铁路牵引变电所施工工法.

铁路牵引变电所施工工法

中铁二十局电气化工程有限公司

1.前言

铁路电力牵引变电所是将国家超高压电网110KV的电压转变为适应于铁路牵引机车使用的25KV（±10%）的转换设备，该设备为铁路运输提供了可靠的、安全的、环保的能源动力。铁路牵引变电所的施工是铁路站后四电工程中重要的一环，它的建成为铁路最后的开始运营起到了至关总要的一步。铁路牵引变电所施工工法是一种新型的、先进的施工工艺方法，尤其是该工法采用平行作业的施工方法，缩短了施工时间，合理地安排了施工工序，极大地提高了施工效率，确保了施工安全，应用于大西高铁工程、集通铁路工程、黄韩侯铁路工程等，并于2015年12月通过中铁二十局集团工程有限公司科技成果鉴定，经专家评审为国内领先水平，对类似工程施工具有积极的借鉴和推广作用。

2.工法特点

2.1采取平行作业，极大地提高了施工效率

室内外展开平行作业，室内设备安装和室外设备安装同时展开，合理地利用地理地形、人力资源、施工器具，最大限度地多方位开展施工工序，不仅使各种资源得到了充分的利用和发挥，而且缩短了施工时间，极大地提高了施工效率。

2.2施工标准化、工艺程序化

基础施工、构架安装、主变压器安装、避雷器安装、母线施工、电缆施工等等施工工艺，已在多条铁路线上牵引变电所施工中应用，形成了很成熟

的施工工艺，具有施工工艺程序化、施工技术标准化，具有施工工艺简单、节约材料、提高效率等特点。

2.3应用广泛具有推广价值

我国现有电气化铁路已经超过2万公里，在新建的高铁、国家铁路、地方铁路中，机车牵引的制式以电力牵引为主，在对既有的铁路改造过程中也是将内燃机车牵引改为电力供电牵引，所以说铁路牵引变电所施工是未来铁路机车动力的主打制式，该技术具有应用广泛，极具推广价值等特点。

3.使用范围

本工法适用于高铁变电所、铁路专用线、客货共线、地铁、城市轻轨等铁路牵引变电所工程项目的施工。

4.工艺原理

牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。该两臂的接触网电压相位是不同的，一般是用分相绝缘器隔离开来。相邻变电所间的接触网电压一般是同相的标准电压，期间除也用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器或隔离开关的操作，实行双边(或单边)供电。

牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器(牵引变压器)、动力变压器、自耦变压器(AT)、所用变压器几种；根据接线方式不同，又有单相变压器、三相变压器、三相-二相变压器等。尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别，但其基本原理都是一样的，其作用都是变换电压，传输电能，以供给不同的电负荷。适合电力机车使用的27.5KV的单相电。由于牵引负荷

具有极度不稳定、短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电力负荷恶劣的多，因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强，这也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。动力变压器一般是给本所以外的非牵引负荷供电，电压等级一般为27.5/10KV，容量从几百至几千KV A不等。自耦变压器(AT)是AT供电的专用变压器，自身阻抗很小，一般沿牵引网每10～20km设一台，用以降低线路阻抗，提高网压水平及减少通信干扰。

5.工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

铁路牵引变电所施工工艺流程见图5.1

牵引变电所施工程序流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

5.2.1.1 施工文件的准备：施工单位应对批准的设计的文件和图纸进行审核，包括牵引变电所施工图、馈线保护二次接线图、主变压器保护二次接线

图、配电装置安装图以及有关的施工技术标准和设计说明文本，如发现问题应及时联系设计单位解决并上报建设单位和监理单位。

5.2.1.2 图纸的审核工作应包括下列内容：设计文件与施工合同是否相符；设计说明书、工程数量、设备和主要器材的规格、型号等是否与设计图纸相符；施工图纸有无遗漏或与设计规范、施工规范以及验收标准相违背的地方；室内、外设备的安装位置是否合理，管道、线缆径路，是否与设计图相符。

5.2.1.3 施工调查：施工单位依据设计文件对施工条件、设备进场道路、施工环境、防雷接地、施工驻地等状况进行调查，当调查结果不符合设计要求时应及时通知设计单位，按照规定程序进行变更。

5.2.1.4根据现场实际情况编制好《实施性施工组织设计》，对重、难点工程要单独编制施工方案，并由项目总技术负责人和班组技术负责人逐级向全体施工人员进行技术交底。

5.2.1.5 物资部门要按照设计要求编制材料采购计划，并按照规定进行进场检验和试验，核对规格型号和数量，派专人进行材料保管。

5.2.1.6 施工队伍应配备相应的施工机具及检测用仪器、仪表，并通过安全认证和定期计量校核。

5.2.1.7 项目安全负责人要针对项目特点，制订相对应的安全措施和环境保护措施，购置必要的防护工具、用品以及标志标识牌。

5.2.1.8 施工前要对施工人员进行安全培训和技术培训，对于特殊工种、重要工序的作业人员应按相关规定持证上岗。

5.2.2 室外施工

5.2.2.1 测量

①根据基础平面布置图引入标高，作为各类基础和基坑的标高设定，以便进行基坑开挖和基础浇筑。

②将设计规定标高用水准仪引入施工场地，标高点用混凝土制作并进行保护。

③依据房建位置，用经纬仪测定一基准线，作为各基础的测量依据。用经纬仪测定各基础的中心桩，并做轴桩。在基础的轴桩之间拴上白线绳，标出基础的横、竖中心线。根据基础的深外形尺寸和利用白线绳标出的中心线，采用平行推移法测出基坑的开挖边线。

④将测出的边线撒上白石灰粉标出，复核无误后，撤出白线绳即可开挖基坑。

5.2.2.2基础开挖及浇筑

基础开挖包括主变压器基础、隔离开关基础、电流互感器基础、电压互感器基础、断路器基础、避雷针基础等。

①构架电杆基础开挖按照设计深度进行开挖，按照构架的高度进行高度复测后就可以进行构架的组立和焊接。

②室外设备基础开挖：开挖前，用砖块将基础侧设的辅桩围起来，防止作业过程中因为碰撞而移位。沿着基坑的开挖边线开挖，边开挖边修整，挖至设计桩。

③用水准仪复测坑深，无误后均匀夯实坑底。基坑挖好后，预留回填土，其余弃土全部外运。

④复核坑位尺寸及深度无误后，根据基础类型支立钢模，并在钢模表面涂刷脱模剂。支立后的模板中心与基础中心重合，偏离误差小于1mm；预埋