7电气化汇总版.docx
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7电气化汇总版
编号:
新建铁路
哈尔滨至大连铁路客运专线
大连至沈阳段
施工图
第七篇
电气化
铁道第三勘察设计院集团有限公司
2012年2月天津
新建铁路
哈尔滨至大连铁路客运专线
大连至沈阳段
施工图
第七篇
电气化
集团总经理集团总工程师
铁道第三勘察设计院集团有限公司
文件分发单位及份数
序号
分发单位
份数
编号
备注
1
哈大铁路客运专线有限责任公司
12
1~12
2
沈阳铁路局
2
13~14
3
铁三院电化电信处
1
15
图已发
4
铁三院档案馆
2
16~17
图已发
文件编制单位:
铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处
专业
牵引变电
接触网
供电段
电力
电化防干扰
编写
王西勤
王国梁张健
杨桢
李勃
赵贵锁
复核
张涛
罗健
董伟
吴大鹏
孙震洋
专业审核
王西勤
王国梁张健
杨桢
李勃
孙震洋
专业审定
陈兴强
崔校玉
陈兴强
马静波
陈兴强
院审核
侯树清
院审定
蒋先国
第七篇电气化1
第一章牵引变电所、开闭所、分区所、AT所及电力调度所1
说明1
一、初步设计审批意见及执行情况1
(一)初步设计审批意见1
(二)初步设计审批意见执行情况3
(三)Ⅰ类变更设计审批意见4
(四)Ⅰ类变更设计执行情况6
二、设计说明6
(一)工程概况6
(二)主接线及运行方式7
(三)主要设备选择8
(四)总平面及生产房屋配置8
(五)保护配置及综合自动化系统9
(六)架构类型及计算条件9
(七)自用电系统10
(八)防雷与接地10
(九)电力调度所及调度管理自动化11
三、环境保护措施11
四、节约能源措施11
五、施工注意事项12
六、运营注意事项13
七、安全施工的措施14
附件:
15
一、主要工程数量表15
二、主要设备数量表31
三、图纸目录45
第二章接触网48
一、初步设计审批意见的主要内容及执行情况48
(一)初步设计审批意见的主要内容48
(二)一类变更审批意见主要内容49
二、设计说明51
(一)工程概况51
(二)接触网与受电弓配合56
(三)线材的选择58
(四)主要设备选择60
(五)主要技术标准64
(六)桥、隧、跨线建筑物处的接触网悬挂方式72
(七)防雷与接地73
(八)防护措施74
(九)供电分段原则75
(十)采用的先进技术75
(十一)其它必要说明76
(十二)需要说明的问题77
三、施工注意事项77
四、运营注意事项83
五、安全施工的措施84
附件86
一、工程数量表86
二、主要设备数量表117
三、主要材料数量表(全线施工图)117
四、采用的标准图、通用图一览表117
五、甲供物资、设备一览表(全线施工图)118
六、有关协议、纪要及公文126
七、图纸目录126
第三章维护管理132
一、初步设计审批意见的主要内容及执行情况132
(一)初步设计审查意见132
(二)执行情况132
二、设计说明132
三、需要说明的问题133
第四章受电气化影响的电力线路的处理138
一、迁改原则138
二、迁改技术要求138
(一)架空线路139
(二)电缆线路141
第五章路外(内)易燃、易爆品库及油、气管道的电磁干扰防护142
一、初步设计审批意见的主要内容及执行情况142
二、路外(内)易燃、易爆品库及油、气管道新增情况及处理概况142
三、必要的设计说明142
四、施工注意事项142
五、安全施工的措施143
第七篇电气化
第一章牵引变电所、开闭所、分区所、AT所及电力调度所
说明
一、初步设计审批意见及执行情况
(一)初步设计审批意见
1.铁鉴函【2007】649号文《关于新建铁路哈尔滨至大连客运专线初步设计的批复》的审批意见如下:
“……
(一)牵引供电系统采用AT供电方式,动车组存车场采用带回流线的直接供电方式,枢纽根据需要可局部采用直接供电方式。
(二)牵引变电所从电力系统接引2路独立、可靠的220kV电源供电,供电条件应满足远期客运量增长的需要。
公司筹备组、设计院抓紧与供电部门协商、落实外部电源供电方案。
(三)牵引变电所安装2台牵引变压器,固定备用。
(四)鉴于客运专线采用交直交动车组,牵引供电系统不设功率因数补偿设备。
进一步研究动车组的谐波特性及对策。
(五)新建新大连、新普兰店、得利寺西、新鲅鱼圈、新营口、甘泉铺、辽阳、浑南、文官屯、新台子西、新铁岭、新昌图、新四平、新公主岭、长春西、米沙子、新德惠、新扶余、新双城、哈尔滨20座牵引变电所。
沈阳(含)至沈阳北(不含)段由既有的沈阳南牵引变电所供电。
(六)牵引变压器初期安装容量,文官屯按单相变压器核定为2×31.5MVA,其它所按三相V/V变压器核定为新大连2×(25+25)MVA、得利寺西、新台子西2×(25+31.5)MVA、浑南、哈尔滨2×(31.5+25)MVA、其它所2×(31.5+31.5)MVA。
牵引变压器采用自冷方式,预留风冷条件。
(七)在相邻牵引变电所之间新建分区所,在牵引变电所和分区所之间的供电臂中部,设置AT所。
分区所设置位置按两侧供电臂供电能力均衡原则设计。
分区所、AT所设计尽量减少占地和设备维护工作量,上下行并联开关可采用单断路器方案。
(八)在AT所、分区所设自耦变压器,自耦变压器固定备用。
(九)牵引变电所主接线、220KV侧采用分支接线,2×27.5KV侧采用单母线分段接线,暂定取消牵引变压器二次出线侧断路器,2×27.5KV上、下行线路馈线断路器互相备用。
(十)牵引变电所、开闭所、分区所、AT所自用交流电源,采用1路外接10/0.4KV贯通线电源,1路所内母线越级变压器提供的27.5/0.23KV电源。
(十二)设置牵引供电远动系统,对全线牵引供电设施进行集中监控。
牵引供电调度设置在综合调度所内,作为综合调度系统的一个子系统进行单独的调度管理。
……
(二十二)结合本线气候特点,借鉴国外成熟经验,采用切实可行的接触网融冰措施。
……”
2.铁鉴函【2010】609号文《关于新建哈尔滨至大连铁路客运专线沈阳枢纽修改初步设计的批复》的审批意见如下:
“……
(一)既有沈阳南牵引变电所牵引变压器增加风冷装置。
沈阳分区所兼开闭所核减1条馈线。
(二)根据运输需要,对原批复全线牵引变压器容量做适当调整。
……”
3.铁鉴函【2009】583号文《关于新建盘锦至营口铁路客运专线初步设计的批复》的审批意见如下:
“……
(五)在相邻牵引变电所之间设置分区所,在供电臂中部设置AT所,分区所和AT所设置位置按两侧供电能力均衡原则设计。
全线新建唐家村、海城西共2座分区所,4座AT所。
其中海城西分区所与哈大客专AT所统筹设计、同步建设,赵荒地、中小AT所兼开闭所。
……”
4.铁鉴函【2010】1901号文《关于新建沈阳南站工程初步设计的批复》的审批意见如下:
“……
(一)利用哈大客运专线建设的浑南牵引变电所为新建沈阳南站及动车段接触网供电。
(二)浑南牵引变电所牵引变压器维持既有,增加2台220/10kV动力变压器,为配电所提供电源,变压器容量按满足沈阳南站、动车段需要一次建成。
(三)哈大客运专线建设时,牵引变电所房屋按沈丹客运专线、京沈客运专线以及沈大城际铁路引入和配电所合建需要一次建成。
……”
(二)初步设计审批意见执行情况
1.根据目前已经开通运营的武广、郑西等客运专线的实施情况,牵引变电所安装4台单相牵引变压器,两两组合成V接,一组运行,一组固定备用。
2.根据铁鉴函[2010]609号“关于新建哈尔滨至大连铁路客运专线沈阳枢纽修改初步设计的批复”,重新核定全线牵引变压器安装容量,并以三设电化电信函〔2010〕25号文件将各变电所核算结果报哈大铁路客运专线有限责任公司。
重新核定后,近期牵引变压器安装容量见下表:
序号
牵引变电所
近期安装容量(MVA)
1
新大连
2×(31.5+31.5)
2
新普兰店
2×(40+40)
3
得利寺西
2×(40+40)
4
新鲅鱼圈
2×(40+40)
5
新营口
2×(40+40)
6
甘泉铺
2×(40+40)
7
辽阳
2×(40+40)
8
浑南
2×(40+40)
9
文官屯
2×40
10
新台子西
2×(31.5+40)
3.根据《高速铁路设计规范(试行)》(TB10621-2009)11.3.5条“时速300公里及以上高速铁路的27.5kV配电装置宜采用GIS开关柜”的规定,本线分区所、AT所27.5kV开关设备采用了GIS开关柜,而采用GIS开关柜后,难以实现上下行并联开关采用单断路器方案。
参考已经开通运营的武广、郑西等客运专线,采用GIS开关柜后,分区所、AT所均采用了两台断路器并联的方案。
本工程设计时均采用了两台断路器并联的方案。
在牵引变压器二次出线侧设断路器可以更好地实现变压器保护,故在施工图设计时仍设置了牵引变压器二次侧断路器。
4.电力调度所按照铁鉴函【2010】1578号文《关于新建哈尔滨至大连客运专线调度指挥系统Ⅰ类变更设计的批复》要求在沈阳调度所新建客专供电调度系统1套。
5.辽阳牵引变电所按照铁鉴函【2010】1572号文《关于新建哈尔滨至大连铁路客运专线辽阳牵引变电所Ⅰ类变更设计批复》要求220千伏进线设备采用户内GIS设备设计。
6.由于目前尚未有切实可行的接触网融冰方案,待相关产品成熟后再行实施。
除上述外,其余执行鉴定意见。
(三)Ⅰ类变更设计审批意见
1.铁鉴函【2009】1732号文《关于哈尔滨至大连铁路客运专线新大连站丹大铁路引入Ⅰ类变更设计的批复》的审批意见如下:
“……
(一)铁道部铁鉴函【2007】649号文批复的新大连牵引变电所增加馈线开关设备等向丹大铁路供电,纳入哈大客运专线同步实施。
……
(三)鉴于新大连站站房面积变化,负荷增加较大。
在地方电力部门书面同意的情况下,铁道部铁鉴函【2007】649号文批复的新建大连10KV配电所可变更为利用新大连牵引变电所220kV电源,设置2台220/10KV电力变压器向新大连站及动车组运用所等负荷供电。
设计单位配合建设单位抓紧与地方电力部门协商。
(四)新建220/10kV变配电所与牵引变电所按共用高压室、控制室、交直流系统等设计。
……”
2.铁鉴函【2010】1578号文《关于新建哈尔滨至大连客运专线调度指挥系统Ⅰ类变更设计的批复》的审批意见如下:
“……
四、电气化
(一)按照统一技术平台的原则,参照已批复并招标实施的北京、武汉客运专线调度所PSCADA系统技术条件,同意在沈阳调度所新建客专供电调度系统1套,按满足哈大、长吉城际工程并预留本区域其他客专铁路接入扩展条件的原则进行建设。
(二)硬件配置。
设置刀片式服务器中心、磁盘阵列及光纤交换机、核心交换机、数据采集交换机、NTP时钟服务器、域名管理服务器、管理工作站等。
(三)软件配置。
含数据库和操作系统软件、PSCADA数据平台软件及供电调度应用软件三部分。
(四)按电力、牵引供电合台调度的原则,哈大客专设置2个调度台,长吉城际设置1个调度台。
(五)分别在沈阳调度所行车调度台、哈尔滨调度所、沈阳、长春、吉林供电段设置复示终端。
(六)新建客专供电调度主机及调度台设置在沈阳调度所既有调度楼内,与沈阳局既有供电调度所毗邻。
……”
3.铁鉴函【2010】1572号文《关于新建哈尔滨至大连铁路客运专线辽阳牵引变电所Ⅰ类变更设计批复》的审批意见如下:
“……
一、原批复辽阳牵引变电所220千伏侧接线为分支接线,设备采用户外布置,占地面积70米×80米。
由于受周边工厂和种植人参大棚等拆迁影响,征地困难,无法按原批复实施,设计变更为220千伏侧接线为线路变压器组接线方式,设备采用户内安装GIS设备,占地面积为57米×43米。
二、同意220千伏侧接线采用线路变压器组接线方式,设备采用户内安装GIS设备。
根据变更方案抓紧落实外部电源接引方案。
牵引变电所房屋平面布局按照设备要求相应调整,按两层设计,新增设备机房(含电缆夹层)面积按照662平方米设计。
(四)Ⅰ类变更设计执行情况
执行鉴定意见。
二、设计说明
(一)工程概况
本次工程新建牵引变电所10座,其中新大连牵引所和电力配电所合建,浑南牵引所预留和电力配电所合建的条件,改造既有沈阳南牵引所1座,改造内容为既有牵引变压器增加风冷装置;新建分区所9座,分区兼开闭所1座,开闭所1座,AT所12座,接触网开关站26处。
(二)主接线及运行方式
1.牵引变电所
牵引变电所进线侧主接线除辽阳牵引所采用线路变压器组接线外其余均采用分支接线形式,在进线上设置计费及保护用的电压互感器,在进线手动隔离开关和变压器断路器间分别设置电流互感器。
除文官屯牵引变电所设置两台单相变压器外,其余牵引所内均设置四台单相牵引变压器,其中每两台组合成V接,一组运行,一组固定备用。
计费采用高压侧计费方式。
进线设置备自投装置,当一路进线失压后,通过备自投装置倒到另一路进线。
2x27.5kV侧采用单母线分段的接线形式,馈线断路器通过并联电动隔离开关实现上下行互为备用方式。
既有沈阳南牵引变电所的牵引变压器分别增加一套风冷装置,其主接线及运行方式维持既有不变。
2.AT分区所
同一方向的上下行分别通过断路器实现并联,且上下行分别设置自耦变压器,不同方向的上(下)行供电臂间设置越区电动隔离开关。
正常情况下越区电动隔离开关打开,上下行之间通过断路器并联,同一方向的两台自耦变压器互为备用。
当同一方向的一台自耦变压器出现故障后,由备自投装置切换到另一台自耦变压器。
3.AT所
上下行之间分别通过断路器和并联电动隔离开关实现并联,且上下行分别设置自耦变压器,正常运行方式下并联电动隔离开关合闸,两台自耦变压器互为备用,当一台自耦变压器出现故障后,由备自投装置切换到另一台自耦变压器。
并联电动隔离开关打开时,上下行的两台自耦变压器同时投入。
4.开闭所、分区兼开闭所
沈阳北开闭所由哈尔滨上行接触网上及文官屯牵引所风别接引1路电源通过断路器接到所内母线上,作为开闭所的进线,从母线上通过断路器馈出部分回路,作为机务段、动车出入段线等线路的电源。
开闭所进线设置备自投装置,正常时由一回进线提供电源,当该回进线故障后,由备自投装置切换到另一回进线。
沈阳分区所兼开闭所的分区所部分由大连方向接触网上下行分别接引到所内,实现并联供电,开闭所进线由普速部分大连方向上下行接触网分别接引一路电源通过断路器接到所内母线上,作为开闭所的进线,从母线上通过断路器馈出部分回路,作为既有哈大三线、秦沈联络线上下行等线路的电源。
闭所进线设置备自投装置,正常时由一回进线提供电源,当该回进线故障后,由备自投装置切换到另一回进线。
(三)主要设备选择
220kV牵引变压器采用自冷型,预留风冷条件。
既有沈阳南牵引变电所的牵引变压器分别增加一套风冷装置。
220kV高压侧采用SF6断路器,配弹簧操作机构。
避雷器采用氧化锌避雷器。
2x27.5kV低压侧采用室内GIS开关柜。
所内设置环境安全监控及综合自动化装置。
自耦变压器采用自冷型。
(四)总平面及生产房屋配置
辽阳牵引变电所220kV配电装置采用户内GIS布置、主变压器按户外布置,2×27.5kV及27.5kV配电装置采用GIS室内布置。
设2×27.5kV高压室、控制室及辅助生产用房,两层布置。
其余牵引变电所220kV配电装置、主变压器均按户外布置,2×27.5kV及27.5kV配电装置采用GIS室内布置。
设2×27.5kV/27.5kV高压室、控制室及辅助生产用房,平房布置。
分区所、分区所兼开闭所、AT所除AT变压器采用户外布置外,其他设备采用户内布置。
设2×27.5kV高压室、控制室及辅助生产用房,平房布置。
(五)保护配置及综合自动化系统
牵引变电所、开闭所、分区所及AT所采用综合自动化系统,实现牵引供电系统的控制、保护及牵引供电设施运行状态的监视和报警等功能。
综合自动化系统基于网络化构成,采用分层、分布式结构,继电保护及自动装置设置如下:
1.牵引变电所
(1)牵引变压器设重瓦斯、纵差动、低电压启动过电流保护,动作于跳闸;设轻瓦斯、过负荷、过热发预告信号。
(2)馈线设距离、一次重合闸、过流速断、高阻保护动作于跳闸。
(3)主变压器设自投装置。
2.AT分区所
设失压、电流速断及距离保护,设一次检压重合闸。
自耦变压器设差动、重瓦斯、碰壳保护;设轻瓦斯、过负荷、过热发预告信号。
3.AT所
设失压、电流速断及距离保护,设一次检压重合闸。
自耦变压器设重瓦斯保护、碰壳保护;设轻瓦斯、过负荷、过热发预告信号。
4.分区所兼开闭所、开闭所
开闭所进线设失压、过电流及距离保护。
馈线设一段距离保护、速断、过电流及一次重合闸装置。
开闭所进线设自投装置。
(六)架构类型及计算条件
220kV进线架构采用H型钢材质架构;导线的允许张力为4kN,避雷线的允许张力为2.5kN,偏角不大于15°。
(七)自用电系统
1.交流自用电
(1)牵引变电所设两组交流自用电源,一组引自27.5kV母线,另一组引自10kV电源,两路电源互为备用,容量均为100kVA,其中新大连牵引所与电力配电所合建,所用电源由电力专业提供。
(2)开闭所、AT分区所及AT所设两组交流自用电源,一组引自27.5kV母线,另一组引自10kV电源,两路电源互为备用,容量均为50kVA。
2.直流自用电
(1)牵引变电所、开闭所、AT分区所及AT所操作电压为直流110V。
(2)牵引变电所、开闭所、AT分区所及AT所设带监控装置的免维护铅酸蓄电池直流电源成套装置,蓄电池组的容量允许全所事故停电2小时的放电容量和事故放电末期最大冲击负荷容量的要求。
与电力配电所合建的新大连及浑南牵引所容量为2×180Ah,其余牵引变电所容量为2×120Ah,分区所及开闭所容量为2×100Ah,AT所容量为2×65Ah。
(八)防雷与接地
1.防雷
(1)新建牵引变电所、AT分区所及AT所设避雷针,作直击雷防护,其接地电阻不大于5Ω。
其中DK418直供分区所,沈阳分区兼开闭所,沈阳北开闭所采用房屋上设置避雷带,作直击雷防护。
(2)220kV电源进线侧、主变低压侧及2x27.5kV馈线出口处设氧化锌避雷器,用于过电压保护。
2.接地
(1)牵引变电所、开闭所、AT分区所及AT所设采用复合接地体接地,其中变电所接地电阻不大于0.5Ω,AT分区所及AT所接地电阻不大于4Ω。
水平接地体采用铜绞线接地体,垂直接地体采用铜棒。
(2)各电气设备、架构底座、外壳均采用圆钢与主接地网相连。
(九)电力调度所及调度管理自动化
1.根据铁鉴函【2010】1578号文《关于新建哈尔滨至大连客运专线调度指挥系统Ⅰ类变更设计的批复》要求在沈阳调度所新建客专供电调度系统1套。
2.牵引供电设施及电力供电设施均采用通信光缆、光端机进所方式。
3.牵引供电设施远动通道带宽采用于2×(1×2Mbps),FE接口,与其它牵引供电所亭构成双向自愈环状网络拓扑结构。
沈大段划分为2个环网接入调度所。
另需一路故障测距通道,由各分区所、AT所通向变电所。
4.电力供电设施远动通道带宽不小于1×(2×2Mbps),FE接口,与其它配电所、亭等构成双向自愈环状网络拓扑结构,沈大段划分为4个环网接入调度所。
5.接触网开关站采用光缆敷设至开关站,接入附近车站或变电所亭通信机械室,接入牵引供电所亭的环状远动通道与调度所进行通信。
6.全线设置一套供电PSCADA系统,调度中心位于沈阳,设哈大调度台2个、长吉调度台1个。
通过本线牵引变电所、分区所、分区所兼开闭所、接触网开关站、电力变配电所等各被控站实现对本线的牵引供电、电力设施进行集中监视和控制。
三、环境保护措施
牵引变电所分区所、AT所、开闭所除含油设备外,无其它污染源。
牵引变电所采用以下环境保护措施:
1.牵引变压器设置能容纳100%油量的事故挡油池及储油池。
2.所用变压器采用干式变压器。
四、节约能源措施
1.牵引变压器、所用变压器断路器等主要设备选用节能型产品。
2.室内、外照明选用节能型光源和灯具。
五、施工注意事项
1.严格遵照国家及行业有关标准进行施工。
2.在进行施工之前,需认真阅读施工图,核对设计要求,严格按照施工图纸的要求进行施工。
3.所有设备及材料进场后,应检查确认其技术参数、规格型号是否符合设计的要求。
4.设备基础制作及设备安装前应仔细校对设备实际安装尺寸是否与设计符合,应以实际到货设备尺寸为准。
5.基础基坑开挖后,如地质情况与设计不符,应及时与设计联系解决。
6.基础制作中,混凝土强度应满足设计规要求,施工时应严格掌握配合比和水灰比。
承受动力作用的断路器基础,必须一次连续灌注完成。
7.牵引变电所设备及架构基础的施工偏差应满足相关规范中规定的要求。
8.牵引变电所进线架构上的相序排列必须符合主变压器接入系统的相序要求,并与系统相序相一致,施工时请注意核对。
9.土建施工时,电气施工人员应密切配合,特别注意:
(1)牵引变电所、开闭所、分区所高压室进出线的方位,确保无误。
(2)室内外沟、槽、管、洞及预埋件的施工,应避免遗漏和位置错误。
(3)所区围墙、所内场坪及电缆沟的排水设施的设置,避免雨天积水。
(4)所区场地应将表土碾压(夯)密实后再进行回填,所区场地平整的填方应采用素土回填,分层压实,回填土压实系数不应小于0.96。
10.主控室、高压室内等各设备应良好接地。
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。
高压室内端子箱二次设备接地禁止和一次设备的接地扁钢直接相连。
11.不得采用裸铝导体作为地下接地体或接地线;不得利用蛇皮管或电缆金属护层作接地线。
12.牵引变电所电缆沟内的接地线应单独敷设,宜在高压侧与接地网相连,严禁将27.5kV电气设备的接地线接于电缆沟内的地线上。
13.高压电缆及附件施工时应满足生产厂家对安装、敷设的工艺要求,确保电缆及附件不受损伤。
14.单芯交流电力电缆的保护管如采用金属保护管时,管壁应轴向开缝或采用非磁性金属管。
保护管的固定夹具不应构成闭合磁路或采用非磁性金属材料。
15.高压室及二次设备室内的墙上、地上膨胀螺栓的施工,要注意严格按膨胀螺栓的施工工艺要求进行,确保安装强度。
16.27.5kV单芯电缆的金属护层必须直接接地,应采用单端或中央部位单点直接接地;且在金属护层上任一点非接地处的正常
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