为解决枢纽地区直供牵引变电所改造增出AT馈线的成本高、对既有铁路供电影响大、施工过渡复杂、运营维护困难等问题,提出一种利用既有场坪更换牵引变压器并扩建高压室的改造方案。将既有牵引所内的牵引变压器由VV接线更换为VY接线,同时扩建既有高压室用于布置新增的AT馈线GIS开关柜设备,既解决了供电需求,同时又实现经济、便捷、便于运营维护的改造效果。以青盐铁路青岛西牵引变电所为案例,通过实地考察以及结合建设公司、设备管理部门的探讨意见,对该牵引变电所提出多种改造方案,在改造成本、施工过渡、运营维护等方面进行综合对比分析,同时结合实际应用效果得出更换牵引变压器并扩建高压室为最优改造方案的结论,实现了以最少的成本在既有用地内改造直供牵引变电所增出AT馈线的难题。
伴随着我国高速铁路的蓬勃发展,铁路构建时对于牵引供电的需求更加旺盛,牵引变电所作为电气化铁路主要的动力输送来源,已经无法满足更多在建铁路项目的用电负荷需求,对其增容改造是最为常见的处理手段[1-2]。然而,涉及到既有普速电气化铁路的直供牵引变电所改造项目通常比较棘手,由于这种处于枢纽地带的变电所承担着较大范围的既有线供电任务,馈线较多,风险较大[3-4],尤其是目前多数在建高铁项目采用AT供电方式,改造的同时需增出AT馈线[5],此时通常会出现以下问题:
由此可见,改造枢纽地区的直供牵引变电所既需满足用电需求,又要兼顾经济性、时效性、安全性、便捷性等[3],为了解决上述问题,针对特定项目需提出多种改造方案,并进行对比分析存在的优缺点,综合考虑各方面因素后确认最终改造方案。
本文将以青盐铁路青岛西牵引变电所的改造方案作为典型案例进行对比分析,由于该所处于青岛西枢纽地区且采用直接供电方式,馈出6路馈线为既有线供电,且将同时为某在建铁路项目新增2路AT馈线(既有所馈线均为直供方式),改造难度较大,文中提出一种将既有牵引变压器由VV接线更换为VY接线的变压器并扩建高压室的方案,既满足新增供电需求,同时又解决了投资成本高、后期运营维护困难等问题[10]。通过对此典型案例多种改造方案的对比分析,总结了一种适用于直供方式牵引变电所增容改造为AT供电方式铁路供电的改造方案,也同时为类似改造项目提供经验与思路,便于形成更加节约成本,安全高效,便于运维的改造方案。
既有青盐铁路青岛西牵引变电所的主接线方案如图1所示,该所引入两路220 kV三相独立电源,一主一备,并互为热备用。220 kV侧采用分支接线型式,并在进线隔离开关外侧设置了计费及保护用电压互感器。牵引变电所设置了两台VV接线、220/27.5 kV牵引变压器,一台运行,一台固定备用。馈线侧既有连云港方向的2路直供馈线利用“AB”相母线,青岛方向的2路直供馈线及动走线的2路直供馈线利用“-BC”相母线,低压侧采用单母线隔离开关分段的接线型式,馈线断路器采用带旁路母线的固定备用方式。同时在27.5 kV母线上设置了保护、测量用的电压互感器。
青岛西牵引变电所总平面布置如图2所示,220 kV侧电气设备采用户外中、低型布置,27.5 kV电气设备除馈线隔离开关采用户外布置外,其它设备均采用高压室室内网栅间隔布置。房屋采用平房布置,所内设高压室、检修室、控制室、通信机械室及辅助房屋等。
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