普速電氣化鐵路開通方案研究

摘要：本文介紹了普速電氣化鐵路開通的條件、步驟。結(jié)合最近幾年在電氣化鐵路開通方面的經(jīng)驗，分析了牽引供電系統(tǒng)受電的特點。通過優(yōu)化方案，保障電氣化鐵路一次送電成功。

關(guān)鍵詞：鐵路；電氣化；開通；

引言

電氣化鐵路一般包括站后“四電”（通信、信號、電力、牽引供電），其牽引供電系統(tǒng)的開通不僅需要鐵路本體工程的竣工，同時還涉及地方電力部門的驗收與配合。合理、高效的完成電氣化鐵路送電工程，是電氣化鐵路開通的關(guān)鍵標志。

一、電氣化鐵路開通需具備的條件

（一）鐵路方面需具備的條件。在正式送電前，電力、通信、信號工程需全部驗交完畢，開通范圍內(nèi)的牽引變電所及其配套房屋的施工、接觸網(wǎng)的冷滑克缺均完成，并通過鐵路內(nèi)部驗收合格。

（二）地方電力單位需具備的條件。地方電力部門將參與牽引變電所的中間及末次驗收，并通過國家電力相關(guān)試驗合格后方能送電。在此期間變電所地方外電源需接引完成，同時鐵路部門需與地方電力公司辦理好供電及調(diào)度協(xié)議。

牽引變電所無功補償、諧波治理、絕緣防污閃等措施一般在送電前實施完畢。近年來由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善，鐵路牽引變電所與地方電調(diào)部門的聯(lián)系日漸緊密，相關(guān)外電數(shù)據(jù)上傳及地調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)也隨之在變電所設(shè)置，使之具備與地方電調(diào)通信、監(jiān)控數(shù)據(jù)同步上傳的能力。

（三）其他要求。在送電前還需報批開通方案，建立各級開通指揮機構(gòu)；相關(guān)調(diào)度及值班人員必須同時取得鐵路、地方電力部門的培訓(xùn)合格證書；搶修組織機構(gòu)、人員、工、機、料等均已按相關(guān)要求落實。

二、開通保障機構(gòu)

送電開通前須成立由各級負責(zé)人及專業(yè)技術(shù)管理人員參加的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)和指揮機構(gòu)，以確保開通工作有序進行，開通組織機構(gòu)的一般包含內(nèi)容如圖1：

圖1 送電開通組織機構(gòu)圖

三、變電所試運行組織機構(gòu)

試運行期間，運行組織需結(jié)合各鐵路局、電力公司、運營維管單位的要求配備值班人員。一般定員：值班長、值班員、助理值班員，實行三班倒工作制。對于無人值守變電所，建議在試運行期間配置人員，待一切試驗及安全運行時間滿足要求后，再轉(zhuǎn)入設(shè)計運行模式。

四、牽引變電所送電開通內(nèi)容

（一）送電順序及步驟。牽引變電所最先受電啟用，空載運行達到規(guī)定時間后，方能向接觸網(wǎng)送電，然后投入開閉所、分區(qū)所（亭）。

牽引變電所一般順序開通各個變電所，當開通區(qū)段的距離大于 200 km時或跨越兩個鐵路局及以上時，可采取從兩頭向中間靠攏的方式送電，然后依次啟動所有變電所。

當與地方各供電局批準的啟動時間或順序發(fā)生沖突時，啟動方式不變，調(diào)整各變電所的啟動順序即可，從時間上要滿足供電局的要求。

變電所受電啟動采用手動操作，在送電開通時再轉(zhuǎn)為遠方搖控操作，變電所必須按連續(xù)空載 48 h 安排（即每臺變壓器空載 24 h）。

變電所倒閘操作卡以地方高壓的一號進線為主供電源進行編制，一號主變按直列、二號主變按交叉運行考慮，無論地方高壓哪一路進線為當?shù)貙嶋H主供電源，操作卡片均可臨時進行調(diào)整（需由現(xiàn)場指揮調(diào)度員以命令形式變更操作內(nèi)容），但一號主變是各變電所作為首臺進行沖擊、空載及負載試運行的原則不變。各變電所空載啟動時的倒閘操作均按牽引變電所受電開通程序進行。

向接觸網(wǎng)送電時，送電順序仍依次進行，其間開閉所、分區(qū)所（亭）暫時先不啟動，待變電所全部送完電之后，且接觸網(wǎng)專業(yè)驗電結(jié)束，再按上述順序依次啟動開閉所或分區(qū)所（亭）。當接觸網(wǎng)分相采用器件式分相可采用跳送電方式，即間隔供電臂送電，以同步檢驗分相絕緣器的實際絕緣情況。

（二）牽引變電所受電啟動內(nèi)容

1、受電前的設(shè)備檢查及試驗。變電所在受電啟動前，應(yīng)對設(shè)備、安裝情況進行全面檢查，并按規(guī)定的運行方式做好傳動試驗。

2、受電啟動的實施步驟。變電所空載啟動當天，參加啟動的技術(shù)人員和值班人員應(yīng)提前就位，做好準備工作后，按以下步驟實施并核對啟動方案：

確認所有斷路器及隔離開關(guān)均處于分閘狀態(tài)，手車式設(shè)備均處于分閘及退出位置；各種安保用具、設(shè)備鑰匙、記錄簿及值班日志等齊備，并放置于指定位置；備品、備件齊全。

在滿足上述條件后，投入交、直流用電系統(tǒng)，向全所控制、保護回路、信號回路、合閘回路供電，啟動斷路器合閘所需的動力源；檢查燈光信號和音響信號的試驗及解除功能，檢查各控制選擇開關(guān)是否扳至開通方案中規(guī)定的位置。

啟動準備工作完畢后，由變電所值班長向電力調(diào)度報告，并申請受電啟動。

（1）自電力調(diào)度發(fā)布第一項倒閘作業(yè)命令始，值班人員須按下述步驟作業(yè)：①值班員接令并復(fù)誦，電力調(diào)度發(fā)布命令編號及批準時間后，方可作業(yè)。②值班員受令后，先在模擬盤上操作，確認無誤后，再作準備工作。③值班人員穿戴安全防護用品，值班員攜帶命令記錄本或倒閘操作卡片，助理值班員攜帶操作工具或安全用具，一同進入操作現(xiàn)場。④倒閘操作必須按命令或倒閘操作卡片內(nèi)容的先后順序依次進行，助理值班員操作，值班員監(jiān)護。⑤倒閘操作完畢后，值班員應(yīng)及時把母線電壓或啟動電流值等技術(shù)數(shù)據(jù)抄寫在記錄簿上，然后向電調(diào)報告命令執(zhí)行情況并銷令。

變電所進線間隔全部帶電后，由一號主變壓器開始進行全電壓五次沖擊。一號主變壓器沖擊完畢后，沖擊二號。兩臺主變壓器連續(xù)五次沖擊結(jié)束后，進行主變壓器互投試驗。

（2）對主變壓器進行沖擊合閘時，應(yīng)按下述步驟操作：①受令后，由試驗人員在主變壓器一次側(cè)電流回路中串接空載電流測試儀表。向主變壓器沖擊合閘送電，由值班員記錄起始時間。②檢查變壓器空載投入后其內(nèi)部聲響的變化，正常情況下，均應(yīng)為平穩(wěn)的嗡嗡聲。記錄變壓器空載電流值及其上層油溫值。③沖擊到規(guī)定運行時間后，由試驗人員短接保護繼電器的接點，模擬事故分閘，并做好記錄。全電壓沖擊合閘結(jié)束后，拆除串接的測試儀表，恢復(fù)電流回路原接線。

（3）主變壓器進行五次全電壓沖擊的操作要點如下：①首先閉合主變中性點隔離開關(guān)，5 次沖擊操作全部為手動合閘。②第1 次沖擊合閘，觀察 10 min，手動分閘。③第 2 次沖擊合閘，觀察3 min，模擬差動保護分閘。④第 3 次沖擊合閘，觀察 3 min，模擬過流保護分閘。⑤第 4 次沖擊合閘，觀察 3 min，模擬重瓦斯保護分閘。⑥第 5 次沖擊合閘，觀察 3 min，模擬主變后備保護分閘或手動分閘。

兩臺主變沖擊及互投試驗結(jié)束后，保持一號主變?yōu)榭蛰d狀態(tài)。閉合 27.5kV母線聯(lián)絡(luò)及電壓互感器隔離開關(guān)，閉合主變二次相關(guān)隔離開關(guān)和斷路器，檢查母線電壓并核相。

分回路依次閉合各饋線相關(guān)隔離開關(guān)及斷路器，并在饋線隔離開關(guān)外側(cè)加掛臨時接地線，使 27.5kV饋出線以內(nèi)的高壓設(shè)備全部帶電運行。

依次閉合動力變壓器、自用電變壓器的斷路器或隔離開關(guān)，將其投入運行，分別在其二次側(cè)驗電或測量母線電壓并檢查相序。將所內(nèi)交流自用電系統(tǒng)負荷全部切換到一號自用電變壓器上，由一號自用電變壓器提供所用電源，二號自用電變壓器投入空載按設(shè)計規(guī)定運行方式處于備用狀態(tài)。

變電所受電啟動操作完畢，即轉(zhuǎn)入空載運行階段，值班人員按規(guī)定巡檢和抄表。

單臺主變空載試運行滿足規(guī)定時間后，由值班長向電力調(diào)度匯報變電所空載運行情況，并請求下一階段工作安排。

（三）負載運行內(nèi)容。變電所負載試運行分為：送電和牽引定數(shù)兩步完成。向接觸網(wǎng)送電時間一般不少于 2 h，負載試運行為 24 h。從電力機車牽引規(guī)定噸數(shù)運行始計，滿24 h 后運行正常，即可轉(zhuǎn)為正式運營。

五、接觸網(wǎng)送電開通內(nèi)容

（一）接觸網(wǎng)帶電前的檢查及試驗

在開通前，應(yīng)對將帶電的接觸網(wǎng)進行一次全面檢查確認（包含絕緣清理、絕緣與導(dǎo)通試驗），以確保一次送電成功。

（二）向接觸網(wǎng)送電流程

向接觸網(wǎng)送電操作流程，見圖 2。

圖2 向接觸網(wǎng)送電操作流程圖

（三）接觸網(wǎng)送電開通及負載運行步驟

根據(jù)電力牽引供電工程開通方案的規(guī)定，在送電開通前完成各項供電臂的導(dǎo)通檢查及絕緣測試工作，并將測試結(jié)果向電力調(diào)度報告。在送電開通當天，接觸網(wǎng)專業(yè)還需按電調(diào)命令對有關(guān)的供電臂進行絕緣測試（一般送電前1小時完成），并將測試結(jié)果向電力調(diào)度報告。

各牽引變電所分別向接觸網(wǎng)送電后，由接觸網(wǎng)專業(yè)在有關(guān)的供電臂末端驗電，并向電調(diào)報告驗電結(jié)果（包含分相無電區(qū)的檢查）。有關(guān)接觸網(wǎng)帶電后，變電專業(yè)啟動相關(guān)開閉所及分區(qū)所（亭）并向管轄區(qū)段接觸網(wǎng)送電，由接觸網(wǎng)專業(yè)在有關(guān)的供電臂末端驗電，并向電調(diào)報告驗電結(jié)果。

接觸網(wǎng)全部帶電后，由接觸網(wǎng)專業(yè)將有關(guān)車站向貨物裝卸線、機車整備線供電的隔離開關(guān)閉合，在線路末端驗電，并向電調(diào)報告驗電結(jié)果。在機車負載上網(wǎng)運行后，要積極了解掌握機車運行情況，加強巡視，檢查接觸網(wǎng)與受電弓的接觸網(wǎng)狀況及是否存在拉弧現(xiàn)象，觀察接觸網(wǎng)絕緣子是否擊穿或爬弧、閃絡(luò)現(xiàn)象。

線路巡視人員發(fā)現(xiàn)異常情況，要立即與電調(diào)取得聯(lián)系，報告發(fā)現(xiàn)情況，避免發(fā)生停電或觸電傷亡事故。機車負載安全可靠運行 24 h 后，與運營維管單位辦理交接手續(xù)。

六、結(jié)束語

優(yōu)化后的送電開通方案，即規(guī)范了作業(yè)流程，兼顧了鐵路與地方不同的管理模式，同時又提升了安全、降低了成本，達到了電氣化鐵路一次受電成功的良好效果。