车载移动变电站在吉图珲客运专线项目施工供电中的应用

高 宏

(中铁隧道集团一处有限公司，重庆 404100)

车载移动变电站在吉图珲客运专线项目施工供电中的应用

高 宏

(中铁隧道集团一处有限公司，重庆 404100)

采用固定变电站审批程序复杂、构筑物多、建设工期长，不能满足工程项目施工电力快速供应的需要，车载移动变电站克服了这些缺点。以吉图珲客运专线项目施工供电为背景，对车载移动变电站在吉图珲客运专线项目施工供电中的应用进行监测和分析。主要研究内容和结论如下：1)通过研究车载移动变电站技术在吉图珲客运专线施工供电中的使用情况，证明车载移动变电站完全满足吉图珲客运专线施工需要；2)与传统供电技术进行对比和分析，可以据此判定车载移动变电站技术在施工、使用过程中远优于传统供电技术；3)车载移动变电站技术在吉图珲客运专线的成功使用，是符合当前快速施工建设需要的新技术，对未来施工供电具有指导作用。

吉图珲客运专线；车载移动变压器；施工用电

0 引言

在当前的铁路施工工程中，机械化程度越来越高，机械设备逐步取代了人工，伴随着大量机械设备的投入，对能源的依赖越来越强烈，其中以电力为动力的设备是主要趋势。从经济、环保、效率及稳定性的角度，结合施工机械化配套施工的发展趋势，工程施工中，电动设备已经成为施工机械化的主力流设备，如：盾构、凿岩台车、喷射机械手、空压机、通风机等。内燃设备主要集中于行走设备。如何快速地形成稳定的供电系统保障，成为目前项目施工的一大难题。

目前，国内能源企业已经开展了车载移动变电站技术在供电系统中应用的研究。文献[1-2]介绍了供电系统中的通信技术；文献[3-4]是电力系统设计规范文件；文献[5]介绍了区域性66 kV供电所设备选型和施工技术；文献[6]介绍了丹东市经济开发区66 kV供电所的设计方案；文献[7]介绍了车载移动变电站的发展史、生产工艺流程、产品各种规程型号、设备的选型、产品的运行维护，并对关键产品进行详细说明，分析了车载变电站技术对供电系统的影响；文献[8]通过车载变电站在供电系统中的应用，对比传统的供电施工技术，分析了车载移动变电站在电力设施基础完善、简化供电公司程序、缩短供电周期、用于不可预知事故应急供电的可行性。以上文献在论述车载移动变电站应用于客运专线施工中比较少，本文主要对车载移动变电站技术用于客运专线项目施工进行一系列论证和检测，并对其在运行中所采取的一系列监控措施进行分析和评估，认为车载移动变电站技术是符合吉图珲客运专线施工供电需求的新技术。

1 工程概况

中铁隧道集团承建的吉图珲JHSK-I标，线路总长89.868 km，全线结构物多、施工环境恶劣，其中本标段隧道共31座，桥梁27座，分布散乱。根据施工组织设计和安排，本标段主要施工设备累计进场2 819台套(不含小型设备)，电动设备功率约95 400 kW。为保障施工现场快速供电，在经过现场实地勘查以后，采取新建部分66 kV线路、10 kV农网线路改造、新建部分10 kV线路、投入车载变电站的方式进行施工临时供电。车载移动变电站大规模在客运专线铁路临时施工供电中使用尚属首次。

2 总体施工供电方案

本标段施工线路较长，施工工期短(12个月)，分别属于吉林蛟河市、延边安图县、龙井市3个辖区，工点多、占线长、跨度大。若采用传统的供电方式，审批程序复杂，建设、安装工期较长。为保障本标段快速施工供电，经过数次实地考察，研究各工点施工用电荷载情况，经建设单位、供电管理部门、电力勘察设计院、施工单位、电力安装单位多次论证和探讨后，确定由车载移动变电站方案取代传统固定变压器供电方案。

经多次修订完善后，吉图珲JHSK-I标最终供电方案为：新建66 kV线路72.2 km、10 kV线路95.8 km、新增车载移动变电站8座。本文根据施工供电情况和车载移动变电站运行情况，对其在客运专线临时施工供电中安装、维护、性能及维护的应用方面进行研究和探讨。吉图珲JHSK-I标供电方案见表1。

表1 吉图珲JHSK-I标供电方案Table 1 Power supply options for JHSK-I bid section of Jinlin-Tumen-Hunchun passenger-dedicated railway

3 车载移动变电站

3.1 车载移动变电站的发展趋势

近年来，车载移动变电站在北美及欧洲供电系统中得到广泛使用，在国内随着公路、铁路、水利等基础建设的快速发展，车载移动变电站在施工供电中体现了其整体性好、运行安全可靠、使用灵活及安装简便快捷等特点，但尚未在国内电力系统中广泛使用。

3.2 车载移动变电站的构造和主要优点

车载移动变电站是在出厂前经过预组装、预联调、预送电等，且已完成出厂试验并安装完成在半挂车上的变电站(如图1所示)。通过车头直接拖至现场，到现场后可以快速接入电网，用后可以快速移动至其他场地，现场导线连接简单，节省占地，组装调试便捷，响应速度快。

车载移动变电站由2个车载设备组成，分别称为高压车载变电站和中压车载成套设备。高压车载成套设备由户外交流金属封闭开关及控制设备，移动变压器及二次配套控制设备以及中压出口开关、自备直流电源、变压器保护设备和承重车组成；中压移动车载成套设备由全密封的开关柜与户内手车式真空断路器、自动化设备及微机成套保护装置和承重车组成；2车间由一、二次电缆连接，采用模块化结构，具有集成度高、性能可靠、占地面积小、移动方便、施工安装快捷等特点。

与传统固定式变电站(同等级别)进行对比分析，车载移动变电站具有如下优势。

1)占用土地少。车载移动变电站的占用土地仅为传统固定式变电站的1/3，根据车载移动变电站使用时间的长短，仅需对拖车支撑处进行简单处理即可投入使用(见图1和图2)。

(a)传统的供电所

(b)车站移动变电站

(a)夏季运行中的车载变电站

(b)冬季运行中的车载移动变电站

2)建设周期短。车载移动变电站的建设周期是传统固定变电站的1/5。

3)安装调试便捷。车载移动变电站在出厂前已经经过预组装、预联调、预送电等环节，由牵引车拖至现场固定后，现场仅需简单地测试后即可进行试送电，缩短了送电时间，操作更加便捷。

4)维护保养简单。车载移动变电站采用模块化结构，集成度高，性能可靠，维护保养简单便捷。

3.3 车载移动变电站选型和主要参数指标

车载移动变电站的主要参数指标见表2。在本标段临时施工供电方案中，经过现场查勘以后，根据本标段项目实际情况，主要从如下方面选择设备。

表2车载移动变电站常用主要参数指标
Table 2 Main parameters of vehicle-mounted mobile substation

项 目设备参数参考选择变压容量/MVA31．5201510高压侧电压/kV14572．572．540．5中低压侧电压/kV40．520100．38出线回路数/回13610车辆宽度/m32．72．52．3车辆长度/m1715139车辆高度/m4．54．34．03．5单车总质量/t55504030自动化水平综合自动化变电站 数字化变电站行驶公路一级二级三级四级主要使用目的紧急救援变电站技改临时用户野外施工计费方式高压计费低压计费网内核算对侧计费调度通信方式光纤载波有线无线值班方式无人(远控)集控(近控)在家值班有人值班站用低压站内高压站内低压市电380V市电220V环境温度/℃-40～22-20～320～385～43最高环境湿度/%30406085最高海拔/m500150035005500噪音极限/dB80756555运行管理电力行业铁路供电委托代管企业自管供货时间2个月3个月4个月5个月

3.3.1 电压等级

本项目地处吉林省，电网电压等级为66 kV，高压侧电压选用72.5 kV。根据供电方案和拟投入变压器情况，中低压侧电压为10 kV。

3.3.2 容量

根据每个移动变电站供电范围所供电功率，秉着合理选择、满足供电需要和降低成本的原则，通过站用变压器公式进行计算。车载变压站选用情况见表1。

3.3.3 温度和湿度

车载移动变压站均设置在吉林省蛟河市、延边州，冬季室外温度最低达到-40 ℃。为保障车载移动变电站在极端严寒天气下投入使用，所有的变电站经过特别工艺处理，中低压配电柜均增加保暖措施和取暖措施，以保障设备的正常运行。

4 车载移动变电站应用

4.1 车载移动变电站的安装

1)车载移动变电站的安装应符合GB 50059—2011《35～110 kV变电所设计规范》。

2)车载移动变电站选址应选择最高内涝水位位置，远离危险场所(滑坡、泥石流等)。

3)车载移动变电站根据使用时长的不同而对场地的处理要求也不同，由于本项目使用时间较长(1年以上)，对场地进行了处理。根据半挂车支腿位置，下方均采用混凝土浇筑，以免沉降。

4)车载移动变电站的避雷措施和接地应满足规范和设备的使用要求。

4.2 车载移动变电站的运行维护

根据车载移动变电站在本项目的使用，结合厂家技术人员的指导，编制了本项目临时用电维护方案。针对车载移动变电站的使用情况，主要从以下方面对变电站进行运行期间维护保养。

4.2.1 车载移动变电站HGIS 组合电器

HGIS产品除套管外工作状况基本不受大气和环境的影响，而硅橡胶复合绝缘套管具有更强的耐污能力，所以HGIS 组合电器的维护较少，基本免于维护。为防患于未然，根据车载移动变电站技术要求，本项目对HGIS 组合电器的维护基本以目测检查为主。

运行第1年后，重新紧固所有螺栓连接。

每年一次的检查，设备不退出运行，检查下列项目：套管、SF6压力表外观；汇控箱门密封垫；记录断路器操作次数；加热器功能；继电器是否过热；目视检查多极插头、接地连接等，以及设备是否有变形、腐蚀、损伤。

每2年一次的检查：除上述项目外，对于操作次数很少的设备，建议进行就地和远方操作各1次。

每5年一次的检查：SF6压力表动作值校核；气室SF6气体水分测量；操作机构润滑及罩子密封情况检查；机械操作检查；主回路电阻测量；根据环境条件确定是否需清洁套管；检查多极插头、接地连接等，以及设备是否有变形、腐蚀、损伤。

4.2.2 车载移动变电站变压器运行维护

车载移动变电站在运抵工地前，经现场一系列检查，变压器各部件完好，与专业检查机构联系对变压器进行交接试验，检验合格并确定合格证书后入网试运行。在运行过程中，对变压器主要进行以下维护：

1)定期检查温度指示、油面指示和保护装置、冷却器系统，以保证正常运行，经常查看各密封处是否有渗漏现象，并及时处理。

2)定期查看、视听变压器运行声音是否正常，有无爆裂等杂音和冷却系统运转是否正常，散热器、冷却器、辅助冷却器、备用冷却器是否均能按规定整定值自动投入和切除。

3)变压器铁心的接地套管在运行状态下应有效接地；定期测量铁心接地电流不应超过0.1 A，注意避免铁心多点接地和瞬间开路。

4)定期检查装配螺栓是否松动，密封衬垫有无老化及渗漏情况。

4.2.3 车载移动变电站中压开关运行维护

车载移动变电站中压开关主要由真空断路器组成，为保障设备运行正常，本项目主要从以下方面进行维护：

1)定期对投入运行后的真空断路器检查，频率不小于1次/周。

2)定期对分合指示器、绝缘子、真空灭弧室、金属框架或底座、连接螺栓、轴销、接地、引线接触部位或有示温蜡片部位进行目测检查。

5 结论与讨论

1)车载移动变电站是为满足吉图珲铁路施工工期要求，结合当地供电情况而选用的新型供电设备，安装、调试及施工周期约5 d，是传统普通固定变电站施工周期的5%。车载移动变电站为吉图珲工程施工提供了强有力的供电保障，其整体性好、运行安全可靠、使用灵活、安装简便快捷的特点在本项目使用过程得到完美的诠释；同时其良好的设备性能也为不间断供电奠定了坚实的基础。

2)车载移动变电站在吉图珲铁路施工供电的成功使用，为大型铁路项目的快速施工供电开拓了一条新的途径，为快速推进铁路建设建立了一种新的供电方式。车载移动变电站技术在吉图珲工程的成功使用，证明了其完全能够满足现有大型公路、铁路项目快速推进的供电需求，对推进公路、铁路施工供电技术具有指导意义。

3)车载移动变电站作为电力系统改进的一项重要新技术，目前设备的研发已逐渐成熟，但在电力系统的使用还未形成规模。目前各大电力公司正逐步引用该项技术，相信在不远的将来，车载移动变电站技术将广泛用于电力系统的供电。

[1]李正家.通信电源技术手册[ M ].北京：人民邮电出版社,2009.

[2]卢武彬,刘文叶.电力系统通信网信号系统和接口技术[M].北京：中国电力出版社,1997.

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济青高铁有限公司即将成立铁总地方共建将投资522亿元

济青高铁项目有了新动向。日前山东铁路建设投资有限公司发布的《济青高速铁路有限公司(筹)引进战略投资者公告》显示，济青高速铁路有限公司即将注册成立，并将面向国内外引进战略投资者共同投资建设济青高铁项目，这意味着济青高铁吸引社会资本正式拉开序幕。该项目近日进行了首次环评，计划年底前部分控制性工程开工。

计划投资522亿元

济青高铁项目的一大亮点是铁路建设投融资改革以来第1条以地方投资为主的高铁项目。该项目计划投资522亿元，采取何种方式成功融资备受关注。公开资料显示，济青高铁由山东省政府和中国铁路总公司合资建设，中铁占20%的股份，剩余80%由山东高速集团代表山东省政府出面筹资，山东高速将控股济青高铁。而在80%的地方自筹资金中，山东省管企业和省国土厅所属土地储备中心以土地开发收益金为依托出资30%;高铁沿线各地政府以土地和拆迁费用入股出资30%;国内各类企业、包括民间资本和社会资本、金融机构等出资20%;余下的20%希望能引入外资参与投资。此次发布的《公告》，意味着济青高铁吸引社会资本正式拉开序幕，也为全国高铁项目吸引社会资本注资建设开辟出了一条路。

工期预计42个月

会议要求沿线各市要按照省政府确定的项目建设资金筹集方案，抓紧落实征迁资金，确保项目资金需求，同时尽快确定项目线位、站位，为项目可研报告编制报批奠定基础。强调沿线各市要高度重视济青高铁项目工作，确保完成今年济青高铁项目建设任务目标。

在7月28日召开的山东省人大常委会第九次会议第一次全体会议上，省发改委有关负责人介绍说，下半年，山东省将把资金集中投向一批重大交通基础设施项目，其中提到济青高铁控制性工程年内开工。

由山东铁路建设投资有限公司委托，铁道第三勘察设计院集团有限公司承担“新建济南至青岛高速铁路”的环境影响评价工作。8月5日，以上单位发布了《新建济南至青岛高速铁路环境影响评价第一次公示》。根据环评公示内容，新建济南至青岛高速铁路位于山东半岛，线路西端起自山东省会济南市，自石济客专济南东站引出，沿既有胶济铁路北侧向东经邹平、淄博、青州，过潍坊后折向东南，经高密、胶州至青岛，引入青岛枢纽红岛车站，线路正线长度308.5 km。济青高铁速度目标值350 km/h，项目工期预计42个月。

高铁规划建设的9个站点分别为济南新东站、邹平南站、淄博北站、青州北站、潍坊北站、高密北站、胶州北站、青岛机场站、红岛站。

济青高铁将是继2007年开通运营的济青客运专线之后，连接济南与青岛的第2条快速铁路通道。济青高铁建成后，将接入青岛北站与胶济客专、青烟威荣城际铁路相连，大大缩短济南至潍坊、青岛、烟台、威海的时空距离。届时，济南至青岛只需1 h，济南至烟台、威海的高铁运行时间将压缩至2～3 h。

新闻背景建“三纵三横”快速铁路网

4月28日国家发改委正式批复了《环渤海地区山东省城际轨道交通网规划(调整)》，《规划》共批复济南—青岛、潍坊—莱西、济南—泰安、济南—莱芜、济南—聊城、青岛—海阳等21个城际铁路项目，这标志着山东省拉开了新一轮“三纵三横”快速铁路网建设的序幕，这其中就包括济青高铁项目。

上述《公告》内容显示，2014年6月10日，国家相关部门正式批复新建济南至青岛高速铁路项目建议书。济青高速铁路有限公司(筹)将负责济南至青岛高速铁路的融资、建设和经营，济青高铁公司正式注册成立之前，由山东铁路建设投资有限公司代行部分职能。按照国家相关文件精神，遵循多元投资、市场运作、公平公开的原则，济青高铁公司现面向国内外引进战略投资者共同投资建设济青高铁项目。

(摘自 中国隧道网 http://www.chinatunnel.net/announce/122.html 2014-08-12)

ApplicationofVehicle-mountedMobileSubstationinConstructionofJilin-Tumen-HunchunPassenger-dedicatedRailway

GAO Hong

(TheFirstEngineeringCo.,Ltd.ofChinaRailwayTunnelGroup,Chongqing404100,China)

Conventional fixed substation has such disadvantages as complex approval procedure,numerous structures and long construction period,therefore it cannot meet the requirement of rapid power supply.As a result,vehicle-mounted mobile substation is used.The application of the vehicle-mounted mobile substation in the construction of Jilin-Tumen-Hunchun passenger-dedicated railway is monitored and analyzed.The main study contents and conclusions drawn are as follows: 1)The application of the vehicle-mounted mobile substation in the construction of Jinlin-Tumen-Hunchun passenger-dedicated railway is studied,which shows that the vehicle-mounted mobile substation adopted can meet the requirement of the power supply;2)Comparison and contrast is made between the vehicle-mounted mobile substation and the conventional fixed substation,which shows that the vehicle-mounted mobile substation is superior to the conventional fixed substation;3)The successful application of the vehicle-mounted mobile substation in the construction of Jilin-Tumen-Hunchun passenger-dedicated railway shows that the vehicle-mounted mobile substation technology is a kind of new technology that can meet the requirement of rapid construction,which can provide reference for the construction power supply of similar projects in the future.

Jinlin-Tumen-Hunchun passenger-dedicated railway;vehicle-mounted mobile substation;construction power supply

2013-07-15;

2014-02-12

高宏(1985—)，男，重庆人，2007年毕业于重庆交通大学，机械设计及其自动化专业，本科，工程师，从事设备管理工作。

10.3973/j.issn.1672-741X.2014.08.016

U 45

A

1672-741X(2014)08-0802-05