于高荣，刘彦忠，邹 岩
摘 要：基于东部非洲实施电气化铁路过程中的实际问题，结合国内外建设经验及乌干达东部标轨铁路项目的实际情况，对牵引变电所高压侧进线方案进行比较分析研究。
关键词：东非；牵引变电所；环网供电；主接线
0 引言
乌干达东线标轨铁路项目位于乌干达境内东南部，横穿东部区和中央区，起点为肯尼亚与乌干达边境城市托罗罗，终点为乌干达首都坎帕拉。该铁路采用中国国铁I级铁路标准进行设计，正线长度为236.05 km。
该铁路设计采用电力牵引方式，全线计划新建Tororo、Buwoola、Iganga、Balumagi、Kampala East 5座牵引变电所。外部电源电压等级为132 kV，牵引供电系统采用单相工频（50 Hz）25 kV交流制，供电制式为带回流线的直接供电方式。每座牵引变电所引入2路132 kV电压等级电源，外部电源由乌方负责完成，待铁路牵引供电方案确定后再确定外部供电方案。为保证后续工作的开展，结合外部电网状况，有必要对牵引变电所进线方案进行分析，研究一种适合当地供电条件，满足项目运营的进线方案。
戴望舒，出生于1905年，享年四十五岁。 诗人的一生有过多次创作，数量高达九十多首，其中《雨巷》这首现代诗写于1928年，是一首兼具乐感和朦胧缥缈意象的、具有象征意义的诗，而这种种也促成了它独具代表性的地位。而且伴着这首诗的发表和传播，戴望舒也获得了“雨巷诗人”的佳誉。
1 分支接线方案
目前国内电气化铁路中，牵引变电所高压侧主接线主要采用线路变压器组接线和带跨条的分支接线2种常规方案。对于牵引变电所高压侧外部电源进线，通常需要国家电网为每个牵引变电所提供2路独立可靠的电源，该2路外部电源应引自不同变电站或同一变电站的不同母线段，且外部电源线路采用单塔单回的架设方式。国内110 kV的牵引变电所进线通常采用带跨条分支接线方案，如图1所示。2路独立外部进线电源通过所内跨条与牵引变压器相连，其特点是运行方式灵活，方案成熟，可靠性高。在正常运行方式下，每一路进线可向其对应的变压器进线交叉供电；当一路进线故障时，可切换至另一路进线及牵引变压器供电或由另一路进线通过所内跨条对该进线侧的牵引变压器进线交叉供电。
图1 分支接线方案
2 环网供电方案
与国内相比，非洲东部国家乌干达电力基础设施落后，外部电源薄弱，铁路沿线的132 kV及以上变电站数量较少，可能无法满足为每座牵引变电所提供2路独立进线电源的要求。借鉴埃塞俄比亚亚吉电气化铁路实施的经验，可以采用2、3个牵引变电所引入2路独立进线电源，牵引变电所采用如图2所示的环网供电方案。在环进环出外部电源进线方式下，牵引变电所1路外部进线电源由外部电网提供，另1路外部进线电源由相邻牵引变电所通过所内跨条及相邻牵引变电所之间的联络线提供，本所也可通过所内跨条及牵引变电所之间的联络线为相邻牵引变电所提供进线电源，部分牵引变电所的2路外部电源进线均由相邻的牵引变电所引入。
图2 环网供电方案示意图
牵引变电所进线侧采用环网方案，进线主接线方案有2种。
方案一：将相邻的2、3个牵引变电所设定为一组，每组设2回路高电压等级外部进线电源，2路电源应独立可靠且互为热备用，采用分支接线方式进线，组内各变电所通过高电压等级线路相连接，形成牵引变电所高压侧环进环出的外部电源供电方案，如图3所示。
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图3 环网供电方案一
在跨条内、外侧均设断路器、电流互感器及隔离开关，在跨条外设检压、计费及保护用的电压互感器，以满足2路独立外部电源方案和环进环出外部电源2种不同供电方案在同一铁路项目共存的要求；牵引变电所主变压器采用一主一备运行方式，设置主变及电源自动装置。该方案已在埃塞俄比亚亚吉铁路中得到应用。
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方案二：与方案一类似，将相邻的2、3个牵引变电所设定为一组，每组设2回路高电压等级外部进线电源，2路电源应独立可靠且互为热备用，采用分支接线方式进线，组内各变电所通过高电压等级线路相连接，形成牵引变电所高压侧环进环出的外部电源供电方案，如图4所示。
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2路高压线路间设1组断路器、1组电流互感器及1组电动隔离开关分段的外桥，外桥内侧与国内习惯采用的主接线方案一致，设1组手动隔离开关及1组电动隔离开关分段的跨条。
牵引变压器采用固定备用的方式，设置备用电源自动投入装置，正常时由1路电源通过1台牵引变压器向牵引供电系统供电，当该电源线路失压或其牵引变压器故障时，另1路电源及另1台牵引变压器自动投入，使牵引供电系统迅速恢复供电。国内专用铁路线常用该方案。
图4 环网供电方案二
3 方案对比分析
3.1 可靠性
在可靠性方面，当1路电源故障时，上述各方案均能够切除故障，投入另1路独立电源，保证牵引变电所供电，能够有效保证铁路电气化设备设施的用电要求。但是环网供电方案一和方案二在切除故障并投入另1路独立电源的过程中涉及的电气设备数量要多于分支接线方案，所涉及的任何设备发生异常都会导致投入失败，进而引发牵引变电所解列。因此分支接线方案的可靠性要高于环网供电方案，同时环网供电方案二的可靠性高于其方案一。
3.2 故障切换时间
当外部电源环节出现故障时，分支接线方案仅需判断本所相关设备的状态，做出判断后对本所设备下发控制指令。而环网供电方案一及方案二不仅需要判断本所相关设备的状态，还需要判断本组中其他牵引变电所相关设备的状态，在某些情况下控制指令的下发对象也是本组内其他牵引变电所设备。而且在某些特定工况下，方案一和方案二所需控制的设备数量要多于分支接线方案的设备数量，方案一最多，方案二次之。因此从实现故障切换的时间角度考虑，分支接线方案时间最短，环网供电方案二次之，方案一最长。
3.3 对外部电源的要求
分支接线方案对外部电源的要求极高，尤其是在外部变电站数量较少的情况下，需要外部变电站提供足够数量独立间隔的难度较大。环网供电方案一和方案二对外部电源的要求比分支接线方案低很多，项目需要独立间隔的数量大为减少。环网供电方案较适用于一些电网薄弱地区的铁路电气化建设或升级改造项目。
3.4 运营维护
分支接线方案为国内常用的技术方案，符合国内电气化运营维护相关人员的作业习惯，相关人员可以在短时间内接手电气化设备的相关工作。环网供电方案一所采用的主接线方案与国内常用方案差别较大，国内技术人员如果运营维护该项目需要经过较长的熟悉过程。环网供电方案二中的外桥内侧设备符合国内电气化运营维护人员的技术操作习惯，相关人员也可以在较短时间内接手设备维护相关工作。后期如果由所在国组织进行运营维护工作，则环网供电方案一和方案二区别不大。考虑到东部非洲国家缺少铁路运营经验，电气化铁路运营经验更是匮乏的现状，项目产权单位需要我国为所在国提供运营服务的需求较大，因此在铁路建设过程中，应该考虑项目运营方技术人员的检修作业习惯。
对上述3种方案不同方面的对比分析结果如表1所示。
表1 不同进线方案特点对比
对比项目分支接线方案环网供电方案一环网供电方案二 可靠性最高低高 故障切换时间短最长长 变电所内投资低高高 运营维护习惯不习惯习惯 对外部电源要求高低低 提供独立间隔难度大较小较小
在乌干达东线标轨铁路项目中，当中方仅参与建设，运营最终由外方组织进行时，环网供电方案一和方案二均可作为选择方案；而若中方参与建设并最终组织运营，方案二较方案一更能最大限度地避免当地电力供应对项目的影响，符合中国的运营标准流程，同时在采用环网供电时其具有可靠性高、动作时间短的优点，对铁路安全运营具有更好的现实意义。
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4 结语
综上所述，我国参与非洲铁路建设的关键是基于中国标准，但并非意味着完全按照国内惯用方案。中国铁路走出国门，需充分结合项目当地的实际情况，着力解决各个国家和地区由于自然环境、既有建设条件对项目建设和运营的影响，实现国内成熟做法与项目具体情况的有机结合，更好地推进项目建设和中国标准的应用。
参考文献：
[1] 张效楠，严希. 埃塞亚吉铁路牵引变电所环进环出方案研究[J]. 高速铁路技术，，10（5）：65-68.
[2] 中国港湾工程有限责任公司. 新建乌干达标准轨距铁路工程东线可行性研究报告[R]. .
[3] 国家铁路局. TB 10009- 铁路电力牵引供电设计规范[S]. 北京：中国铁道出版社，.
[4] 华春阳，刘爱华. 电气化铁路牵引变电所高压侧进线方案分析技术交流论文集[C]. 北京：中国交通建设股份有限公司，.
Abstract: Based on the actual problems occurred during construction of electrification of eastern railway of Africa, with connection to the experience from home and abroad and actual conditions for construction of Uganda eastern railway with standard gauge, the comparison and analysis are made on the scheme for incoming lines at high voltage side of a substation.
Key words: Eastern Africa; traction substation; loop network power supply; main wiring
DOI：10.19587/ki.1007-936x..02.027
中图分类号：U224.2
文献标识码：B
文章编号：1007-936X()02-0106-03
收稿日期：-01-11
作者简介：于高荣，刘彦忠.中国港湾工程有限责任公司，工程师；
