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[摘要]详细介绍深圳轨道交通的牵引供电系统。分析工程特点及施工难点并提出相应措施，来保证工期的顺利完成。
[关键词]牵引供电 变电所 配合 接口 运输
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2008）1210091-01
现行的轨道交通供电系统一般采用集中供电的110/35kV两级供电方式, 供电系统包括牵引变电所系统、降压变电所系统、电力监控系统和杂散电流防护系统4个子系统。直流牵引变电所将轨道交通供电系统的33kV电源降压、整流后变成1500V直流电源，再由牵引变电所内直流配电装置将该直流电源送到区间接触网，供电动机车用电。
一、工程概述
深圳轨道交通3号线二期工程线路正线全长32.858km(双线)，其中地下线8.518km，高架线21.739km，地面线1.692km，过渡段0.909km；沿线所经区域有罗湖区的东门、水贝、布心片区。
供电系统主要由各牵引降压混合变电所、降压变电所、跟随式降压变电所1500V直流隔离开关设备、变电所综合自动化系统、交直流保护设备及杂散电流防护系统组成。全线共设12座牵引变电所。
二、供电系统概况
（一）交流供电系统
交流供电系统采用两级电压集中供电方式，主变电所进线电源电压为AC110kV，牵引变电所及降压变电所进线电压为AC35kV。
分别由草埔主变电所和银海主变电所供电。35kV中压供电网络采用分区环网接线方式向沿线的牵引降压混合变电和降压变电所供电。共分为8个供电分区，每个供电分区中最靠近主变所的变电所直接从主变电所的两段35kV母线上各引入一回35kV电源，其它变电所(跟随式降压变电所除外)采取环接形式从相邻的变电所引入两回35kV电源，环网电缆设置线路纵差保护装置。
（二）牵引供电系统
牵引供电系统包括牵引变电所变电系统和接触轨受电系统，其中接触轨受电系统由其他承包商负责。牵引变电所负责将35kV中压交流电降压整流为1500V直流电，并向沿线的接触轨提供电源。接触轨系统负责将牵引变电所提供的DC1500V牵引电源通过受流器供给地铁列车，并利用走行轨回流。
牵引整流机组高压侧额定电压为AC35kV，直流馈线额定电压为DC1500V。配电变压器高压侧额定电压为35kV，低压侧额定电压为0.4kV。
（三）杂散电流腐蚀防护系统
杂散电流综合监测系统采用分布式与集中式监控系统。监测系统包括参考电极、道床收集网测试端子。高架桥梁收集网测试端子、隧道收集网测试端子、建筑结构测试端子、智能传感器、数据传输电缆、数据采集服务器、微机管理系统构成。
（四）电力监控系统
变电所电力监控系统(综合自动化系统)由控制信号盘、开关柜内的微机综合保护测控单元、其他智能设备、变电所维护计算机和所内通信网络构成。系统采用集中管理、分散布置的模式，各微机综合保护测控单元安装于各开关柜内，通信管理单元通过所内通信网络对其进行监视控制。
三、工程特点
（1）地处闹市区，安全问题突出，安全、文明施工、环保要求高，运输困难，在轨道运输条件不成熟情况下，大型设备及物资材料的进场及进入设备安装施工现场困难。
（2）供电系统工程是一个复杂的系统工程，与土建单位孔洞预留及设备基础制作的配合，与车站施工单位各种管线预埋的配合，杂散电流专业与各车站及高架桥施工单位、整体道床施工单位关于杂散电流测试端子预埋件的施工配合等。施工配合及协调工作繁琐，各专业的前期配合及施工过程中的施工协调牵扯工作面广，涉及单位多。
（3）供电系统包含变电所安装、电缆敷设、杂散电流防护和综合监控系统等多个专业。
四、工程技术难点分析
（一）设备选型
（1）深入调查研究、优先选用高可靠性、实用性和先进的国产设备，提高国产化率，满足可靠性、可用性和安全性的要求，使供电系统的系统配置可靠、安全。（2）合理配置系统设备用房和辅助生产用房，节省空间资源。在设备安装图、开孔图、预埋件图及开关柜排列图和设备平面布置图的设计中加强标准化工作。（3）在设计联络、施工设计和施工阶段处理好系统设备接口、协调好各供货商的一、二次设计，并进一步优化设计为工作重点，控制施工文件的完整性、准确性，以方便施工、安装、缩短工期、节省费用为主。
（二）接口管理
深圳地铁3号线二期工程是由许多独立的承包商共同完成。独立承包商之间的接口界定及施工协调对于整个系统的质量、工期及实现整个系统的功能起着决定性作用。
供电系统、轨道旁辅助设备的安装，主要与土建、楼宇、轨道、车辆、信号、无线传输、机电安装、火灾报警等工程发生联系，各个专业不是独立存在的，相互之间均存在着大量的接口。这就决定了各专业之间的不可分离性以及协调工作的繁琐性。处理好接口问题，是做好本项目工程的前提和基础，因此接口管理是本工程的技术重点。
设专人负责系统接口的管理、协调工作；对于相互间有接口的系统设备，在工厂监造、测试阶段，将其集中到一个生产厂家直接对接进行试验，以确保其接口的可靠性；严格控制接口变更，不随意变更接口，接口变更必须履行严格审批手续。变更要得到接口相关各方的同意，替换接口文件；明确设备接口，订货前要对设备接口进行全面核对，保证设备接口准确无误。设备到货首先核对接口，出现问题安装前解决。
（三）高压电缆头的制作
在中高压供电系统中，开关柜出线会遇到大电流，柜子的空间有限，这是插拔式电缆终端头很好的解决了这个问题，并且妥善的解决了电缆终端的外屏蔽切断处电场集中问题。正因为这些优点使其制作结构特殊，安装程序复杂，如果安装过程有疏漏将会影响到电力系统的正常运行，从而导致地铁整个系统出线紊乱甚至事故。
针对35kV插拔式电缆终端头在电力系统中的重要作用，制定以下措施来保证电缆头的施工质量：（1）派人进厂监造、学习；（2）联系厂家进行现场培训，示范操作安装过程；（3）掌握此类电缆终端头的安装要领且要经过专业培训认可；（4）熟悉专用工具操作规程；（5）做好特种电缆头的绝缘、耐压等试验。
（四）大型设备的运输
利用通风井、端头井、临时吊装孔作为垂直运输通道。根据各层所需的工程实物量，由专职运输小组，有序地合理分送材料、设备。在施工区域搭设一个临时仓库堆放。如有作为垂直运输的通风井道，应在投入安装使用前，完成所有的垂直运输工作。在施工高峰时协调各施工单位错开吊装时间。
五、结束语
目前我国大力发展的城市地铁等轨道交通中基本上都采用了直流牵引供电系统, 而直流牵引供电系统通常是通过牵引变电所或牵引降压混合变电所中的大功率整流装置将交流电能转变成向全线触网馈电的直流电能。
作者简介：
杜银龙，硕士，中铁一局电务公司，工程师。
[关键词]牵引供电 变电所 配合 接口 运输
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2008）1210091-01
现行的轨道交通供电系统一般采用集中供电的110/35kV两级供电方式, 供电系统包括牵引变电所系统、降压变电所系统、电力监控系统和杂散电流防护系统4个子系统。直流牵引变电所将轨道交通供电系统的33kV电源降压、整流后变成1500V直流电源，再由牵引变电所内直流配电装置将该直流电源送到区间接触网，供电动机车用电。
一、工程概述
深圳轨道交通3号线二期工程线路正线全长32.858km(双线)，其中地下线8.518km，高架线21.739km，地面线1.692km，过渡段0.909km；沿线所经区域有罗湖区的东门、水贝、布心片区。
供电系统主要由各牵引降压混合变电所、降压变电所、跟随式降压变电所1500V直流隔离开关设备、变电所综合自动化系统、交直流保护设备及杂散电流防护系统组成。全线共设12座牵引变电所。
二、供电系统概况
（一）交流供电系统
交流供电系统采用两级电压集中供电方式，主变电所进线电源电压为AC110kV，牵引变电所及降压变电所进线电压为AC35kV。
分别由草埔主变电所和银海主变电所供电。35kV中压供电网络采用分区环网接线方式向沿线的牵引降压混合变电和降压变电所供电。共分为8个供电分区，每个供电分区中最靠近主变所的变电所直接从主变电所的两段35kV母线上各引入一回35kV电源，其它变电所(跟随式降压变电所除外)采取环接形式从相邻的变电所引入两回35kV电源，环网电缆设置线路纵差保护装置。
（二）牵引供电系统
牵引供电系统包括牵引变电所变电系统和接触轨受电系统，其中接触轨受电系统由其他承包商负责。牵引变电所负责将35kV中压交流电降压整流为1500V直流电，并向沿线的接触轨提供电源。接触轨系统负责将牵引变电所提供的DC1500V牵引电源通过受流器供给地铁列车，并利用走行轨回流。
牵引整流机组高压侧额定电压为AC35kV，直流馈线额定电压为DC1500V。配电变压器高压侧额定电压为35kV，低压侧额定电压为0.4kV。
（三）杂散电流腐蚀防护系统
杂散电流综合监测系统采用分布式与集中式监控系统。监测系统包括参考电极、道床收集网测试端子。高架桥梁收集网测试端子、隧道收集网测试端子、建筑结构测试端子、智能传感器、数据传输电缆、数据采集服务器、微机管理系统构成。
（四）电力监控系统
变电所电力监控系统(综合自动化系统)由控制信号盘、开关柜内的微机综合保护测控单元、其他智能设备、变电所维护计算机和所内通信网络构成。系统采用集中管理、分散布置的模式，各微机综合保护测控单元安装于各开关柜内，通信管理单元通过所内通信网络对其进行监视控制。
三、工程特点
（1）地处闹市区，安全问题突出，安全、文明施工、环保要求高，运输困难，在轨道运输条件不成熟情况下，大型设备及物资材料的进场及进入设备安装施工现场困难。
（2）供电系统工程是一个复杂的系统工程，与土建单位孔洞预留及设备基础制作的配合，与车站施工单位各种管线预埋的配合，杂散电流专业与各车站及高架桥施工单位、整体道床施工单位关于杂散电流测试端子预埋件的施工配合等。施工配合及协调工作繁琐，各专业的前期配合及施工过程中的施工协调牵扯工作面广，涉及单位多。
（3）供电系统包含变电所安装、电缆敷设、杂散电流防护和综合监控系统等多个专业。
四、工程技术难点分析
（一）设备选型
（1）深入调查研究、优先选用高可靠性、实用性和先进的国产设备，提高国产化率，满足可靠性、可用性和安全性的要求，使供电系统的系统配置可靠、安全。（2）合理配置系统设备用房和辅助生产用房，节省空间资源。在设备安装图、开孔图、预埋件图及开关柜排列图和设备平面布置图的设计中加强标准化工作。（3）在设计联络、施工设计和施工阶段处理好系统设备接口、协调好各供货商的一、二次设计，并进一步优化设计为工作重点，控制施工文件的完整性、准确性，以方便施工、安装、缩短工期、节省费用为主。
（二）接口管理
深圳地铁3号线二期工程是由许多独立的承包商共同完成。独立承包商之间的接口界定及施工协调对于整个系统的质量、工期及实现整个系统的功能起着决定性作用。
供电系统、轨道旁辅助设备的安装，主要与土建、楼宇、轨道、车辆、信号、无线传输、机电安装、火灾报警等工程发生联系，各个专业不是独立存在的，相互之间均存在着大量的接口。这就决定了各专业之间的不可分离性以及协调工作的繁琐性。处理好接口问题，是做好本项目工程的前提和基础，因此接口管理是本工程的技术重点。
设专人负责系统接口的管理、协调工作；对于相互间有接口的系统设备，在工厂监造、测试阶段，将其集中到一个生产厂家直接对接进行试验，以确保其接口的可靠性；严格控制接口变更，不随意变更接口，接口变更必须履行严格审批手续。变更要得到接口相关各方的同意，替换接口文件；明确设备接口，订货前要对设备接口进行全面核对，保证设备接口准确无误。设备到货首先核对接口，出现问题安装前解决。
（三）高压电缆头的制作
在中高压供电系统中，开关柜出线会遇到大电流，柜子的空间有限，这是插拔式电缆终端头很好的解决了这个问题，并且妥善的解决了电缆终端的外屏蔽切断处电场集中问题。正因为这些优点使其制作结构特殊，安装程序复杂，如果安装过程有疏漏将会影响到电力系统的正常运行，从而导致地铁整个系统出线紊乱甚至事故。
针对35kV插拔式电缆终端头在电力系统中的重要作用，制定以下措施来保证电缆头的施工质量：（1）派人进厂监造、学习；（2）联系厂家进行现场培训，示范操作安装过程；（3）掌握此类电缆终端头的安装要领且要经过专业培训认可；（4）熟悉专用工具操作规程；（5）做好特种电缆头的绝缘、耐压等试验。
（四）大型设备的运输
利用通风井、端头井、临时吊装孔作为垂直运输通道。根据各层所需的工程实物量，由专职运输小组，有序地合理分送材料、设备。在施工区域搭设一个临时仓库堆放。如有作为垂直运输的通风井道，应在投入安装使用前，完成所有的垂直运输工作。在施工高峰时协调各施工单位错开吊装时间。
五、结束语
目前我国大力发展的城市地铁等轨道交通中基本上都采用了直流牵引供电系统, 而直流牵引供电系统通常是通过牵引变电所或牵引降压混合变电所中的大功率整流装置将交流电能转变成向全线触网馈电的直流电能。
作者简介：
杜银龙，硕士，中铁一局电务公司，工程师。