铁路电力工程概述PPT课件

1 铁路电力工程概述 二 一四年十一月北京 2 目录 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 3 一 铁路电力工程概述 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 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 复线铁路和高速铁路进行设计 4 2 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 车站概况表 车站概况表 5 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 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 6 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 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 7 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 8 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 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 9 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 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 10 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 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 11 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 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 12 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 13 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 14 高压开关柜 KYN28型 15 10kV配电所控制室设备 16 油浸式调压器 17 小电阻接地装置 18 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 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 19 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 典型的站房变电所高压环网柜 变压器及低压柜 20 箱式变电站和箱式电抗器 21 杆架式变电台 22 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 10 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 23 3 高 低压电力线路 1 10kV自闭线路和10kV贯通线路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 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 70mm2或YJV62 8 7 10 95mm2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 设置箱式电抗器补偿贯通线电缆电容电流 24 10kV架空线路 路肩盖板电缆槽 25 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 3 低压电缆线路基本采用VV22 0 6 1kV型铜芯低压电缆 4 低压控制电缆基本采用KVV22 750V型铜芯控制电缆 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 26 4 电力远动系统 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 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 27 遥