高铁牵引变电系统

1、高铁牵引变电系统高铁牵引变电系统第1页 京沪高速铁路位于我国东部经济最发达地域，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。 全线设高速客站24个，其中北京南站、天津西站、济南西客站、南京南站、虹桥站为始发站，其余为中间站。另设定远站为越行站。全线正线桥梁244座，总长度1060.6km，占线路总长80.5%；路基总长度241.3km，占线路总长18.3%；隧道22座16.1km，占线路总长1.2%；京沪高铁概况高铁牵引变电系统第2页上海虹桥枢纽及相关:虹桥牵引变电所采取室内布置方式，为牵引与电力合建变电所。该牵引变电所将为

2、京沪高速、沪宁城际、沪杭甬客专和虹桥动车利用所等提供电源。已于3月25日建成，并已经送电。牵引变电所场坪长150m，宽50m，占地面积7500m2；为地上二层、地下一层钢筋混凝土框架结构建筑，建筑面积6450m2。 枢纽相关10/0.4kV低压变电所依据相关专业需求陆续开通。高铁牵引变电系统第3页 南京南枢纽及相关工程:10年10月20日，电力送电完成，为通信信号调试提供电源； 10月30日，变电具备向接触网送电条件。 先导段工程（枣庄西（含）至蚌埠南（含）四站三区，正线长度220公里） ） ： 10年10月20日，电力送电完成，为通信信号调试提供电源； 10月30日，变电具备向接触网送电。

3、其余正线工程：电力工程年2月10日完成送电，提供四电设备调试条件高铁牵引变电系统第4页变电工程主要工程数量全线变电所26座变电所、26座分区所、50座AT所、2座开闭所，北京。接触网开关控制站798处。全线变电SCADA系统调试、北京电力调度所1座。先导段工程：5座变电所（周营、徐州、桃沟、固镇、蚌埠），5座分区所（望河、江庄、沙庄、大家，韦夏）9座AT所（兴仁、大辛庄、华祖庙、姜楼、黄村、苏州东、仲兴、陈坝、王村）。南京南相关：南京南变电所、紫金山分区所、亭子山、江浦、沧波门3座AT所、南京南开闭所1座。高铁牵引变电系统第5页京沪高铁电力供电网络组成 京沪高速铁路电力供电网络主要由从国家电网

4、接引高压电源线路、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组成。高铁牵引变电系统第6页电力供电网络通讯网络SCADA地方电源地方电源地方电源综合贯通综合贯通箱变一级贯通箱变箱变箱变变 配电 所变 配电 所变 配电 所一级贯通高铁牵引变电系统第7页京沪高铁变电技术概述1、牵引供电系统采取单相工频50Hz、交流25kV向动车组供电。2、牵引供电系统应确保系统安全可靠和运行维护方便，高速铁路正线采取225kV AT供电方式，对于枢纽地域高中速联络线

5、、动车组走行线和动车段（所）等采取125kV带回流线直接供电方式。大胜关及南京南工程：沪汉蓉铁路、宁安城际、沪宁城际及现有京沪线采取带回流线直接供电方式；京沪高速和宁杭城际采取AT供电方式。高铁牵引变电系统第8页3、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确实定均按基础设施考虑，即应满足最高时速380km/h16辆编组高速动车组和3min追踪运行间隔；牵引变压器安装容量按交付运行后第五年运量需要确定，并按远期运量预留基础容量。4、牵引供电系统应确保独立性和完整性；在确保高速线供电前提下，有条件时可兼顾枢纽、地域相邻线供电，供电设施可共享。5、电力牵引负荷为一级负荷，

6、牵引变电所接引电力系统两回独立可靠220kV电源，并应互为热备用。高铁牵引变电系统第9页6、在确保供电质量前提下，牵引变电所尽可能设于高速铁路车站所在地或交通方便处。7、牵引变压器和自耦变压器均采取固定备用方式，正常时一组运行，另一组备用。8、牵引变压器结线采取三相V结线型式。9、牵引变电所中牵引变压器一次侧额定电压为220kV，二次侧额定电压为227.5kV或27.5kV；接触网额定电压为25kV，长久最高电压为27.5kV，短时（5min）最高电压为29kV，最低工作电压为20kV。高铁牵引变电系统第10页10、接触网采取上、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

7、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经过。当采取AT供电方式时，AT所处上、下行接触网也实施并联。11、供电设备容量普通按近期客运量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。12、负序友好波对电力系统影响应符合相关标准要求。高铁牵引变电系统第11页 京沪高速铁路全线分别在李营（北京动车段）、魏善庄、豆张庄、华苑、唐官屯、沧州、东光、德州、禹城、济南、泰山、王庄、东郭、周营、徐州、桃沟、固镇、蚌埠、桑涧、滁州、南京南、下蜀、丹阳、郑陆、无锡、昆山和虹桥设27座牵引变电所，在每座牵引变电所内均不设自耦变压器；高铁牵引变电系统第12页牵

8、引供电系统主要技术方案 在京沪高速铁路电气化工程中，高速正线除北京南魏善庄牵引变电所采取带回流线直接供电方式外，其余均采取AT供电方式；各枢纽和地域内高中速联络线、动车组走行线及动车段（动车利用所）车场线均采取带回流线直接供电方式。在京沪高速铁路牵引供电系统中，除新建李营牵引变电所为直接供电方式变电所外，其余均为AT供电方式牵引变电所。高铁牵引变电系统第13页（1）经典牵引变电所主接线（南京南、虹桥除外）牵引变电所 220kV 进线侧，采取两回独立 220kV 电源进线，互为热备用。进线采取不带跨条线路变压器组接线方式。在 220kV 电源进线侧设置电压互感器，在 220kV 断路器前设置电流

9、互感器，用于计量、测量和继电保护。为检修 220kV 断路器和牵引变压器时有显著间断点，在每台 220kV电流互感器前还设置一组带有接地刀闸 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。牵引变压器采取三相 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。牵引变电所牵引变压器低压侧，经过 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 侧母线采取单母线分段接线方式。高铁牵引变电系

10、统第14页在 227.5kV 母线上设一台 27.5/0.23kV 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，断路器采取互为备用方式，馈线经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 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。高铁牵引变电系统第15页（2）南京南牵引变电所主接线

11、京沪高速工程南京南牵引变电所与“南京枢纽大胜关长江大桥南京南站及相关工程”孙家洼牵引变电所合建。合建后两牵引变电所共享两回 220kV 电源进线，互为热备用。两回电源进线间不设跨条。每回电源进线供一组南京南牵引变电所牵引变压器、一组孙家洼牵引变电所牵引变压器和一台电力变压器。合建后，南京南与孙家洼牵引变电所内牵引变压器均采取三相 V/X 接线，各由两组（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；电力变压器采用三相 Y/接线。牵引变压器低压侧、馈线侧接线方案同上述经典牵引变电所主接线。在京沪高速工程南京南牵引变电所从 10kV 电力贯通线上引两回电源，并设置两台10/0.4kV

12、 三相自用电变压器，二者之间互为备用。高铁牵引变电系统第16页（3）虹桥牵引变电所主接线虹桥牵引变电所与电力变电所合建，共享两路 220kV 电源进线，互为热备用。两回电源进线间不设跨条。每回电源进线供一组牵引变压器和一台电力变压器。牵引变电所内牵引变压器采取三相 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；电力变压器采取三相 Y/接线。牵引变电所牵引变压器低压侧、馈线侧接线方案同上述经典牵引变电所主接线。在牵引变电所 227.5kV 母线上设一台 27.5/0.23kV 单相自用电变压器，另从10kV 电力贯通线上引一回电源，并设置一台 10/0.4kV

13、 三相自用电变压器，二者之间互为备用。高铁牵引变电系统第17页直供分区所主接线全线新建一处直供分区所，分区所每个供电臂上、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跨条，实现越区供电。在两个供电臂之间跨条处还设一台27.5/0.23kV 63kVA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10/0.4kV 63kVA三相自用电变压器，用作分区所内交流自用电；二者互为备用。高铁牵引变电系统第18页AT分区所全线新建25处AT分区所，分区所每个供电臂上、下行接触网之间用断路器并联

14、，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跨条，实现越区供电。在每个供电臂两台断路器内侧还设有两台自耦变压器，每台自耦变压器经过双极断路器接于进线上，一台运行，一台备用。在两个供电臂之间跨条处还设一台27.5/0.23kV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10/0.4kV三相自用电变压器，用作分区所内交流自用电；二者互为备用。高铁牵引变电系统第19页新建AT所主接线上、下行接触网之间用断路器并联，正常运行时，断路器闭合，实现上下行并联供电，故障时断路器跳闸上下行断开。在两台断路器内侧还设有两台

15、自耦变压器，每台自耦变压器经过双极断路器接于进线上，一台运行，一台备用。在两台断路器内侧还设有一台27.5/0.23kV单相自用电变压器；另外从电力贯通线上引一回10kV电源进入所内，并设置一台10/0.4kV三相自用电变压器，用作自耦变压器所内交流用电；二者之间互为备用。高铁牵引变电系统第20页新建天津西分区所兼开闭所所内设 3 回进线和 5 回出线，并预留 4 回出线。对于分区所个别，每个供电臂在上、下行接触网之间用两台 27.5kV 单极断路器相联，正常运行时，断路器均闭合，实现上下行并联供电；两个供电臂之间设带有断路器与电动隔离开关跨条，实现越区供电。在两个供电臂之间跨条处设一台 27

16、.5/0.23kV 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 10/0.4kV 三相自用电变压器，用作分区所内交流自用电；二者互为备用。对于开闭所个别，开闭所出线全部由其中一段母线经过 27.5kV 电动隔离开关和断路器馈出至接触网。高铁牵引变电系统第21页改造北京南分区所兼开闭所改造后，北京南分区所兼开闭所内柜排列布置及 27.5kV 柜体数量维持现有，仅经过馈线电缆换接调整所内进出线。所内设 6 回进线和 7 回出线，并预留 1 回出线。对于分区所个别，每个供电臂在上、下行接触网之间用两台 27.5kV 单极断路器相联，正常运行时，断路器均闭合，实现上下行并联供电；两个供电臂之间设带有电动隔离开关跨条，实现越区供电。对于开闭所个别，在分区所四回进线基础上另引入两回 27.5kV 进线分别接至两个供电臂母线上，与分区所四回进线形成备用。正常情况下，分区所四回进线为开闭所主供电源，当其中任意一回发生故障时，分区所四回进线全部退出，由另引入两回 27.5kV 进线为开闭所个别供电。开闭所出线从 27.5kV 母线经过 27.5kV 电动隔离开关和断路器馈出至接触网。高铁牵引变电系统第22页经典牵引变电所27.5kV侧主接线高铁牵引变电系统第23页经典分区所27.5kV侧主接线高铁牵引变