下实现上、下行接触网并联供电，在事故情况下实现越区供电，允许全部列车在减速条件下通过。当采用AT供电方式时，AT所处的上、下行接触网也实行并联。供电设备的容量一般按近期客运量的高峰小时牵引负荷进行选择；接触网上行或下行单独供电时，应满足最低工作电压要求。负序和谐波对电力系统的影响应符合有关标准的规定。,高速正线除北京南～魏善庄牵引变电所采用带回流线的直接供电方式外，其余均采用AT供电方式；各枢纽和地区内的高、中速联络线、动车组走行线及动车段（动车运用所）车场线均采用带回流线的直接供电方式。全线除新建李营牵引变电所为直接供电方式的变电所外，其余均为AT供电方式的牵引变电所。开闭所是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电灵活运行的目的。又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。,分区所设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂实现并联或单独工作。如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区所断路器在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。,分区所的每个供电臂的上、下行接触网之间用断路器并联，正常运行时，断路器闭合，实现供电臂上下行并联供电，故障时断路器跳闸上下行断开。两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条，实现越区供电。在两个供电臂之间的跨条处还设一台27.5/0.23kV63kVA单相自用电变压器；从电力贯通线上引一回10kV电源入所，并设置一台10/0.4kV63kVA三相自用电变压器，用作分区所内的交流自用电；二者互为备用。,牵引变电所馈线侧，断路器采用互为备用方式，馈线通过电动隔离开关和断路器与接触网相连，并在上下行接触网之间设置带有电动隔离开关的跨条。正常情况下，该电动隔离开关打开，上下行分别馈电；当其中一台馈线断路器故障时，该电动隔离开关合闸，由另一台馈线断路器负责向接触网上下行供电。每条馈线的T、F线上均设置有电压互感器和避雷器，用于测量、继电保护和过电压保护。在牵引变电所内设置4个30m高避雷针（其中虹桥合建牵引变电所不设置避雷针）、分区所内设置2个30m高避雷针、AT所内设置2个25m高避雷针用于户外设备的直击雷防护。,牵引变电所220kV配电装置采用户外中式布置方式；牵引变压器采用户外低式布置方式；其它配电装置采用户内布置方式，其中27.5kV开关设备采用户内GIS开关柜布置方式。牵引变压器、220kVSF6断路器等布置在室外地面基础上。其它配电装置均安装于户外支柱上。进线架构采用格构型钢支柱和钢横梁，设备支架采用H型钢支柱。所内设有道路，便于大型设备的运输。场地内电气设备区内采用场地硬化措施，电气设备区以外的场地绿化。,,牵引变电所主接线,牵引变电所典型主接线（南京南、虹桥除外）牵引变电所牵引变压器低压侧，通过227.5kV断路器与227.5kV母线相连；牵引变压器低压侧设有电流互感器，用于测量和继电保护，设有氧化锌避雷器用于过电压保护。227.5kV侧母线采用单母线分段接线方式。在227.5kV母线上设一台27.5/0.23kV的单相自用电变压器；另外从10kV电力贯通线上引一回电源入所，并设置一台10/0.4kV三相自用电变压器。二者之间互为备用。,牵引变电所馈线侧，断路器采用互为备用方式，馈线通过电动隔离开关和断路器与接触网相连，并在上下行接触网之间设置带有电动隔离开关的跨条。正常情况下，该电动隔离开关打开，上下行分别馈电；当其中一台馈线断路器故障时，该电动隔离开关合闸，由另一台馈线断路器负责向接触网上下行供电。每条馈线的T、F线上均设置有电压互感器和避雷器，用于测量、继电保护和过电压保护。,,分区所主接线（直供分区所主接线）全线新建一处直供分区所，分区所的每个供电臂的上、下行接触网之间用断路器并联，正常运行时，断路器闭合，实现供电臂上下行并联供电，故障时断路器跳闸上下行断开。两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条，实现越区供电。在两个供电臂之间的跨条处还设一台27.5/0.23kV63kVA单相自用电变压器；从电力贯通线上引一回10kV电源入所，并设置一台10/0.4kV63kVA三相自用电变压器，用作分区所内的交流自用电；二者互为备用。,分区所、AT所、开闭所总平面布置,AT分区所、AT所自耦变压器采用户外低式布置方式，其它配电装置采用户内布置方式，其中27.5kV开关设备采用户内GIS开关柜布置方式。架构类型220kV进线架构采用H型门字型钢架构（带地线架），格构型钢支柱、钢横梁和地线架，架构高14.5m，宽14m，地线架高4米；其它设备支架采用H型钢支柱，高2.5～3m，其中220kV支持绝缘子支架高度应使安装后的支持绝缘子与其需连接的牵引变压器高压套管高度相适应。牵引变压器二次侧27.5kV电缆用固定支架采用Γ字型钢结构，支架尺寸应适应电缆安装要求。,防雷,防雷在牵引变电所内设置4个30m高避雷针（其中虹桥合建牵引变电所不设置避雷针）、分区所内设置2个30m高避雷针、AT所内设置2个25m高避雷针用于户外设备的直击雷防护。,接地,①在牵引变电所、分区所、AT所、开闭所内均设置由水平接地体和垂直接地体组成的铜材质人工接地网，网格布置，接地体的尺寸应满足系统远期最大运行方式下短路电流要求。水平接地体埋深0.6m。②牵引变电所、分区所、AT所、开闭所高压室内设置铜材质接地干线，接地干线与主接地网可靠连接；电缆夹层中设置接地铜母排供房屋内各设备接地使用。③牵引变电所、分区所、AT所、开闭所内电缆沟中设置接地线，接地线与电缆支架、主接地网可靠连接。④牵引变电所、分区所、AT所、开闭所内设备本体、设备支架接地采用铜材质接地线与主接地网连接。⑤集中接地箱接地铜排需与主接地网连接。,⑥变电所进线架构敷设明接地引下线，其接地线应在距地面0.5米处设断线卡子（如并沟线夹）。⑦避雷针应采用独立接地网，且接地电阻不大于10Ω。避雷针的接地装置与变电所主接地网间的地中距离不小于3m。⑧所有接地线间的连接采用焊接，焊接应牢固,不应有裂缝、气孔、脱焊及漏焊等缺陷，焊缝应饱满，当焊接完后还应在焊缝处刷一层防锈漆。所有外露接地线均应涂红丹及黑漆，其地下靠近地表层处均涂沥青。,各所内27.5kV电缆金属护套采用单端接地方式，即一端直接接地另一端通过护层绝缘保护器接地。护层绝缘保护器需与主接地网或接地母排连接。电缆金属屏蔽层与铠装层应分开接地。,施工中监理工程师要把握好以下方面的质量控制在基础浇注时监理工程师应检查基础钢筋配设，混凝土配合比等是否满足设计要求，并应见证试件取样和送检。同一电气设备的工作接地线和保护接地线必须分别设置，并直接与接地体（网）可靠连接，不得在与接地体（网）连接之前并联连接。,三相联动的断路器，各相支持瓷套法兰面宜在同一水平面上，相间中心距离的误差应不大于5mm，三相联动连杆的拐臂轴心在同一水平面上，拐臂角度一致，连接杆的拧入深度应符合产品的技术规定。盘柜安装要做到基础型钢应平直，其偏差每米不应大于1mm，全长不应大于5mm。,GIS各功能电器元件（断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线管等）的相关支架应安装水平，各自的本体水平误差应小于2mm。充入SF6气体之前，必须对GIS设备抽真空，在真空度高达133.3Pa后并维持若干小时，经检查真空度变化在允许范围内方可进行充气。,变压器的全电压冲击合闸试验应从零伏起升压。第一次受电后，持续时间不应小于10分钟，变压器应无异常；在进行5次全电压冲击合闸期间，保护装置应无误动。在牵引变电所、分区所、AT所、开闭所内均设置由水平接地体和垂直接地体组成的铜材质人工接地网，网格布置，接地体的尺寸应满足系统远期最大运行方式下短路电流要求。水平接地体埋深0.6m。牵引变电所、分区所、AT所、开闭所高压室内设置铜材质接地干线，接地干线与主接地网可靠连接；电缆夹层中设置接地铜母排供房屋内各设备接地使用。,避雷针应采用独立接地网，且接地电阻不大于10Ω。避雷针的接地装置与变电所主接地网间的地中距离不小于3m，该接地装置与主接地网连接时避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备的接地线与主接地网的地下连接点沿接地体的长度不得小于15米。避雷针的每部分支架之间及支架与主接地网之间应可靠连接，以保证避雷针接地回路畅通。所有接地线间的连接采用焊接，焊接应牢固,不应有裂缝、气孔、脱焊及漏焊等缺陷，焊缝应饱满，当焊接完后还应在焊缝处刷一层防锈漆。所有外露接地线均应涂红丹及黑漆，其地下靠近地表层处均涂沥青。,各所内27.5kV电缆金属护套采用单端接地方式，即一端直接接地另一端通过护层绝缘保护器接地。护层绝缘保护器需与主接地网或接地母排连接。电缆金属屏蔽层与铠装层应分开接地。直流系统为控制信号、继电保护、自动装置等提供可靠的直流电源，直流系统的可靠对变电所的安全运行起着至关重要的作用。,变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障发生时会导致变压器重瓦斯保护动作。差动保护由于不平衡电流（暂态不平衡和稳态不平衡均有）的原因，导致它的灵敏度没有瓦斯保护高。因此，理论上说应该是瓦斯保护先动作。同时如果是内部轻微故障，此时可能还达不到差动保护的动作值，因此也应该是瓦斯保护先动作。,京沪高速铁路电力供电系统,京沪高速铁路电力供电系统主要由从国家电网接引的高压电源线路、铁路站、段10kV及以上变配电所、沿线两路10kV电力贯通线路、站场及区间高、低压电力线路、10/0.4kV变电所、箱式变、动力配线、室外照明、电气设备防雷接地、机电设备监控及火灾自动报警系统等构成。全线电力远动系统纳入SCADA统一调度。变配电所26座，10kV电力贯通单芯电缆线路9535km,10kV区间箱式变584座。10/0.4变电所97座。全线电力、变电的SCADA系统调试、北京电力调度所1座。,电力供电网络的构成,京沪沿线设置电力变配电所，沿全线铁路两侧设置两回10kV电力贯通线，并在区间各用电点设置10kV箱式变电站,由变配电所、贯通线和箱式变电站构成京沪高铁电力供电网络。,,二、电力技术方案,电力供电网络的构成,电力供电网络,外部电源接取,全线各中间站及DK152480、DK271930、DK376650、DK727200、DK798700配电所各两路10kV外部电源。济南动车运用所电力配电所两路10kV来自济南西站铁路既有220kV变电站的两路10kV电源。虹桥站10kV配电所、南京南10kV配电所与牵引变电所合用的两路220kV外部电源（由牵引供电工程一起实施）。除天津西站、虹桥站外、南京南、昆山外，其它各站的两路10kV外部电源。大胜关大桥北端变电所一路10kV外部电源。区间立交桥设置机械排水泵站各一路10kV外部电源。各联络线既有线侧由既有10kV自闭、贯通线路接引的10kV电源。,用电负荷分布,车站、段（所）负荷主要包括通信、信号、信息系统、接触网上电动隔离开关操作电源、动车检修设备、综合维修设备、道岔除雪设备、空调、通风、电（扶）梯、给排水、照明等。区间负荷主要包括信号中继站、无线通信基站、视屏监视设备、光纤直放站、电力牵引各所用电、隧道照明、通风及监控设备、立交桥排水设备等。,用电负荷等级,一级负荷主要包括与行车密切相关的通信、信号及信息系统的主要设备；动车组运用检修设备中与动车组运用密切的相关设施；牵引变电所各所用电；车站及有关大型建筑应急照明和大型站房、特大型站房公共区照明、消防设备、防灾报警系统等。其中一级负荷中特别重要的负荷有与行车密切相关的通信、信号、综合调度系统中的计算机控制设备；特大型站重要场所等影响公共安全的用电设施、应急照明、消防设备、防灾报警系统等。,二级负荷主要包括为通信、信号主要设备配置的专用空调和人员密集场所的车站候车室及贵宾候车空调；综合维修工区；检测中心；给排水设施；道岔融雪设备；中间站公共区照明供电负荷；站、段（所、场）接触网上电动隔离开关操作电源等。其余负荷等级划分则参照现行国家及行业相关规程规范确定。,供电原则,必须满足本线铁路安全、可靠供电的要求，并满足免维护、少维修、10kV及以上变配电所无人值守的原则要求。为保证铁路各用电设备的可靠安全用电，铁路电力系统保证各级供配电系统的相互匹配，除发生大面积自然灾害如地震、战争、电网崩溃等或故意损坏外，其可靠性满足每天24小时的运输需要（含“维修天窗”时间），并满足以下要求当供电网络中的一条外部电源线路停电时，不能导致一级负荷停电。当供电网络中的一条供电线路停电时，不能导致一级负荷停电。当供电网络中的一台供电设备停止供电时，不能导致一级负荷停电。,当电力供电子系统的一级负荷发生两路供电电源同时停电时，系统内部恢复其供电的时间不大于3分钟。电力供电与铁路行车和运输安全密切相关，所有本线各个等级负荷的电源均自电力供电子系统接引。与行车相关的一级负荷或重要负荷至少从供电网络接取2路独立电源。电力供电在遵守国家法规和不损害铁路部门利益的前提条件下，最大限度地满足接入当地电力系统运营商电网的要求。电力供电遵循国家强制性标准，认真贯彻执行国家能源政策，因地制宜，保护环境，节约土地，积极采取节能措施，降低电能消耗。,配电所电气主接线及主要设备类型,双电源10kV配电所采用断路器分段的单母线接线,两路电源同时运行方式；单电源10kV配电所采用单母线接线；10kV贯通线经调压器调压后设置贯通母线供电，调压器中性点经小电阻接地。10kV高压开关柜采用免维护、少维修SF6气体绝缘开关柜（GIS），其开断能力应根据系统阻抗经短路计算后确定。,变压器、调压器均采用干式；直流电源设备采用智能高频开关铅酸免维护电池直流电源柜。配电所继电保护及自动装置配电所采用单元式微机保护装置、微机综合自动化系统，实现全所电气设备的测量、控制、保护等功能，并提供SCADA（电力远动）接口；各配电所由综合监控系统设置视频监控装置，实现远方监视。,10/0.4kV变电所,10/0.4kV室内变电所内高压环网开关柜、变压器、低压开关柜布置在同一房间内；室内变电所、箱式变电站高压单元均采用SF6气体绝缘负荷开关设备（共箱式）；变压器采用干式；低压开关柜采用高可靠性、模数化、组合式柜型，并配置数字化仪表便于远方监控。箱式变电站采用智能化、远动式。高压柜、低压断路器、应急电源等关键设备或器件，均应采用国际知名品牌产品。,车站供电方案,设一座10kV配电所，对车站及区间10kV电力贯通线供电。各越行站设置与配电所合建的10/0.4kV变电所供通信、信号设备用电，分别从二回10kV电力贯通线接取电源。保养点设10/0.4kV室内变电所，从配电所不同站馈回路分别接取电源。在设有道岔融雪的车站，一般在两端咽喉区各设一座10/0.4kV箱式变电站，电源取自站馈线路,对道岔溶雪装置供电。,隧道照明供电方案,隧道照明供电电源均由10kV综合负荷贯通线及10kV一级负荷贯通线接引一路或两路电源。,动力及室外照明,1动力配线采用放射式和树干式结合的混合式配线网络。2动力设备控制方式一般采用就地控制或距离控制，部分设备控制纳入机电设备监控系统。3车站道路照明采用可倾式柱灯照明为主，车站站场采用升降式投光灯塔或高杆灯照明。4电气设备防雷及接地。,5变、配电所每段母线和10kV架空进出线装设避雷器；10kV变压器在高压侧装设避雷器保护；为防止暂态过电压的干扰，对信号、通信、综合调度系统及其它智能系统设备的380/220V供电电源根据设备的重要性，分别采取不同的过电压保护措施。6低压电力系统接地型式采用TN-S或TN-C-S系统。全线设有综合接地系统，沿线所需接地的建（构）筑、电气设施均纳入该系统，但距线路较远的建（构）筑、电气设施采取隔离措施后可独立设置接地装置。,沿线区间用电负荷（不含隧道）供电方案,全线设置10kV一级负荷贯通线和10kV综合负荷贯通线；沿线区间通信基站、光纤直放站、信号中继站等负荷均从二回10kV电力贯通线上各接取一回10kV电源设箱式变电站供电。牵引供电所（亭）所用电从10kV综合负荷贯通线上接取一回电源供电。10/0.4kV箱式变电站10kV侧采用环网接线，每段高压母线分设PT，对变压器采用负荷开关保护。双电源箱变不设高压联络。一般在10kV电力贯通线路的适宜位置分散设置箱式电容电流补偿电抗器，在两端变配电所内集中设置动态补偿装置，用以调节功率因数达到国家电网规定的标准。各贯通区间根据具体情况，采用差异化的补偿方式。,10kV贯通线路站场内10kV电力线路,10kV贯通线路全部采用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、余长设置等条件。站场内10kV电力线路全部采用三芯铜芯电力电缆，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。,电力供电子系统力子系统与SCADA的配合,全线各站的35kV、10kV变、配电所配置综合自动化装置，具备与SCADA系统的接口，其交直流电源设备亦纳入远动监控；各10/0.4kV室内变电所、箱式变电站配置远动终端（RTU），其高压环网开关或线路分段开关、变压器单元及其所有低压断路器，均纳入SCADA系统实施远程监视与控制。SCADA对被控设备处采集的模拟量数据（电流、电压）可在调度端以图形方式显示，图形中相邻点间时间间隔最小为20ms。,,二、电力技术方案,电力供电网络,电力供电网络,.GIS组合电器安装质量控制点,1）.GIS组合电器在运输和装卸过程中不得倒置、倾覆、碰撞和受到剧烈振动。到达现场应按原包装置于平整场所，附件及专用器具、材料置于干燥室内。2）.按产品检查规定检查气体压力，作好记录。3）.各种电器元件在现场组装时，不应解体检查，组装按原厂编号规定程序进行。使用的清洁剂、润滑剂、密封脂和擦拭材料必须符合产品技术规定；密封槽面应清洁无划伤痕迹。,4）.充入SF6气体之前，必须对GIS设备抽真空，在真空度高达1133.3Pa后并维持若干小时，经检查真空度变化在允许范围内方可进行充气。5）.所有螺栓的紧固，均应使用力矩扳手，其力矩应符合产品技术规定。6）.设备接线端子的接触表面应平整、清洁，无氧化膜并涂以薄层电力复合脂，连接螺栓应齐全、紧固。7）.六氟化硫气体的质量、充气、回收、保管均应符合有关规定。,配电盘、柜安装质量控制点,1）审核厂家的质量证明文件及相关资料。2）核对各类配电盘、成套柜、控制台、端子箱等规格、型号，应符合设计要求。3）表面漆层完好，无锈蚀、变形、损伤等缺陷。各电器元件的规格、型号与原理图一致，产品背面接线图与设计原理图核对一致。4）二次回路串接的熔断器规格、型号应符合设计要求，且导通检查良好。5）盘、柜的安装位置符合设计规定，安装用的紧固件均用热镀锌制品。,6）盘柜安装，基础型钢应平直，其偏差每米不应大于1mm，全长不应大于5mm。7）基础型钢应有两点与地网连接。厂家的贯通接地线的安装应符合厂家规定。8）盘柜与型钢应接触良好，可靠接地。装有电器的盘门，应用软导线与盘可靠连接。9）手车推拉轻便灵活，无碰撞，随手车进出相应开闭的安全隔板，动作可靠，灵活准确。,10）手车与柜内的接地触头的接触应紧密，当手车推入时，接地触头比主触头先接触，拉出时相反。11）机械闭锁或电气闭锁装置的动作应准确可靠，解锁程序产品的技术要求。12）远动终端各输入接口与遥控、遥测、遥信对象的输出接口的逻辑表示方式或极性应符合远动终端的要求。13）远动终端接地系统的设置应符合设计要求。14）所有二次回路应经耐压试验及模拟试验合格后方可投入使用。15）盘、柜等设备正面及背面安装的各类电器、端子排等应标明名称、编号、用途及操作位置。,二次配线安装质量要点,1）按审核后的图纸施工，接线正确，电气回路的连接（螺栓、插接、焊接等）应牢固可靠。2）电缆芯线的端部应标明回路编号，字迹清晰、正确。3）二次回路采用线把或线槽，应整齐美观，线芯绝缘良好，无损伤。4）每个接线端子每侧所接芯线不得超过二根，线间必须加平垫圈。,5）引入盘、柜等的电缆应排列整齐，固定牢靠，铠装电缆的钢带不得进入盘柜内，线束绑扎牢固，紧固卡子与芯线间应加绝缘衬垫。6）盘柜内的电缆芯线应按垂直或水平方式有规律的配置，备用芯线留有适当余度。7）用于静态保护等回路的电缆，采用屏蔽电缆，屏蔽层应接地，如不采用屏蔽电缆，则其备用芯线有一芯接地，除设计有特殊规定外，接地点放在配电装置一侧。远动终端及采用计算机进行数据传输的自动化系统，应使用专用电缆，根据产品的技术要求采取相应屏蔽措施。,电力工程监理旁站项目及实施部位,1）对承受动力作用的断路器基础浇注过程旁站监理。2）电力变压器进场检验旁站监理。3）变配电所综合自动化系统软件和应用软件安装,旁站监理。4）变配电所综合自动化系统当地监控、维护、数据采集与传输、数据预处理和远程通信调试,旁站监理。5）变配电所综合自动化系统自动接受并正确执行调度所全部指令调试,旁站监理。6）变配电所安全监控系统调试,旁站监理。7）线路变压器组的保护.测控调试,旁站监理。,8）高压馈出线的保护.测控调试,旁站监理。9）各保护功能调试,旁站监理。10）变配电所各种信号装置的显示调试,旁站监理。11）当地监控主机功能调试,旁站监理。12）变配电所受电起动前全所传动检查,旁站监理。13）变配电所受电起动前高压侧线、低压侧线电压相位相序、主变压器电容补偿装置等检查,旁站监理。14）导线架设时，导线与接续管采用钳压连接施工，旁站监理。15）导线架设时，导线或避雷线用爆炸压接施工，旁站监理。,16）对重点地段及长大档距的导线架设施工,旁站监理。17）对感应电动机的调试.旁站监理。18）对起重机的调试,旁站监理。19）对远动装置安装,旁站监理。20）远动系统调试中遥控试验,旁站监理。21）远动系统调试中遥信试验,旁站监理。,22）远动系统调试中遥测试验,旁站监理。23）运动系统调试中故障点标定装置接口试验,旁站监理。24）运动系统调试中系统切换功能试验,旁站监理。25）远动系统调试中系统在线自检功能试验,旁站监理。26）远动系统调试中调度管理功能试验,旁站监理。27）远动系统调试中电力远动系统运行72h试验,旁站监理。28）在既有线和营业线附近施工时，旁站监理。,四电监理培训教案,京沪高铁电气化接触网工程铁道部科学研究院京沪高铁四电集成项目部,一、接触网的组成（一）支柱与基础作用用于承受接触网的全部重量，并将导线固定在规定的位置和高度。（二）支持装置组成包括腕臂、拉杆（或压管）和绝缘子。作用悬吊和支持接触悬挂的全部设备并将负荷传给支柱。,（三）定位装置组成定位管、定位器和支持器作用将导线固定在距线路中心的规定位置上，使受电弓不超过允许工作范围并使受电弓磨耗均匀。（四）接触悬挂组成接触线、吊弦、承力索、补偿器等作用将电能输送给电力机车,●锚段为满足供电和机械方面的需要，把接触网分为若干一定长度的相互独立的分段，这种独立的分段称为锚段。锚段的作用1．设立锚段便于实现电分段，配合GK可使停电检修范围缩小。2．一旦发生断线或支柱折断等事故,可将事故限制在一个锚段内，从而缩小了事故范围。3．便于在接触线和承力索两端设置张力补偿器，使线索张力保持基本不变，使接触线弛度减小有利于受电弓取流。,●锚段关节两个相邻锚段的衔接部分称为锚段关节，基本要求能使电力机车受电弓平滑地从一个锚段过渡到另一锚段，且接触良好，取流正常，分类1.按用途分类1）、非绝缘锚段关节2）、绝缘锚段关节2.按跨距分为两跨、三跨和四跨锚段关节。,●中心锚结在两端有补偿的接触网锚段中必须在锚段中心位置加以固定，接触线是通过中心锚结线夹，辅助绳固定至承力索（或承力索辅助绳）上，这种结构形式就叫做中心锚结。作用1．防止接触悬挂向一方串动；2．保证线索张力均匀，提高弓网关系；3．能缩小事故范围，利于抢修和缩短事故停电时间。,●线岔在电气铁路的道岔上方，有两支汇交的接触线用限制管连接固定的装置称为线岔，又称架空转辙器。作用保证电力机车受电弓安全平滑地由一条接触线过渡到另一条接触线，达到转换线路的目的。组成限制管、定位线夹、电连接。,在站场，由于股道较多，当列车或机车从一股道进入另一股道时，需要经过道设施进行交叉转换，在两条铁道交叉的上空就有两条接触悬挂相交。为使电力机车受电弓能顺利地从一条接触线转换到另一条接触线，需要一种接触网装置，这种装置在接触网中称为线岔。,接触网线岔由限制管、连接双耳、定位线夹及连接螺栓组成。相交的两支接触线为上下叠置，限制管的两端通过定位线夹固定在下面的一条接触线上。上下叠置的要求是正线在下方，侧线在上面；如果两条都是正线或两支都是侧线交叉点距中心锚结近的一支位于下面。线岔安装后上面的接触线应能在限制管和下面的接触线间都要有1～3mm的间隙，以保证接触线随温度变化时能自由伸缩。,线岔定位,线岔的定位主要是通过调整线岔两的接触线拉出值来满足技术标准，其技术标准与道岔与道岔型号、道岔布置方式、道岔柱是否标准定位有关系。,18道岔布置图,,38道岔布置图,,始触区位置及交叉吊弦,在线岔处两支接触线中一支水平投影距另一线路中心距离为600～1050mm范围内为线岔始触区，在始触区范围内不得安装任何线夹（含定位线夹、电联接线夹等）及金具。交叉吊弦布置在线岔处两支接触线中一支水平投影距另一线路中心距离为550～600mm范围内。如下图所示。,始触区及交叉吊弦位置图,,●分段作用分段绝缘器，又称分区绝缘器，配合隔离开关使用，实现接触网的电分段,●分相绝缘器,,●关节式分相绝缘装置,隔离开关位置的设置在大型建筑物、车站两侧装卸线、专用线、电力机车库线、机车整备线需要进行电的分段，凡需要进行电分段地方都应设置隔离开关。另外，当供电线路上网点距离过长也需设置隔离开关。它是接触网设备之一，主要增强接触网供电的灵活性和可靠性。,二、京沪高铁接触网,接触网主要设计条件动车组最高运行速度350km/h，部分区段380km/h，试验速度418km/h􀁺动车组编组方式8辆8辆，8辆，16辆􀁺动车组双弓间距200～366m􀁺正线线间距5.0m􀁺平面最小曲线半径一般为7000m，引入枢纽减、加速地段采用与行车速度相适应的线路平面标准􀁺最大外轨超高175mm􀁺最大坡度20‰􀁺到发线有效长度650m,京沪高铁接触网主要技术标准,1.接触网悬挂类型高速正线暂按采用全补偿弹性链形悬挂，其余线路采用全补偿简单链形悬挂。动车段所内有特殊检修工艺要求的股道采用可移动式刚性悬挂。2.污秽区划分全线为重污区。接触网和供电线的绝缘子的绝缘泄漏距离不小于1400mm，上下行正线间分段绝缘子的绝缘泄漏距离不小于1600mm。3.接触网线材类型,支柱、基础、支持结构和绝缘子的形式,支柱路基地段腕臂柱一般采用热浸镀锌H型钢支柱，支柱标称高度一般为7.8m（轨面与基础面高差550mm，导高5300mm，结构高度1600mm，平腕臂以上长度约350mm），合架供电线区段标称高度一般为11m。桥梁地段腕臂柱一般采用热浸镀锌H型钢支柱，支柱标称高度一般为7.6m（轨面与基础面高差350mm，导高5300mm，结构高度1600mm，平腕臂以上长度约350mm），合架供电线区段标称高度一般为11m。联络线、动车组走行线T梁区段一般采用热浸镀锌H型钢支柱，支柱标称高度一般为11m；路基地段支柱标称高度一般为7.7m（轨面与基础面高差550mm，导高5300mm，结构高度1600mm，平腕臂以上长度约250mm）。,隧道内采用中间吊柱形式支持接触网，上下行接触网分别设置矩形钢管吊柱（错开3米，预埋槽道内安装）。对于大型客站（天津西、济南西、徐州东、南京南、虹桥），咽喉区多线并行区段且线间不能立柱时采用轻型钢管硬横梁结构，中间站一般采用吊柱式，困难条件下的站线可采用软索式，终端站一般采用软索式；腕臂柱一般采用钢管支柱。车站站区范围内应结合车站结构，充分考虑美观化；无柱雨棚范围内优先采用线间立柱的方式，并尽量利用雨棚支柱悬挂接触网。在动车运用所多线路区段一般采用软横跨，软横跨柱采用热浸镀锌钢柱；腕臂柱一般采用环形等径预应力钢筋混凝土支柱。,支持结构形式,高速正线区段除天津西站、虹桥站咽喉区多股道并行地段一般采用硬横梁式软横跨以外，其余一般采用单绝缘全旋转腕臂支持结构。高速正线采用满足350km/h及以上运行速度要求的限位铝合金定位器。,绝缘子,腕臂用绝缘子一般采用抗弯破坏荷重不小于16kN的高强度瓷质棒式绝缘子，车站站区内正线及隧道内采用抗弯破坏荷重不小于16kN的合成绝缘子（站线不小于12kN）；供电线、正馈线等附加悬挂用绝缘子一般采用瓷质悬式棒形绝缘子（抗拉破坏荷重不小于70kN），双支供电线下锚采用合成绝缘子（抗拉破坏荷重不小于200kN，以满足5倍安全系数）；加强线一般采用抗弯破坏荷重不小于16kN的瓷质支柱绝缘子（柱顶安装）；与承力索、接触线连接的绝缘子一般采用合成绝缘子（抗拉破坏荷重一般不小于160kN，高速正线接触线用绝缘子不小于200kN，以满足5倍安全系数）。,接触网零件,接触网零部件采用先进的、标准化的通用产品，选用的材质和结构应耐腐蚀、耐疲劳，强度稳定。腕臂及定位器一般采用铝合金材质。对于绝缘子以内螺栓紧固的零部件，在下列情况下应采用止动垫片等可靠的防松措施a当螺栓孔边缘的零件本体处具有直线段外形结构时；b当零件本体的同一平面上具有2个及2个以上螺栓连接时；当零件的结构不满足a、b的要求时，应采用其它可靠的防松措施。止动垫片的材质，采用06Cr19Ni10板材；厚度1～1.5m