铁路行业能源管理解决方案

铁路行业能源管理全面解决方案

——为铁路行业更安全节能增效1 前言

铁路行业发展至今，已经成功地由蒸汽机、柴油机车牵引逐渐发展为电气化系统牵引。作为十一五规划的重要行业之一，铁路行业能否更加安全高效发展是国民经济和社会发展的焦点。近几年，我国的铁路交通建设已经进入了“收成”时期，在技术上和服务设施上都有了很大的提升。

铁路的能源种类繁多，包括水、电、气、太阳能、柴油发电机应急系统等，而且其大面积、大体量的建筑设计、现代航站级的高标准服务要求决定了其设施耗能相应增加。铁路行业的电、水、气等各个系统重要负荷多，可靠性和连续性要求高，任何一个环节出了问题都可能直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。因此对铁路行业进行能源管理是很有必要的。

2 公司介绍

海亿达是国内基于分散控制的智能配电系统技术先行者，在国内最早进行该技术的规模化应用，是对用户端能耗系统管理智能化提供从底层到顶端全面解决方案的专业公司。同时也是国内最早推广有源滤波技术商用化，提供全面电能质量测试与对策技术工程方案的专业公司。

2002年，海亿达与美国APS公司携手将环保配电有源滤波技术引入中国市场，向各行业客户提供有源滤波售前技术支持、电能质量监测分析，电能质量改善方案、有源滤波器安装、调试及培训等技术项目，同时承担着到目前为止中国区已安装的所有有源滤波装置的技术维护和售后服务。

海亿达基于深厚的行业技术积累，服务于电力、电信、广播电视、基础设施、政府公共设施、石油天然气开采、交通、机械、化工、矿冶、建材、轻工、电子等行业，已为众多客户提供了有针对性的产品和解决方案，在项目实施中积累了大量宝贵经验，可根据用户用能系统状况及设备管理要求提供多种能源管理解决方案及其优缺点比较。

海亿达拥有一支专业从事技术支持、安装调试与运行维护的经验丰富的工程师队伍。在北京、新疆、上海、成都、广州、武汉、天津等地均设有专业的售后服务队伍，方便对当地及周边城市的客户提供及时、良好的服务。在深圳总部我们建立了中国技术支持服务中心。

迄今为止，我们已经有广东科学中心、奥林巴斯深圳工厂、上海虹桥站、长沙地铁、杭州广播电视中心等工程项目的实践积累，针对铁路建设总结了较多的应用经验，并着手应用于目前在建的京沪高铁全线18个站的能源管理。

与时俱进的管理理念，技术精湛的研发队伍，不断创新的专业化产品，辐射广泛的销售服务网络，深厚的客户基础，不断推动着海亿达成长发展，为更多的行业和客户提供完善的能源管理解决方案，保证从技术到商务，从报价初期直至质保期结束。

让客户满意，提供满意客户需求的最优方案，是我们长期以来所致力的任务和目标。

3 此解决方案适用的范围

此解决方案适用于铁路行业的能源管理，可适用于

⏹铁路

⏹轨道交通枢纽

同时对于机场、港口也有一定的参考价值。

这里的解决方案是为铁路行业提出的，充分考虑到铁

路行业的特点和行业特殊要求，综合我司在铁路和轨道交通枢纽的先进应用经验，凭借海亿达专业的技术队伍和完善的售后服务团队，提供最专业、

高质量的技术和服务。

4 铁路行业介绍

2008年11月27日，铁道部公布了《中长期铁路网调整规划方案》。根据调整后的方案，到2020年，全国铁路营业里程由达到10万公里以上调整为12万公里以上，其中客运专线及城际铁路达到1.6万公里以上，复线率和电化率分别达到50%和60%以上，主要繁忙干线实现客货分线，基本形成布局合理、结构清晰、功能完善、衔接顺畅的铁路网络，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平。新的调整规划进一

步扩大路网规模，完善布局结构，提高运输质量，体现了原规划快速扩充运输能力、迅速提高装备水平的要求。

铁路最显著的特点是载运质量大、运行成本低、能源消耗少，既在大宗、大流量的中长以上距离的客货运输方面具有绝对优势，而且在大流量、高密度的城际中短途旅客运输中具有很强的竞争优势，是最适合中国经济地理特征和人们收入水平的区域骨干运输方式。

4.1 铁路供配电系统的特点

铁路的电力系统包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。

4.1.1负荷分类

电气化铁路主要由牵引变压器、电力机车、输电线路和其他相关设备组成。电铁牵引负荷是移动、幅值变化大而又烦琐的特殊负荷，其负荷日波动的特征非常明显，引起这种日波动的原因与线路条件、机车类型与操纵、机车速度、牵引重量等因素有关，而这些因素又具有随机性，因此，电铁牵引负荷是一个典型的日波动负荷。

车辆段内的具体负荷如下：

a. 一级负荷：通信、信号、防灾报警、电力监控、消防等设备用电及牵引降压混合变电所跟随变电所用电、应急照明等；

b. 二级负荷：工作照明、给排水、通风及检修、试验设备等；

c. 三级负荷：空调、电热及广告照明等。

4.1.2 供电系统特点

铁路供电系统分为两部分：①为提供铁路行车，提供电源的牵引供电系统；②承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电任务（这里简称铁路供电系统），包括信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷。铁路供电系统由于应用的特殊性，在系统构成和功能上

都有一些有别于电力系统的特点，主要体现在3个方面：

（1）电压等级低，变（配）电所结构单一。从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以铁路供电系统中绝大多数为10kV配电所35kV变电所。10 kV 系统为铁路的通信、信号以及日常工作和生活供电；35kV系统则为电力机车供电，为其系统

供电的变电所称为牵引变电所（图1）。这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求，只有在极个别的地方，存在有110kV的变电所，但数量很少。

由于功能要求、应用范围基本相同，所以铁路供电系统中的变（配）电所构成基本相同，功配置也变化不大。

图1

（2）系统接线形式简单。铁路供电系统的接线就像铁路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变（配）电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式。连接线有两种：一种是自闭线，还有一种是贯通线。实际系统中，可能二种连接线都有，也可能只有二者之一。连接线除了实现相邻所之间的电气连接外，还为铁路供电最重要的负荷（自动闭塞信号）提供电源，其接线形式如图2所示。

图2 铁路供电系统图

（3）供电可靠性要求高。铁路供电系统虽然电压等级低，接线方式简单，但对供电可靠性的要求却很高，从理论而言，其负荷（自动闭塞信号）的供电中断时间不能超过150ms，否则，将会导致所有供电区间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运输。