京津城际供电远动系统设计特点简介

赵晓娜　彭世杰　万飞　崔明剑

摘要：该文通过将京津城际铁路牵引供电系统功能与国内其他线路进行对比，简要介绍了京津城际铁路牵引供电系统特点。主要从系统自动化功能、闭锁关系、交直流盘监控、接触网分相处的设置、网上隔离开关及控制回路、远动监控点的定义及显示六个方面设计特点进行说明，供工程人员参考。

关键词：京津城际铁路；牵引供电系统功能

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）12-2890-03

京津城际铁路牵引供电系统设计理念与系统细节功能与石太客专、京九等线路有所差别。本人在京津城际供电调度工作期间，将京津城际线牵引供电系统保护功能、自动化功能及调度端监控功能与其它线路进行比较，发现其中一些很好的方面可以供国内新建线路借鉴，简介如下。

1 自动化功能：进线自投功能

京津城际牵引变电所两路进线，无跨条。设置一个进线自投功能。进线自投功能在变压器故障及进线失压时启动，启动一次后自动退出，开关位置与预设情况不对应时自动退出，同时给出报文提示。

当变电所检修或者设备故障操作变压器高低压开关时，进线自投功能自动退出，且开关不对位时不能投入，保证作业人员安全。

2 闭锁关系

京津城际变电所内设置很多有益的闭锁关系和保护功能。防止开关误操作和设备损坏。

1）自耦变压器油位低闭锁开关

自耦变压器油位低时调度端给出报警信息，同时闭锁相应断路器，禁止闭合自耦变断路器，保证设备安全。经检修人员处理补油后，闭锁解除。

2）进线压互检压与进线接地开关闭锁。

在进线有压情况下，禁止闭合进线接地刀闸，防止了对接地开关的误操作。

3）变压器高、低压侧断路器过压保护功能

除传统的保护功能外，变压器高、低压侧断路器增加过压保护功能。主要为保护变压器安全运行，且 GIS开关柜额定工作电压为27.5kV，同时线路电压过高，将导致动车组保护设备动作，动车组不能运行。在多组列车同时反馈电能导致电压过高时保护也将启动。

3 交直流盘开关监控

交直流盘为变电所心脏，所有的保护设备、综自设备、通信设备都由交直流盘供电，所以实现对所变和交直流盘的重要开关监控十分重要。

在京津城际设计的无人所中，可以对交流盘的进线开关进行监控，出线开关进行监视，交流盘空开跳闸后报警，调度及时通知维护人员处理，避免扩大事故范围。如图1所示。

当然，如果为节省上传信息数量，可借鉴京津城际线做法，将所有馈出空开跳闸设置为一个报警信号，出现问题时通知相关维护人员处理。

对于所用变的进线开关设计为负荷开关，可以监视控制。所用变互投功能可以在调度端操作投入和退出，同时可以选择它的的优先进线。

4 接触网电分相处的设置

1）接触网隔离开关设置

在京津城际供电系统中，分相绝缘锚段关节处设置接触网远动隔离开关，可以实现越区供电。接触网同相供电臂的上、下行别之间设置远动联络接触网隔离开关。如图2所示。由于京津城际全线中压开关设备采用27.5kV免维护GIS开关柜，未设置备用断路器和备用隔离开关，所以在某一馈线断路器故障或某一段母线故障时，通过这些网上隔离开关可以方便的实现跨区供电功能。

2）锚段关节分相形式

京津城际线路采用十二跨锚断关节长分相设计模式。与短分相方式相比较，依据故障导向安全的理念，在故障情况动车组未断开主断路器带电过分相，由于会拉弧通过无电区，将导致两相直接短路，烧损接触网。如分相较长，燃弧将会由于动车组保护熄灭，情况将会好的多。

相比而言，石太客专采用八跨三断口分相方式，在一、三断口间设置电动隔离开关，可以远程操作。在动车组停在分相无电区时，由于不易确定受电弓具体位置，在给无电区送电时实际操作存在不便：需要闭合哪一个断口的网上隔离开关，是否需要动车组换弓、退行等。在某一变电所全所停电时，不能通过接触网实现越区。

京九线则在分相处上下行列车运行前方分别设置一个远动隔离开关，可以给无电区内送电，但是供电灵活性差。

根据以上比较，采用长分相方式更加安全可靠，采用两断口锚段关节形式，分相处设置6个接触网远动隔离开关更加灵活。

5 网上隔离开关及控制回路

1）上网点隔离开关

京津城际所有变电所、AT所、分区所上网点设置隔离开关。隔离开关设置在供电线上网点接触网侧，避雷器、上网电缆等设备在隔离开关所亭侧。以上设置保证在避雷器或所亭电缆出现故障时可将故障点可靠的甩掉，以实现隔离故障点供电。

2）电压限制保护器

在接触网隔离开关的控制和信号回路中加装电压限制保护器。在接触网故障，产生大的短路电流时，防止对所内低压设备造成毁灭性的冲击。

网上隔离开关控制回路采用交流电路，信号回路采用直流，电缆采用带钢铠的电力电缆，具有很好的磁屏蔽效果。城际区间线路运行两年以来，接触网隔离开关未出现误动、误显示等问题。

6 远动监控点的定义及显示

1）开关

断路器、隔离开关（包含网上隔离开关）全部采用双点遥信，避免在信号回路停电时开关状态的误显示。对应的开关状态定义为四种：带电、不带电、未定义、受干扰，并在调度端有不同颜色显示。相比与动车段开闭所开关远动点单点遥信，显示更加准确。

2）线路

依据线路相关的开关状态及电压测量值对线路进行状态显示：绝缘、带电、不带电、接地、不能确定，并在调度端对应不同的颜色显示，相比于石太客专线路、京九线的带电、不带电两种状态显示更加全面、形象。

当开关显示为不定态时（非分、合状态），基于故障导向安全的理念，线路显示带电。

3）调度端设备监控

系统状态图可以对调度端服务器、操作员站等的运行状态进行监视，当任一台设备运行故障，给出报文提示，同时在系统状态图上显示。如图3所示。

调度端设置UPS不停电电源，系统可以对调度端电源运行情况进行监控。在市电停电，UPS供电的情况下，给出报警提示，及时提醒维护人员检查供电线路。

京津城际铁路自2008年开通运行以来，供电系统运行安全可靠。随着我国高速铁路的不断建设和发展，将不断积累设计、施工、运行经验，总结出更适合我国运营现场情况的高速铁路牵引供电系统规范。

参考文献：

[1] 牵引供电系统控制和保护方案，2008，西门子.

[2] SIEMENS SCADA信号交换表，2008，西门子.endprint

摘要：该文通过将京津城际铁路牵引供电系统功能与国内其他线路进行对比，简要介绍了京津城际铁路牵引供电系统特点。主要从系统自动化功能、闭锁关系、交直流盘监控、接触网分相处的设置、网上隔离开关及控制回路、远动监控点的定义及显示六个方面设计特点进行说明，供工程人员参考。

关键词：京津城际铁路；牵引供电系统功能

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）12-2890-03

京津城际铁路牵引供电系统设计理念与系统细节功能与石太客专、京九等线路有所差别。本人在京津城际供电调度工作期间，将京津城际线牵引供电系统保护功能、自动化功能及调度端监控功能与其它线路进行比较，发现其中一些很好的方面可以供国内新建线路借鉴，简介如下。

1 自动化功能：进线自投功能

京津城际牵引变电所两路进线，无跨条。设置一个进线自投功能。进线自投功能在变压器故障及进线失压时启动，启动一次后自动退出，开关位置与预设情况不对应时自动退出，同时给出报文提示。

当变电所检修或者设备故障操作变压器高低压开关时，进线自投功能自动退出，且开关不对位时不能投入，保证作业人员安全。

2 闭锁关系

京津城际变电所内设置很多有益的闭锁关系和保护功能。防止开关误操作和设备损坏。

1）自耦变压器油位低闭锁开关

自耦变压器油位低时调度端给出报警信息，同时闭锁相应断路器，禁止闭合自耦变断路器，保证设备安全。经检修人员处理补油后，闭锁解除。

2）进线压互检压与进线接地开关闭锁。

在进线有压情况下，禁止闭合进线接地刀闸，防止了对接地开关的误操作。

3）变压器高、低压侧断路器过压保护功能

除传统的保护功能外，变压器高、低压侧断路器增加过压保护功能。主要为保护变压器安全运行，且 GIS开关柜额定工作电压为27.5kV，同时线路电压过高，将导致动车组保护设备动作，动车组不能运行。在多组列车同时反馈电能导致电压过高时保护也将启动。

3 交直流盘开关监控

交直流盘为变电所心脏，所有的保护设备、综自设备、通信设备都由交直流盘供电，所以实现对所变和交直流盘的重要开关监控十分重要。

在京津城际设计的无人所中，可以对交流盘的进线开关进行监控，出线开关进行监视，交流盘空开跳闸后报警，调度及时通知维护人员处理，避免扩大事故范围。如图1所示。

当然，如果为节省上传信息数量，可借鉴京津城际线做法，将所有馈出空开跳闸设置为一个报警信号，出现问题时通知相关维护人员处理。

对于所用变的进线开关设计为负荷开关，可以监视控制。所用变互投功能可以在调度端操作投入和退出，同时可以选择它的的优先进线。

4 接触网电分相处的设置

1）接触网隔离开关设置

在京津城际供电系统中，分相绝缘锚段关节处设置接触网远动隔离开关，可以实现越区供电。接触网同相供电臂的上、下行别之间设置远动联络接触网隔离开关。如图2所示。由于京津城际全线中压开关设备采用27.5kV免维护GIS开关柜，未设置备用断路器和备用隔离开关，所以在某一馈线断路器故障或某一段母线故障时，通过这些网上隔离开关可以方便的实现跨区供电功能。

2）锚段关节分相形式

京津城际线路采用十二跨锚断关节长分相设计模式。与短分相方式相比较，依据故障导向安全的理念，在故障情况动车组未断开主断路器带电过分相，由于会拉弧通过无电区，将导致两相直接短路，烧损接触网。如分相较长，燃弧将会由于动车组保护熄灭，情况将会好的多。

相比而言，石太客专采用八跨三断口分相方式，在一、三断口间设置电动隔离开关，可以远程操作。在动车组停在分相无电区时，由于不易确定受电弓具体位置，在给无电区送电时实际操作存在不便：需要闭合哪一个断口的网上隔离开关，是否需要动车组换弓、退行等。在某一变电所全所停电时，不能通过接触网实现越区。

京九线则在分相处上下行列车运行前方分别设置一个远动隔离开关，可以给无电区内送电，但是供电灵活性差。

根据以上比较，采用长分相方式更加安全可靠，采用两断口锚段关节形式，分相处设置6个接触网远动隔离开关更加灵活。

5 网上隔离开关及控制回路

1）上网点隔离开关

京津城际所有变电所、AT所、分区所上网点设置隔离开关。隔离开关设置在供电线上网点接触网侧，避雷器、上网电缆等设备在隔离开关所亭侧。以上设置保证在避雷器或所亭电缆出现故障时可将故障点可靠的甩掉，以实现隔离故障点供电。

2）电压限制保护器

在接触网隔离开关的控制和信号回路中加装电压限制保护器。在接触网故障，产生大的短路电流时，防止对所内低压设备造成毁灭性的冲击。

网上隔离开关控制回路采用交流电路，信号回路采用直流，电缆采用带钢铠的电力电缆，具有很好的磁屏蔽效果。城际区间线路运行两年以来，接触网隔离开关未出现误动、误显示等问题。

6 远动监控点的定义及显示

1）开关

断路器、隔离开关（包含网上隔离开关）全部采用双点遥信，避免在信号回路停电时开关状态的误显示。对应的开关状态定义为四种：带电、不带电、未定义、受干扰，并在调度端有不同颜色显示。相比与动车段开闭所开关远动点单点遥信，显示更加准确。

2）线路

依据线路相关的开关状态及电压测量值对线路进行状态显示：绝缘、带电、不带电、接地、不能确定，并在调度端对应不同的颜色显示，相比于石太客专线路、京九线的带电、不带电两种状态显示更加全面、形象。

当开关显示为不定态时（非分、合状态），基于故障导向安全的理念，线路显示带电。

3）调度端设备监控

系统状态图可以对调度端服务器、操作员站等的运行状态进行监视，当任一台设备运行故障，给出报文提示，同时在系统状态图上显示。如图3所示。

调度端设置UPS不停电电源，系统可以对调度端电源运行情况进行监控。在市电停电，UPS供电的情况下，给出报警提示，及时提醒维护人员检查供电线路。

京津城际铁路自2008年开通运行以来，供电系统运行安全可靠。随着我国高速铁路的不断建设和发展，将不断积累设计、施工、运行经验，总结出更适合我国运营现场情况的高速铁路牵引供电系统规范。

参考文献：

[1] 牵引供电系统控制和保护方案，2008，西门子.

[2] SIEMENS SCADA信号交换表，2008，西门子.endprint

摘要：该文通过将京津城际铁路牵引供电系统功能与国内其他线路进行对比，简要介绍了京津城际铁路牵引供电系统特点。主要从系统自动化功能、闭锁关系、交直流盘监控、接触网分相处的设置、网上隔离开关及控制回路、远动监控点的定义及显示六个方面设计特点进行说明，供工程人员参考。

关键词：京津城际铁路；牵引供电系统功能

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）12-2890-03

京津城际铁路牵引供电系统设计理念与系统细节功能与石太客专、京九等线路有所差别。本人在京津城际供电调度工作期间，将京津城际线牵引供电系统保护功能、自动化功能及调度端监控功能与其它线路进行比较，发现其中一些很好的方面可以供国内新建线路借鉴，简介如下。

1 自动化功能：进线自投功能

京津城际牵引变电所两路进线，无跨条。设置一个进线自投功能。进线自投功能在变压器故障及进线失压时启动，启动一次后自动退出，开关位置与预设情况不对应时自动退出，同时给出报文提示。

当变电所检修或者设备故障操作变压器高低压开关时，进线自投功能自动退出，且开关不对位时不能投入，保证作业人员安全。

2 闭锁关系

京津城际变电所内设置很多有益的闭锁关系和保护功能。防止开关误操作和设备损坏。

1）自耦变压器油位低闭锁开关

自耦变压器油位低时调度端给出报警信息，同时闭锁相应断路器，禁止闭合自耦变断路器，保证设备安全。经检修人员处理补油后，闭锁解除。

2）进线压互检压与进线接地开关闭锁。

在进线有压情况下，禁止闭合进线接地刀闸，防止了对接地开关的误操作。

3）变压器高、低压侧断路器过压保护功能

除传统的保护功能外，变压器高、低压侧断路器增加过压保护功能。主要为保护变压器安全运行，且 GIS开关柜额定工作电压为27.5kV，同时线路电压过高，将导致动车组保护设备动作，动车组不能运行。在多组列车同时反馈电能导致电压过高时保护也将启动。

3 交直流盘开关监控

交直流盘为变电所心脏，所有的保护设备、综自设备、通信设备都由交直流盘供电，所以实现对所变和交直流盘的重要开关监控十分重要。

在京津城际设计的无人所中，可以对交流盘的进线开关进行监控，出线开关进行监视，交流盘空开跳闸后报警，调度及时通知维护人员处理，避免扩大事故范围。如图1所示。

当然，如果为节省上传信息数量，可借鉴京津城际线做法，将所有馈出空开跳闸设置为一个报警信号，出现问题时通知相关维护人员处理。

对于所用变的进线开关设计为负荷开关，可以监视控制。所用变互投功能可以在调度端操作投入和退出，同时可以选择它的的优先进线。

4 接触网电分相处的设置

1）接触网隔离开关设置

在京津城际供电系统中，分相绝缘锚段关节处设置接触网远动隔离开关，可以实现越区供电。接触网同相供电臂的上、下行别之间设置远动联络接触网隔离开关。如图2所示。由于京津城际全线中压开关设备采用27.5kV免维护GIS开关柜，未设置备用断路器和备用隔离开关，所以在某一馈线断路器故障或某一段母线故障时，通过这些网上隔离开关可以方便的实现跨区供电功能。

2）锚段关节分相形式

京津城际线路采用十二跨锚断关节长分相设计模式。与短分相方式相比较，依据故障导向安全的理念，在故障情况动车组未断开主断路器带电过分相，由于会拉弧通过无电区，将导致两相直接短路，烧损接触网。如分相较长，燃弧将会由于动车组保护熄灭，情况将会好的多。

相比而言，石太客专采用八跨三断口分相方式，在一、三断口间设置电动隔离开关，可以远程操作。在动车组停在分相无电区时，由于不易确定受电弓具体位置，在给无电区送电时实际操作存在不便：需要闭合哪一个断口的网上隔离开关，是否需要动车组换弓、退行等。在某一变电所全所停电时，不能通过接触网实现越区。

京九线则在分相处上下行列车运行前方分别设置一个远动隔离开关，可以给无电区内送电，但是供电灵活性差。

根据以上比较，采用长分相方式更加安全可靠，采用两断口锚段关节形式，分相处设置6个接触网远动隔离开关更加灵活。

5 网上隔离开关及控制回路

1）上网点隔离开关

京津城际所有变电所、AT所、分区所上网点设置隔离开关。隔离开关设置在供电线上网点接触网侧，避雷器、上网电缆等设备在隔离开关所亭侧。以上设置保证在避雷器或所亭电缆出现故障时可将故障点可靠的甩掉，以实现隔离故障点供电。

2）电压限制保护器

在接触网隔离开关的控制和信号回路中加装电压限制保护器。在接触网故障，产生大的短路电流时，防止对所内低压设备造成毁灭性的冲击。

网上隔离开关控制回路采用交流电路，信号回路采用直流，电缆采用带钢铠的电力电缆，具有很好的磁屏蔽效果。城际区间线路运行两年以来，接触网隔离开关未出现误动、误显示等问题。

6 远动监控点的定义及显示

1）开关

断路器、隔离开关（包含网上隔离开关）全部采用双点遥信，避免在信号回路停电时开关状态的误显示。对应的开关状态定义为四种：带电、不带电、未定义、受干扰，并在调度端有不同颜色显示。相比与动车段开闭所开关远动点单点遥信，显示更加准确。

2）线路

依据线路相关的开关状态及电压测量值对线路进行状态显示：绝缘、带电、不带电、接地、不能确定，并在调度端对应不同的颜色显示，相比于石太客专线路、京九线的带电、不带电两种状态显示更加全面、形象。

当开关显示为不定态时（非分、合状态），基于故障导向安全的理念，线路显示带电。

3）调度端设备监控

系统状态图可以对调度端服务器、操作员站等的运行状态进行监视，当任一台设备运行故障，给出报文提示，同时在系统状态图上显示。如图3所示。

调度端设置UPS不停电电源，系统可以对调度端电源运行情况进行监控。在市电停电，UPS供电的情况下，给出报警提示，及时提醒维护人员检查供电线路。

京津城际铁路自2008年开通运行以来，供电系统运行安全可靠。随着我国高速铁路的不断建设和发展，将不断积累设计、施工、运行经验，总结出更适合我国运营现场情况的高速铁路牵引供电系统规范。

参考文献：

[1] 牵引供电系统控制和保护方案，2008，西门子.

[2] SIEMENS SCADA信号交换表，2008，西门子.endprint