吳向陽(yáng) 劉 維

（1.中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司 2.中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院）

0 引言

自鐵路總公司Q／CR 9253—2018《高速鐵路牽引供電系統(tǒng)細(xì)部設(shè)計(jì)和工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布以來，有力促進(jìn)了各項(xiàng)精品工程的建設(shè)，涌現(xiàn)出京張高鐵、滬通鐵路等一批優(yōu)質(zhì)工程，在外在觀感和內(nèi)在質(zhì)量品質(zhì)方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在牽引供電系統(tǒng)的二次系統(tǒng)運(yùn)行功能層面，仍然需要進(jìn)行進(jìn)一步深入研究和探討。

本文就牽引變電所檢測(cè)試驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從檢測(cè)試驗(yàn)的角度對(duì)牽引變電所創(chuàng)優(yōu)工程建設(shè)中的各項(xiàng)質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化和深化，目的在于提高工程的一次成優(yōu)率，達(dá)到真正的建維一體。

1 檢測(cè)試驗(yàn)中常見情況

1.1 極性回路接線問題

高鐵牽引變電所中的極性回路正確與否是保證整個(gè)牽引變電所和列車正常運(yùn)行的關(guān)鍵核心回路。極性回路一般分為：計(jì)量表計(jì)極性回路、主變差動(dòng)極性回路、饋線保護(hù)極性回路3個(gè)回路。尤其在AT供電方式中，繼電保護(hù)裝置的計(jì)算依據(jù)為T線電流和F線電流的矢量運(yùn)算，若不掌握極性規(guī)律，極易在前期接線過程中造成二次極性線接線錯(cuò)誤。

1）設(shè)計(jì)單位的二次回路圖中只是畫出了電流回路和電壓回路的原理圖，前期沒有就設(shè)備的安裝和保護(hù)裝置的運(yùn)算方式進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃并在圖紙明示，造成相應(yīng)二次接線錯(cuò)誤。

2）保護(hù)廠家的主變差動(dòng)矢量運(yùn)算方式不統(tǒng)一，造成現(xiàn)場(chǎng)需要變更接線從而適應(yīng)保護(hù)裝置的運(yùn)算規(guī)則，在改線的過程中極易造成接線錯(cuò)誤和接線返工。

3）220kV電流互感器的安裝位置一般為正裝，即一次側(cè)電流為P1進(jìn)，P2出，低壓側(cè)27.5kV GIS柜中的電流互感器因集成在柜中，無法直接看到，據(jù)作者長(zhǎng)期在一線試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)看，27.5kV電流互感器的安裝位置朝向是一致的，而實(shí)際主變低壓側(cè)進(jìn)線電流一般為從開關(guān)柜下部流進(jìn)，上部流出，饋線柜的電流方向?yàn)槟妇€上部流入，下部流出，電流流向不同，造成二次接線錯(cuò)誤。如圖1所示。

圖1 牽引所主接線（局部）

1.2 二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題

1）繼電保護(hù)盤作為整個(gè)牽引變電所的大腦中樞，將所有二次線均匯集在保護(hù)盤后側(cè)二次端子排上，但是因保護(hù)廠家之間的設(shè)計(jì)理念不同造成二次線數(shù)量差異很大，雖然目前精品工程建設(shè)中均采用二次線直接排布法，但是大量的二次線極易造成接線錯(cuò)誤和返工現(xiàn)象存在。

2）直流電源的設(shè)計(jì)問題，為保證供電可靠性，室外機(jī)構(gòu)的電機(jī)電源一般為環(huán)形供電，在檢測(cè)試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，由于沒有一個(gè)清晰的閉環(huán)路徑圖，造成接線錯(cuò)誤后，查找極其困難和繁瑣。如圖2所示。

圖2 原直流電源回路示意圖

1.3 機(jī)構(gòu)箱端子排設(shè)計(jì)問題

1）戶外隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)端子箱、220kV隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)端子箱、主變端子箱中的接線端子均采用單端子，因二次回路中均存在大量的正負(fù)極公共回路，需要端子間進(jìn)行短連接操作，造成一個(gè)端子接2根線的現(xiàn)象存在，造成虛接和斷接情況。

2）個(gè)別27.5kV GIS柜廠家采用插拔式端子排，同樣存在上述情況，而且端子排間距過小，極易造成接線錯(cuò)誤和接線不牢。

3）機(jī)構(gòu)箱設(shè)計(jì)不合理，造成端子排空間壓縮，沒有預(yù)留足夠進(jìn)行二次線接線的空間，造成線路擁擠不堪，增加了接線的難度，使觀感質(zhì)量和內(nèi)在功能無法做到統(tǒng)一。

1.4 二次接線顏色問題

精品工程建設(shè)中為了整齊美觀，將所有二次線均設(shè)置為一個(gè)顏色，從整體看固然美觀，但從功能上無法直觀看出交流回路、直流回路以及電機(jī)回路的區(qū)別，也給后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)檢修工作造成一定困難。

國(guó)標(biāo)GB50258—2018《電氣裝置安裝工程1kV及以下配線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第3.1.9條規(guī)定：當(dāng)配線采用多相導(dǎo)線時(shí)，其相線的顏色應(yīng)易于區(qū)分，相線與零線的顏色應(yīng)不同，同一建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的導(dǎo)線，其顏色選擇應(yīng)統(tǒng)一；保護(hù)地線（PE線）應(yīng)采用黃綠顏色相間的絕緣導(dǎo)線；零線宜采用淡藍(lán)色絕緣導(dǎo)線。

2 對(duì)策分析

2.1 提高審圖的能力和水平

提高現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管對(duì)于施工二次圖的審圖能力，了解并掌握整個(gè)牽引變電所內(nèi)部二次系統(tǒng)的工作原理，對(duì)于二次系統(tǒng)的操作回路、控制回路、電源回路以及閉鎖回路能夠熟練掌握。

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管要對(duì)電氣設(shè)備的機(jī)構(gòu)端子排和二次施工圖紙的端子排按照二次運(yùn)行原理進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)核對(duì)，經(jīng)過筆者10余年檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，70%的接線錯(cuò)誤均為安裝至現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備端子排和二次施工圖對(duì)應(yīng)不上造成。

2.2 提前策劃極性回路

認(rèn)真總結(jié)以往精品工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)優(yōu)勢(shì)，提前進(jìn)行物資關(guān)口前移，制定詳細(xì)技術(shù)對(duì)接清單。

對(duì)于極性回路，要結(jié)合電網(wǎng)的換相相序、設(shè)備安裝位置統(tǒng)一進(jìn)行提前策劃，可以采取以下措施。

1）建議保護(hù)廠家采取統(tǒng)一的主變差動(dòng)回路矢量運(yùn)算公式，有利于牽引變電所的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化工作，減少路局管段內(nèi)的不同保護(hù)廠家的檢修試驗(yàn)工作量。

2）建議全部采取220kV電流互感器和27.5kV電流互感器正裝正接方式，涉及到27.5kV GIS柜4面進(jìn)線柜流互安裝朝向和饋線將有不同，但是帶來的直接優(yōu)點(diǎn)就是差動(dòng)極性回路、饋線回路極性達(dá)到真正的安裝統(tǒng)一、標(biāo)識(shí)統(tǒng)一，有利于現(xiàn)場(chǎng)接線和后續(xù)試驗(yàn)工作。

3）上述兩個(gè)方式標(biāo)準(zhǔn)后，二次電流回路圖將不再是示意，而是一個(gè)真正的二次實(shí)際運(yùn)行電流圖，有利于后期的運(yùn)行維護(hù)檢修工作。

2.3 優(yōu)化直流二次接線系統(tǒng)

1）改變室外機(jī)構(gòu)電機(jī)電源和操作電源的拓?fù)浠芈?，建議在室外兩個(gè)機(jī)構(gòu)端子箱處增加二次空開回路，每一個(gè)空開對(duì)應(yīng)各自的隔離開關(guān)或者斷路器等機(jī)構(gòu)，兩端環(huán)形供電改成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)供電，兩個(gè)機(jī)構(gòu)端子箱之間電機(jī)電源、控制電源等進(jìn)行直連，形成頂層的網(wǎng)狀供電。如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后的直流電源回路示意圖

2）對(duì)于室外機(jī)構(gòu)箱、主變端子箱的端子均采用雙端子形式，避免采用插拔式端子，應(yīng)采用螺釘式端子形式，端子排孔徑大小要和線芯直徑相對(duì)應(yīng)，有利于接線穩(wěn)固牢靠。如圖4所示。

圖4 接線端子采用雙層接線端子排

2.4 統(tǒng)籌考慮二次電纜顏色

提前針對(duì)各個(gè)直流回路、交流回路等策劃好線芯顏色，不建議采用全部線芯色一致的行為，要對(duì)電機(jī)回路的正負(fù)極進(jìn)行線芯顏色區(qū)分，對(duì)交流回路按照相位進(jìn)行線芯色區(qū)分，更加有利于檢測(cè)試驗(yàn)以及后續(xù)的檢修維護(hù)工作。如圖5所示。

圖5 電源回路接線區(qū)分顏色

3 送電檢查工作

因檢測(cè)試驗(yàn)全部完成，到牽引變電所啟動(dòng)受電之間有時(shí)間間隔，這段時(shí)間內(nèi)不可避免會(huì)有各個(gè)單位的檢查工作、項(xiàng)目的各項(xiàng)清掃工作、SCADA調(diào)試工作，因此送電前的試驗(yàn)工作顯得尤為重要。作者建議從以下幾方面開展：

1）最后一次檢查工作除了必須的絕緣檢查外，交流回路、極性回路、閉鎖回路、備自投回路要做全面檢查確認(rèn)。

2）因備自投回路試驗(yàn)，要模擬加兩路試驗(yàn)電壓，為了防止電壓反到高壓側(cè)，要拆掉壓互二次線，因此要先做備自投試驗(yàn)，備自投試驗(yàn)調(diào)試完成后，恢復(fù)接線，對(duì)全所所有二次線的螺釘壓緊性進(jìn)行檢查。

3）在27.5kV饋線側(cè)進(jìn)行短路，按照文獻(xiàn)［2］中所述的整組試驗(yàn)形式進(jìn)行所內(nèi)所有交流回路的檢查，并對(duì)兩路電壓回路進(jìn)行核相操作。

4）操作全部斷路器和隔離開關(guān)，進(jìn)行閉鎖回路檢查。

5）核對(duì)定值無誤后，對(duì)全所進(jìn)行送電前的成品保護(hù)工作。

6）受電啟動(dòng)成功后，在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間要進(jìn)行極性回路的查看工作，確認(rèn)無誤后，整個(gè)極性回路的測(cè)試工作才圓滿結(jié)束。

4 結(jié)束語

通過以上各個(gè)措施和對(duì)策的施行，可以使精品工程在二次接線系統(tǒng)中得到了進(jìn)一步延伸和拓展，變電所運(yùn)行的質(zhì)量和功能得到了強(qiáng)化，達(dá)到了外部觀感和內(nèi)在質(zhì)量的有效統(tǒng)一，并且有利于運(yùn)營(yíng)單位的維護(hù)檢修工作，實(shí)現(xiàn)了真正的建維一體。