铁路电力设计规范条文说明

1《铁路电力设计规范》条文说明本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行中应注意的事项等予以说明。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。1.0.1修改条文。本条文确定规范制订的目的，较原条文增加了贯彻执行《铁路主要技术政策》的内容，因为《铁路主要技术政策》明确了新形势下我国铁路技术发展的方向、目标和重点，体现了快速扩充运输能力、快速提高技术准备水平的要求，是铁路技术发展的纲要文件。所以贯彻《铁路主要技术政策》对实现铁路跨越式发展有着重要意义。1.0.2修改条文。本规范主要针对标准轨距铁路的客运专线、货运专线及客货共线铁路110kV及以下的电力工程设计制订的，其它铁路可按照本规范的原则执行。本规范增加了有关66kV和110kV电压等级的条文，扩大了适用范围。规定适用于“铁路110kV及以下的电力工程设计”，主要是考虑以下几方面因素：（1）铁路特大型客站及枢纽随着用电设备的增加，用电量越来越大，设35kV变电所或10kV配电所在技术经济上已不合理。（2）有些地区的供电部门将110kV变电站交用户管理，要求铁路部门自建110kV铁路变电站，这样可以减少能源损耗，合理使用电力资源。（3）在变压器装机容量超过5000kVA的地区，建立35kV、66kV或110kV铁路变电站，有利于提高供电可靠性，减少运营费用。（4）铁路用电负荷的特点是分布于铁路沿线，小而分散，一般来说，修建110kV以上变电站技术经济不合理。（5）到目前为止，铁路电力还没有110kV以上独立变电站。1.0.3新增条文。本条文明确了铁路电力供应在铁路运输生产中的地位。根据国家标准，铁路用电负荷可2划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷三个不同等级，按照重要程度的不同，合理采用不同的供电标准。1.0.4修改条文。本条文是根据铁建设【2003】76号《新建客货共线铁路设计暂行规定》制定的。在设计变、配电所电气设备的房屋和场地、高压电力线路时按远期运输性质和远期用电量设计或预留远期发展条件，主要是从以下几个方面考虑：（1）目前及今后相当长的发展时期新型用电设备会越来越多，用电量会越来越大，变、配电所电气设备的房屋和场地、高压电力线路、如果不按运输性质和远期用电量设计或预留远期发展条件，势必会在10～20年左右的时间，甚至在不到10年的时间内出现变、配电所重建和整个系统改造的工程，不但会增加很多工程量，还会造成很大浪费。（2）变、配电所重建、高压电力线路改造，影响面比较大，过渡工程复杂，采用的过渡方案往往可靠性差，影响铁路运输安全。（3）随着电气产品质量的不断提高，使用寿命也越来越长，一般多在10年以上。变、配电所电气设备的房屋和场地、高压电力线路如果不按运输性质和远期用电量设计或预留远期发展条件，在较短的时间内进行重建或改造，不利于充分发挥电气产品的作用，无论在技术上还是经济上都是不合理的。低压电力线路改造影响面也比较大，如果低压电力线路不按近期用电量设计也存在上述三方面问题。除此之外，低压电力线路即使预留发展，投资幅度也增加不大，而损耗会大幅减少。3.0.1修改条文。根据铁路供电实际情况，供电对象补充了位于铁路区间的铁路用电设施。3.0.2新增条文。所谓集中供电方案就是在铁路沿线外部电源供电质量及可靠性较高的车站设置变、配电所，变、配电所间修建贯通线为铁路沿线用电负荷供电的供电方案。所谓分散供电方案就是各个车站、区间的用电负荷就近接引外部电源，不修建贯通线的供电方案。分散供电方案是铁路最原始的供电方案。集中供电方案是20多年前，我国铁路电力技3术人员根据中国的国情，面对铁路沿线电力网薄弱、电力供应匮乏，满足不了铁路电力供应的需要的状况，锐意进取、大胆创新的智慧结晶，此项技术经过20多年的不断改进完善,日臻成熟。该方案供电可靠性高，受到运营部门的欢迎，目前我国绝大部分铁路采用集中供电方案。由于我国地域辽阔，电力网与欧洲、日本、韩国相比，无论在供电可靠性、供电质量及供电能力上，还是在电网的发达程度上都还有很大的差距，在体制上赶上发达国家还有很漫长的路要走。虽然我国电力行业20年来有了飞速发展，电力网已分布的相当广泛，但发展还很不均衡，大城市和经济发达地区供电可靠性较高，经济欠发达地区、山区供电匮乏。而我国铁路遍布全国，既分布于大城市和经济发达地区，也穿越经济欠发达地区和山区，所以铁路供电方案的确定，一定要因地制宜。我国是一个以铁路运输为主的国家，铁路是国民经济的大动脉。我国铁路无论在行车密度还是在运量上都是比较大的，特别是客运专线铁路、货运专线铁路及客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路。如果供电不可靠，影响铁路运输，造成的直接和间接的损失也是相当巨大的。所以无论采用何种形式的供电方案，最终的目的是达到铁路供电安全可靠。3.0.3新增条文。目前我国铁路已出现了不同产权的铁路公司。为节约投资，不同铁路公司的供电可由一个铁路电力系统提供。为了方便管理，设计时要考虑分界点处电气设施的设置。3.0.4新增条文。铁路运输性质不同、铁路等级不同，采用的技术标准、装备水平就要具体问题具体分析，电力设施应从具体情况出发采用适宜的标准。本条文规定，铁路电力装备水平要综合铁路需要、当时经济技术情况和未来的经济技术发展前景、投资状况及回报情况等多方面因素确定。3.0.5新增条文。目前我国的高原铁路还比较少，随着青藏铁路的建成，我国未来的高原铁路会越来越多。本条规定了高原铁路采用电气产品的设计原则。高原地区的电气设备选择与正常海拔地区的电气设备选择有许多不同之处。不同的使用环境会对电气设备的性能产生不同影响，高原气候具有常年气温低、气压低、空气稀薄、干燥、日夜温差大的特点。因此，对于电气设备的温升及绝缘两方面将会有显著影响。高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。因为，当海拔升高时，气压随之降低，空气4的绝缘强度减弱，使电器外绝缘降低（对内绝缘影响很小）。由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的，因此，对于使用地点海拔超过1000m以上时，应作适当的校正。随着海拔的升高，空气密度降低，散热条件变差，会使高压电器在运行中温升增加，但空气温度随海拔高度的增加又相应递减，虽然其值基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响，但我国铁路分布广，海拔高度、环境迥异，选择高原电气设备时还是要通过计算、试验或实验。对于低压电气设备，情况要稍好一些。例如：普通型低压电器在海拔2500m时仍有60%的耐压裕度，且通过对国产常用继电器与转换开关等的试验表明，在海拔4000m及以下地区，均可在其额定电压下正常运行。现有一般低压电器产品，使用于高原地区时，其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增，而高原地区气温随海拔高度的增加而降低，气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。通过计算或试验得知，一般低压电器的额定电流值可以保持不变（连续工作的大发热量电器除外）。但海拔升高时，双金属片热继电器和熔断器的动作特性有少许变化，因此在高原地区的使用熔断器作为配电线路的过载与短路保护时，其上下级之间的选择性应特别加以考虑。对在高原地区利用空气燃烧的柴油发电机来说，其工作效率将大大下降。因为高原地区气压低、空气稀薄，柴油发电机工作时，柴油燃烧很不充分，单位用量柴油的输出功率将大大下降，同时柴油发电机的维护工作量也大大增加。通过调研得出，在海拔4000m处，柴油发电机的输出功率下降约30%。另外，由于高原地区交通极为不便，而且施工期短，因此，电气设备的采购、运输、安装以及调试比平原地区有许多意想不到的困难。所以，在电气设备选用方面，要对设备的通用性、互换性、经济适用性等各方面因素加以考虑。3.0.6新增条文。在改建铁路设计中，对既有设备的利用与否是一个比较关键的问题。本条规定了既有设备利旧的原则。3.0.7新增条文。3.0.8修改条文。本条为原规范3.0.14条的修改条文。3.0.9修改条文。本条为原规范3.0.18条、3.0.19条的合并修改。5目前，全路水电段(供电段)绝大部分还保留着检修、制造功能，甚至有些水电段(供电段)还保留着大修队，固定资产大，劳动定员多，劳动生产率低下，经济效益差。本规范规定铁路电力运营管理机构只设置事故抢修、检验、试验、测试用设备及日常必要的维护设备，不配置大、中修设备，设备大、中修和工作量比较大的检修作业可委托社会上专业公司去做。4.1.1修改条文。本条是依据国标GB50052-95《供配电系统设计规范》第2.0.1条制订的。4.1.2新增条文。考虑工程设计使用方便，条文以表格的形式将铁路主要负荷分别列出。铁路车站站别划分参照（80）铁人字2184号“关于公布铁路车站等级核定办法（草案）的通知”进行。4.1.3修改条文。本条是依据国标GB50052-95《供配电系统设计规范》第2.0.2条制订的。4.1.4修改条文。本条是依据国标GB50052-95《供配电系统设计规范》第2.0.6条制订的。根据铁路供电及负荷的特点，由贯通线供电或10（6）kV环网供电的负荷，可视为满足二级负荷供电的要求。“二级负荷的消防设备、为通信信号主要设备配置的专用空调、非自动闭塞区段的中小站信号设备和通信设备、道口信号设备等宜由两回线路供电至用电设备或低压双电源切换装置处。”通过铁路现状调查，以上几种负荷绝大部分都是采用上述供电方式，经综合比较分析，此供电方式增加投资不多，又能提高供电可靠性。这部分内容是为统一设计标准制订的。4.2.1修改条文。在牵引变电所二次侧设动力变压器取电源，在我国多条电气化铁路上有过应用，实践证明该电源电压波动大、谐波含量高，使用该电源有时会使用电设备烧毁。故本条规定，只有在外部电源难以取得时，才考虑使用此技术。4.2.2新增条文。6目前铁路绝大部分外部电源采用的是10kV电源，电源线路长度超过10公里的情况也比较常见，但往往是供电能力小、供电质量及可靠性差。如果选用35kV或以上电源经技术经济比较合理时，供电能力、供电质量及可靠性可大大提高。由于35kV或以上电源供电能力大，电价较低，可节约运营成本，因此，具有较大的发展空间。4.2.3新增条文。铁路电力负荷小、分布广，一般采用10kV供电比较经济合理。但对于外部电源比较匮乏的地区或几个比较大的负荷相距较远时，采用35kV供电会更加合理。4.2.4修改条文。本条文系对铁路变、配电所接引外部电源的规定。对特大型客站供电需要设置第三路电源的要求主要考虑下面两个方面的情况：（１）现有的特大型客站，如北京西客站和上海站已具备第三路电源。（２）确实发生过两路电源同时停电的故障，造成了很大的政治影响和经济损失。专盘专线是指作为外部电源的发电厂或变电站向铁路供电的专用开关柜和向铁路供电的电源线路的统称。即从发电厂或变电站的开关柜起，到铁路变、配电所止，全部供电设备为铁路专用，不带其他任何负荷。4.2.5对具有两路电源的变、配电所中每路电源容量的规定。由于我国地域广阔，各地供电条件不同，如有些地区获得两路电源（每路均能供给全部负荷用电）比较容易，而偏僻地区就很困难。所以对电源的要求，应结合供电条件、负荷性质来综合考虑。铁路是重要工业用户，生产用电比重大，但用电容量并不大。综合上述情况，对具有两路电源的变、配电所，每路电源一般要保证全部负荷的供电，如供电条件确有困难，应做到当一路电源停电时，另一路电源应保证一级和二级负荷的供电的规定是切合实际的。4.2.6修改条文。独立电源是指若干电源中，任一电源故障或停止供电时，完全不影响其他电源继续正常供电，即符合下述要求均属独立电源：1当两个电源之间无联系时：（1）取自两个发电厂或不同电源的两个变电所。（2）取自同一发电厂的不同母线，不同母线应接引不同发电机。72当两个电源之间有联系时：取自同一变电所的不同母线段（可为断路器分段的不同的110/35（10）kV变压器的二次侧母线）。上述规定系指铁路变、配电所接取外部电源的原则要求。4.2.7修改条文。铁路枢纽、大型、特大型客站及机务段、车辆段、局机关等单位所在地一般负荷较大且集中，需要建立容量大、开关柜数量多的35kV及以上铁路变电所，这样可提高供电能力，