浅谈长沙动车所开闭所增容扩建改造施工技术方案

浅谈长沙动车所开闭所增容扩建改造施工技术方案

王威

中铁电气化局（武汉）设计研究院，湖北 武汉 430074

摘要：根据铁路运输要求及高速铁路施工特点，本文以沪昆高铁长沙动车所开闭所改造为例，通过对施工技术方案的描述，介绍本项施工的技术难点及关键施工注意事项。

关键词：高速铁路；动车所；设备改造；施工技术。

0 引言

新建沪昆铁路客运专线（杭州至长沙段）引入京广高铁长沙南站，利用京广高铁既有长沙动车所开闭所对杭长线高速列车进行整备。需在长沙动车所开闭所增加3条馈线，为此需在长沙动车所开闭所既有馈线设备上增加GIS开关柜3面才能满足供电要求；由于长沙动车所开闭所既有馈线GIS开关柜的气室是贯通的，新加装开关柜时馈线必须停电方能进行施工。为尽可能的缩短停电时间，减小对京广高铁运输的影响，有必要制订切实可行的改造施工方案。

1 方案介绍

1.1 前期调查：

1. 调查改造所电气结线方式、设备状态及品牌参数等。

2. 调查改造所馈出回路及负荷用电性质，主要用电时间、可停电时间、备用电源等情况。

3. 调查新增设备与既有设备接口，设备孔位预留情况。

4. 调查既有综自保护情况。

5. 调查设备运输通道路径。

1.2 技术方案

1.2.1原供电运行方式

原武广

图2 开闭所供电示意图

原武广客运专线的长沙动车所开闭所的两路27.5kV进线电源线分别接自边山牵引变电所馈线2×27.5kV母线中的T线和武广客运专线正线下行的接触网T线。

两路进线电源采用一主一备的运行方式，设有备用自动投入装置，当运行的一路进线电源故障时，另一路进线电源自动投入运行。27.5kV母线不分段分段，五回馈线分别向长沙动车所内的接触网供电。

本次扩容改造工程增加三回馈线，图2框区域内为增容部分，原所的主接线形式及运行方式保持不变。

1.2.2技术方案一

（1）方案实施

在室外按原接线形式复制箱式开关站，室内改造期间由室外开关站向原负荷提供电源，开关站综合自动化保护采用原系统保护。

（2）方案优缺点

优点：室外开关站完全替代既有开闭所所有供电功能，不改变原供电设备正常受电方式，保证了动车运用所的正常运输秩序，对运输无影响，施工时间十分充裕。

缺点：需购置一套箱式开关站及敷设过渡电缆，过渡工程施工时间长、造价高、性价比低，但风险系数低。

1.2.3技术方案二

（1）方案实施

退出整个开闭所运行，开闭所所有馈出负荷通过越区供电，保证开闭所供电负荷的正常运行。扩容改造完成后恢复供电。

（2）方案优缺点

优点：不需外购过渡设备及敷设过渡电缆，无过渡工程，实施简单，通过分合相应开关即可实现越区供电，造价低、性价比高。

缺点：长沙动车所是武广京广线的主要的高速列车整备所，整所退出运行时间较长，对运输的影响特别大；越区供电期间，增大了越区供电线路的供电安全压力，因此需按时完成GIS高压柜的改造工作，及时恢复正常供电方式。施工时间短、任务重，风险系数高。

1.2.4方案选择

技术方案一只需将过渡开关站安装完成后，供电负荷倒接至开关站，室内完成改造后恢复原供电方式，经测算该方案过渡费用是改造费用2倍以上，经济性差、性价比低。经与各用电单位及运输部门协调，开闭所停电退出运行当天可提前排车出所，并减少动车整备数量，最大允许退出运行16小时，采用技术方案二，虽然施工难度较大、安全风险较高，但只要施工高效、过渡措施安全可靠，完全可以按时完成改造任务，同时对运输影响可控，可大大提高经济效益，在实际施工中我们选择该案施工方案。

2 本次改造的重点及难点：

1. 制定切实可行细化施工步骤：1.前期利用多个天窗时间将新设27.5kv开关柜及控制柜搬运至所内，完成高压开关柜单体试验，敷设高低压电缆、完成电缆头制作及电缆绝缘和耐压试验等；2.申请越区供电，退出动车所开闭所运行，在规定的计划时间内依次完成SF6气体回收、端柜母排安装、左右两侧同时并柜、抽真空、充SF6气体、母线耐压绝缘试验及远动调试。3.恢复供电，依次倒接电源及用电负荷，恢复原供电方式。

（2）制定可靠应急预案：为了确保本次改造万无一失，我们制定2套相应应急预案，1、在过渡实施过程中，若施工出现问题，立即恢复既有供电方式，确保供电正常； 2、在改造完成后若出现问题，我们利用越区供电方式给动车所开闭所所有负荷供电。

（3）综合自动化改造：由于开闭所综合自动化改造较为复杂，在施工准备工作期间将新增综合自动保护盘柜安装完毕，并敷设好控制电缆且完成保护盘侧的二次接线工作，新增综自保护要与既有保护可靠对接，确保保护运行可靠。

3 改造施工方案关键施工注意事项

（1）新增二次保护与既有保护间的配合与核对。新增配电装置的保护纳入了原所后台进行控制，新旧保护间的定值校验、接线及调试要严格按产品说明书进行，确保保护接线及整定无误。

（2）新增高低压电缆敷设时，要充分利用既有电缆沟，否则应做防护措施，避免电缆受到损伤；高压电缆头的制做应由专门技术人员完成，保证施工质量。

（3）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。

（4）在既有所内施工，为保证安全，应尽量利用天窗时间，如果确实需要带电施工，应注意做好安全防护工作。

（5）在既有线路进行接触网开关远动控制设备安装或电缆（光缆）敷设时，应尽量利用天窗时间，如果确实需要在正常运营时施工，应注意瞭望并做好安全防护工作。

4 结论

长沙动车所开闭所改造已顺利完成改造施工。经运行，各项性能指标能达到设计和验收标准要求，设备运行良好。本方案可为将来高速铁路类似特点的改造施工提供参考，值得推广应用。

参考文献：

[1]铁建设[2010]241号 高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南

[2]TB10758-2010 高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准