铁路电力牵引供电设计规范标准.docx
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铁路电力牵引供电设计规范标准
中华人民国行业标准
铁路电力牵引供电设计规
Designcodeofrailwayelectric
tractionfeeding
TB10009-2005
J452-2005
主编单位：
中铁电气化局集团
中铁电气化勘测设计研究院
批准部门：
中华人民国铁道部
施行日期：
20##4月25日
中国铁道出版社
2005年·北京
总则
1．0．1为贯彻执行国家的技术经济政策,统一铁路电力牵引供
电设计的技术要求,使设计做到安全适用、技术先进、节约能
源、经济合理和维修方便,制定本规。
1．0．2本规适用于铁路网中客货列车共线运行,旅客列车设
计行车速度等于或小于160km/h,货物列车设计行车速度等于或
小于120km/h的I、Ⅱ级标准轨距铁路,采用单相工频
<50Hz>、接触网额定电压为25kV的电力牵引供电工程设计。
1.0,3电力牵引应为一级负荷,牵引变电所应有两路电源供电,
当任一路故障时,另一路仍应正常供电.
1.0,4电力牵引供电系统应保证向电力机车供电。
当地区无电
源且技术经济合理时,也可向铁路其他用户与地方负荷供电。
1.0,5设计中所选用的设备应能满足电力牵引的要求,电力牵
引供电系统应积极采用技术先进、性能可靠、经济合理的新设
备、新材料。
设计中或采用标准设备。
当必需采用非标准设备时,应按有
关规定办理,并应在设计文件中明确其主要技术条件。
1.0．6电气化铁路牵引供电系统应采用远动装置。
远动系统的
传输通道应采用铁路通信系统中有专用通道,并应设置主、备通
道。
1．0．7在繁忙干线的双线区段、牵引供电设汁应满足V形综合
维修天窗的需要,并根据行车需要考虑反向行车的条件。
l.0.8当电力牵引供电设备绝缘试验电压无专用标准时,可按
照现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》中35kV和66kV
电压等级的规定办理。
1．0.9电气化铁路上的各种建筑物应满足电力牵引区段建筑限
界的要求。
牵引供电设备除有明确的毅定外,一般条件下应满足
超级超限的限界要求。
l.0.10当设计线路需要开行双层集装箱列车时,其设计还应满
足相关规定的要求。
1.0,11电力牵引供电与其建筑物、构筑物的设计,除应符合本
规外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2术语
电力牵引供电系统electrictractionfec-dingsystem
由牵引变电所、牵引网以与其他辅助供电设施组成的供电系
统。
牵引网tractionnetwork
由接触网和回流回路构成的供电网络D
2-0-3单相牵引变压器和三相V,v结线牵引变压器single
phasetractiontransformerandthree.phaseV,vconnectiontraction
trans:
former
包括单相结线,单相V,v结线和三相V,v结线牵引变压器。
单相结线方式,为双绕组变压器,一次侧〔高压侧〕绕组接
入电力系统三相电网中的两相,二次侧〔低压侧〕绕组的一端接
钢轨,另一端接入牵引侧母线。
单相V,v结线方式,在牵引变电所设置两台双绕组单相变
压器,联结成开口三角形,一次侧〔高压侧〕绕组的两个开口端
和一个公共端接人电力系统三相电网,二次侧〔低压侧〕绕组将
公共端与钢轨大地相连,两个开口端分别接人牵引侧母线。
三相V,v结线方式,由一台三相双绕组牵引变压器连接成
开口三角的结线方式o
2.0,4三相一二相平衡牵引变压器threephase-twophas,eIoal一
ancedtractiontransformer
当一次侧〔高压侧〕接到电力系统的三相电网时,则二次侧
〔低压侧〕就产生相位差900的二相平衡电压,当二次侧两个供
电臂负载平衡时,一次侧三相为对称系的牵引变压器。
三相牵引变压器thyeephasetractiontransformer
包括三相YN,dll结线和YN,dll,dl十字交叉结线牵引变压器。
YN,d11结线为双绕组变压器,一次侧<高压侧>三相结线为Y型,分别接入电力系统三相电网；二次侧〔低压侧〕结线为△型,其一角和大地相连,另两角分别接入牵引侧母线。
YN,dll,dl组成的十字交叉变压器,一次侧〔高压侧〕三相结线为Y型,二次侧〔低压侧〕dll,cil结线的两个三角形线圈结成对顶三角形,对顶角接大地,其他各角分别接人牵引侧不同母线。
2.0．6自耦变压器aUto-transformer
两个或多个绕组有一公共部分的变压器。
2.0．7吸流变压器boastertransfonner
变换比为l的变压器,其中一个绕组与接触悬挂串联,另一
个绕组与绝缘回流导线串联。
并联电容补偿装置compensatorofparallercapacitance
并联在母线上用于提高功率因数的电容器组、放电线圈与串
联电抗器等的总称。
2,0.9分束供电branchfeeding
在枢纽〔含大型客站与区段站〕的各分场中,为方便供电和
检修的需要,按电化股道群不同供电分区进行供电。
2,0.10电分段sectionirig
纵向或横向将接触网从电气上互相分开的区段。
2,0.11分相装置neutralsection
接触网中用于两段不同电压或不同相位处,避免接触网在受
电弓通过时被连通的装置。
2,0.12加强线linefeeder
为改善接触网的电压水平或载流能力,同接触线并联以增加
其横截面积的架空导线。
自耦变压器供电线〔AF线〕auto-transformerfeeder
4．
在自耦变压器供电方式中起回流作用的导线。
自耦变压器中线〔N线〕neutralwireofauto-trans．
former
在自耦变压器供电方式的牵引网中,从自耦变压器绕组中点
端子引出的导线。
保护线〔PW线〕protectivewire
在AT供电方式中,因保护的需要,将绝缘子的双重绝缘部
分或者腕臂支持零件,连接到钢轨上的架空电线。
保护线用接轨线〔CPW线〕connectorofprotectivewlre
连接保护线和钢轨〔或扼流变压器中点〕的导线。
馈电线〔供电线〕feedercable
接触网与牵引变电所、自耦变压器所,、开闭所、分区所之间
的连接导线。
架空地线overheadearthingwire
在接触网的接地系统中,为减少对钢轨的连接,作为接地回
路一部分而专门设置的架空导线D
闪络保护地线earthingwireforflashoverprotection
在闪络保护接地回路中,设置的架空地线。
2.0-20吸上线boastingwire
相邻两吸流变压器间或带回流线的直接供电方式中,连接回
流线与钢轨的导线p
梗横跨portalstructure
由线路两侧的支柱与其上的横梁组成的门式结构。
2.0,22软横跨headspansuspe.nsion
用横向承力索与定位索代替横梁的门式结构D
牵引供电远动系统electrictractionfeedingremotecon．
trolsystem
由控制站和被控站的远动设备与连接两者之间的通道设备组
·5．
成的对牵引供电设备进行远距离实时监控的系统o它实现对牵引
供电系统的数据采集、传输、处理和控制显示等功能。
2.0．24控制站〔主站〕∞ntrolstation
监控系统中对被控站进行远距离控制、监视、测量的场所o
被控站〔子站〕oontrolledsl:
ation
监控系统中受控制站监视和控制的场所o
运动终端remotecontro工tennina工unit
在被控站按规约完成远动数据采集、处理’、发送、接收、
输出和执行等功能的设备。
2.0,27双工full-duplex
通信双方可同时进行收、发的通信工作方式。
2.0,28"V停"控制站〔¨V停"站〕"Vsrop"cDn洲sta．
tion
在开设V形天窗的区段中,对接触网隔离开关或负荷开关
进行集中控制的场所。
·6-
3牵引供电
3.1一般规定
3.1.1牵引供电系统的设计,应与电力部门商定外部电源供电
方案,并核算系统电压损失。
枢纽牵引供电系统设施的布点方案,应考虑近、远期供
电的合理性和供电需要,统一规划,统一设计,可结合相关干线
电气化工程分期实施。
同枢纽相连的城市交通,当作为枢纽电气化的组成部分时,
宜与枢纽供电制式相同,否则应有可靠的不同制式的衔接措施D
与电气化铁路干线相衔接的电气化铁路支线和铁路专用线,
当其牵引供电系统为干线的组成部分时,供电方案应统一确定。
3.2牵引供电系统
牵引变电所的分布应由供电计算并综合考虑下列因素确
定：
1布点应按远期需要设置；
2靠近负荷中心；
3满足接触网最低电压水平的要求；
4牵引变电所的供电围应考虑运营管理机构的管辖围,
供电围不应跨铁路局；
5向邻线与支线供电方便；
6外部电源工程量小。
3.2,2牵引变电所进线电源的电压等级应为110kV或220kV.
供电方式的选用应综合铁路、电力系统、铁路外通信
线路防护要求等技术经济因素比选确定。
可采用直接供电方式、
·7．
带圆流线的直接供电方式、自耦变压器供电方式或吸流变压器供
电方式。
一般情况宜采用带回流线的直接供电方式,在通信防护
不能满足要求的局部区段,可采用吸流变压器供电方式;繁忙干
线、重载干线或沿铁路电力系统电源点〔电厂、地区变电站〕较
少区段,可采用自耦变压器供电方式。
同一条电气化铁赂的不同区段可根据情况采用不同的供电方
式。
3,2,4双线铁路医段的接触两末端可采用上、下行并联供电,
两相邻牵引变电所间应设分区所.
3.2,5在相邻两牵引变电所供电的电分相处应设联络开关,当
需要时可实现越区供电。
不同电力系统供电的接触网分相装置区
段,应加强绝缘,严禁将两个电力系统接连。
3.1.6牵引网需要分段〔成分区〕供电时,可设开区所,并应
符台下列设置原则与进线要求：
1当自耦变压器供电方式供电臂较长时,可在供电臂中部
设分段式开闭所；
2当地无牵引变电所且需要较多独立供电线时,可设馈线
式开两所,开闭所电源进线不宜少予两回；
3当开筒所供电围的铁路线路有两个以上方向的干线引
入时,其开闭所的电源连线应分别从两个干线方向引入；
4开闭所的电源进线优先采用独立供电线,也可利用接触
网作为电源线路.
3.2,7接触网设置独立供电线应遵守下列原则；
l双线铁路区段上、下行接触网与机务段等应设独立供电
线,有条件时折返段可设独立供电钱。
2牵引变电所、馈线式开闭所所在的双线铁路8股道以上
的车站与单线铁路6股道以上的车站宜设独立供电线.
3大型枢纽的编组站各分场成设独立供电线,每个分场
宜在当地实行分家供电,分束原则可根据行车组织与检修需要,
·8.
一般3～5股道为一束.
4大型客站应设独立供电线,并实行分束供电,分束原则
可根据客运需要按不同方向列车进站径路或站台划分；当客站上
设牵引变电所或开闭所时,每束可单设供电线。
5铁路专用线和支线有条件时宜按独立供电设计口
V形综合维修天窗停电单元的划分,应根据行车组织的
需要、线路设施和供电设备情况等综合比较确定。
铁道干线电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为
27.5kV,自耦变压器供电方式为2×27.5kV；电力机车、电动
车组受电弓和接触网的额定电压为25kV,最高电压为29kV；电
力机车、电动车组受电弓上最低工作电压为20kV；电力机车、
电动车组在供电系统非正常情况下〔检修或事故〕运行时,受电
弓上的电压不得低于19kV.
单相牵引负荷对电力系统三相不平衡影响,应满足有关
标准规定值,必要时可在电力系统、牵引供电系统采取改善措
施。
牵引供电系统可采取下列措施：
1相邻牵引变电所牵引变压器原边换接相序,合理安排牵
引网的分段与相序；
2牵引变电所采用三相一二相平衡变压器。
3-2-11牵引负荷对电力系统的谐波影响,应根据有关标准规定
的要求进行谐波预测计算,当大于规定值时,皮采取改善措施。
3.3牵引变压器~暇流变压器、并补装置、导线
牵引变压器容量应根据交付运营后第3年或第5年需要
的通过能力、机车类型、列车牵引重量、追踪间隔时分等条件计
算；按紧密运行时客车和货车平行图分别进行校验,并应符合下
列规定：
l需要通过能力按运量计算时,应预留一定的储备能力,
单线采用2096,双线采用15%；近期按调查运量计算时,还应
·9．
考虑货运量的波动性；远期按国家要求的年输送毖力计算时,应
仅考虑储备能力。
2需要通过能力小于线路通过能力的509t6对,可按1.5．～
2.0倍的需要通过能力计算,此时不再考虑波动系数和储备系
数白
3牵引能耗应按各类电力牵引列车计算,当客车、空车比
重较小时,可按满载货物列车的牵引能耗计算。
4应充分利用牵弓I变压器的过负荷能力o
牵引变压器应采用下列固定备用方式：
每个牵引变电所宜设两台牵引变压器,一台运行,一台备
用。
每台变压器容量应能承担全所最大负荷。
牵引变压器宜采用单相结线,也可采用三相V,V或V,
X结线、三相一二相平衡结线〔包括斯柯特结线与阻抗匹配平衡
结线等〕、三相结线〔包括YN,t[11与YN,cj11,cl1十字交叉结
线〕等其他能满足供电要求的结线。
3.3,4吸流变压器的容量,应根据牵引网负荷大小与负载阻抗
确定。
3,3.5当需要改善牵引供电系统的功率因数与吸收部分高次谐
波时,应装设并联电容补偿装置,其补偿度可采用0.120补偿
后,牵引变电所一次侧平均功率因数不应低于0.90
并联电容补偿装置,宜设在牵引变电所二次侧母线上。
当采用固定并联电容补偿装置不能满足功事因数要求时,宜设动
态无功补偿装置。
并联电容补偿装置的安装容量应根据要求的近期年运输量,
并考虑10%的余量计算选定。
选定后应进行谐波校验。
供电臂各导线的截面,应满足机械强度和牵引负荷的要
求,各导线应满足下歹Ij具体要求：
1列车紧密运行时有效电流产生的温升校验；
10
2牵引网短路时各导线的动热稳定性校验；
3改善牵引网电压水平增设的附加导线,其截面可根据改
善电压的设计需要确定,并应满足载流能力,但在牵引供电系统
设计中不宜采用该加强措施。
3-4吸上线、保护线与钢轨连线
吸流变压器供电方式的吸上线应符合下列要求：
1吸上线宜设于相邻两吸流变压器中间,当路外通信线
路防护需要时也可偏置D
2吸上线应与钢轨或扼流变压器线圈中点牢固连接D
3区间吸上线的截面,应按所在区段一列车最大电流选定；
变电所处应按接触网最大电流选定q
4变电所处〔供电臂首端〕吸上线应设两处,一处与铁路
正线相连；一处与变电所专用线或站线相连,双线区段上、下行
正线应各设吸上线。
5相邻两吸上线的间距在自动闭塞区段应大于一个闭塞分
区；吸上线处无扼流变乐器时,在保证信号轨道电路正常工作条
件下,可增设空扼流变压器,但不得在相邻两闭塞分区同时增
设。
6双线区段一卜、下行接触网并联供电的供电臂,回流线末
端也应并联。
带回流线直接供电方式的吸上线和自耦变压器供电方式
的钢轨连线应符合下列要求：
1吸上线和钢轨连线在自动闭塞区段,其间距不应小于两
个闭塞分区D
2吸上线和钢轨连线应与钢轨或扼流变压器线圈中焦牢固
连接。
3吸上线和钢轨连线的截面应满足机械强度的要求与具有
承受短路电流的能力；与自耦变压器N线相连的钢轨连线还应
-11-
满足自耦变压器供电围最大负荷电流的需要o
4变电所处吸上线的设置与截面应与吸流变压器供电方式
的要求相同。
·12·
4牵引变电所
4*1所址选择和总布置
牵引变电所、开闭所、分区所和自耦变压器所的所址应
根据供电计算确定的分布方案进行选择,并应综合考虑下列因
素：
1便于架空或电线线路的引入和引出D
2不占或少占农田。
3当铺设铁路岔线时,应便于铁路岔线出岔与铺设,并力
求岔线短捷；铺设公路时,便于与公路衔接,并力求避免跨越站
场。
4具有适宜的地质条件与地基承载力,并避开危岩、流砂、
滑坡、落石等地质不良地带；不宜设在高土壤电阻率地区。
5避开高填方,、大量拆迁建筑物和地下设施的地区D
6不宜设在空气污秽地区。
7牵引变电所的围墙,距最近股道的线路中心,不宜小于
10mo
8牵引变电所的所址高程宜在100年一遇的高水位之上；
开闭所、分区所、自耦变压器所的所址高程宜在50年一遇的高
水位之上,否则应有防护措施,所址不应被积水淹没,山区变电
所的防洪设施应满足泄洪要求。
9确定所址时,与电台、雷达站、机场、弱电线路以与地
下管道、电缆、储油设施等邻近设施和周围环境应符合现行国家
标准的相关规定。
10所与所外的建筑物、堆场、储罐之间的防火净距,应符
合现行国家标准《建筑设计防火规》的规定o
·13·
11方便职工生活与水源条件较好。
4.1.2牵引变电所总布置应保证运行安全可靠,力求紧凑合理,
充分利用地形7并根据远期发展方便扩建的可能。
所区布置应符合下列要求：
1宜利用原有地形,减少土石方工程量,对坡度较大的场
地,可采用阶梯形布置,但应便于所运输、检修与巡视；
2建筑物、场地、道路和电缆沟的高程,同基础和管线的
埋深应互相配合,统一安排,建筑物的室地面宣高出室外地面
300mm；
3所区应有排水措施,场地设计坡度不应小于0.5%,
不宜大于6%,当土质易受冲刷时,不宜大于5%；
4电缆沟应采取有效的防水和排水措施,沟壁顶面的高
程,应高出地面100mm以上。
所区围墙应设实体墙,高度不宜低于2.2m,在山区人烟
稀少地区或无人值班条件下,可增高至’2-5～3mD
牵引变电所应设公路或铁路岔线与外部公路或车站衔接a
所道路宜设置回车道,其所、外道路路面宽度不宜小于
3.5m。
主要设备运输道路的宽度可根据运输耍求确定。
开用所、分区所、自耦变压器所应设便于检修汽车出入的
道路口所区道路宜采用次高级与以上的路面c
牵引变电所所区铁路岔线宜设计为平坡、直线,岔线
轨而宜与场地高程一致,岔线的车挡后面不应设置建筑物。
4,1.7所巡视小道宽度宜为1m,并可利用电缆沟盖板作为巡
视小道D
4,1,8牵引变电所、开闭所、分区所的平面设计应节约占地面
积,在布置上可采用半高型或高型方式布置；当占地很困难或盐
雾等腐蚀性较强的地区,经技术经济比较可采用组合电器或室
布置。
4.1.9牵引变电所、开闭所、分区所,、自耦变压器所室外电气
14
设备区的地面宜硬化D绿化区应严防影响电气设备的安全运
行口
4.2主接线
牵引变电所的主接线应根据铁路与电力部门协商的原则
与其在电力系统中的地位、回路数、设备特点、铁路等级等条件
确定,并应满足供电安全可靠、接线简单灵活,、操作方便和节约
投资等要求。
4.2.2110,～220kV进线为两回路时,宜采用分支接线。
当有穿
越功率时,可用桥形接线〔固定备用时采用外桥接线〕o分支接
线的变电所,根据运行与检修的需要,可在两回路进线之间设置
由隔离开关分段的跨条q
4,2.327.5kV与55kV配电装置中,断路器的备用方式应根据
运输繁忙程度、断路器的类型、检修周期等确定b
当牵引变电所向铁路其他用户供电时,可由高压侧为
55kV或27.5kV的动力变压器供电,动力变压器的结线型式应根
据牵引变压器的结线型式确定。
在自耦变压器供电方式t当牵引变压器的低压侧为2×
27.5kV时,牵引变电所可不设置自耦变压器。
双线区段中分段式开闭所的主接线应满足在"V停"反
行时,能实现接触网上、下行的纽接。
自耦变压器2×27.5kV侧可装设电动或手动隔离开关,
在无电时进行投切。
4.3室肉配电装置
宣配电装置的安全净距应符合表4.3.1的规定,并应
按图4.3.1_1和圈4.3.J--2进行校验o
当电气设备外绝缘体量低部位距地面小于2.3m时,应装设
固定遣栏o
裹室配电装置的安全净距
┏━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃┃┃额定电压┃
┃┃┣━━━━┳━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┳━━━━┫
┃符号┃适用围┃┃┃27.5┃55┃┃
┃┃┃3┃10┃┃┃110J┃
┃┃┃┃┃<35>┃<66>┃┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━┫
┃┃带电部分至接地部分之间┃┃┃┃┃┃
┃┃┃┃I┃┃┃┃
┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃┃
┃A.┃网状和板状蕾栏向上延伸线距地2.3m┃75┃1251┃300┃550；┃850┃
┃┃┃┃I┃┃┃┃
┃┃处与遗栏上方带电部分之间┃┃I┃┃!
┃┃
┃┃┃┃┃┃I┃┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━┫
┃┃┃┃┃.--------1┃——_____——f——_——┃┃
┃┃不同相的带电部分之同┃┃┃┃┃┃
┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃┃
┃A2┃断路器和隔离开关的断口两侧带电部分┃75┃125┃300┃550l┃900┃
┃┃之间I┃┃┃┃┃┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━┫
┃┃搬状遮栏至带电部分之间┃┃┃┃┃┃
┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃┃
┃Bi┃交叉的不同时停电检修的无速栏带电部1┃825┃875┃1050┃1300┃1600┃
┃┃分之间┃┃┃┃┃┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━┫
┃B2┃网状遮栏至带电部分之间┃175┃225┃400┃650┃950┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━┫
┃C
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