《交通運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第四部分 裝備《牽引網(wǎng)分段保護(hù)與狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng)》?

本期項(xiàng)目簡(jiǎn)介

完成單位: 西南交通大學(xué)、 成都尚華電氣有限公司

主要完成人: 李群湛、 易東、 解紹鋒、 郭鍇、 李子晗、 蘇駱寧、 鄒霖

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　(一)項(xiàng)目背景

　　我國(guó)軌道交通牽引供電領(lǐng)域資深權(quán)威專(zhuān)家、全國(guó)示范性勞模與工匠人才工作室領(lǐng)銜人李群湛教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于軌道交通的牽引供電系統(tǒng)自主創(chuàng)新工作,聯(lián)合國(guó)家鐵路集團(tuán)、國(guó)家能源集團(tuán)等多家龍頭企業(yè)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)工作,通過(guò)實(shí)施國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家鐵路集團(tuán)重載試驗(yàn)、四川省“十三五冶戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等項(xiàng)目,國(guó)內(nèi)首次研發(fā)了擁有20余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的牽引網(wǎng)分段保護(hù)與狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng),攻克了我國(guó)高鐵在AT供電方式下的供電故障難識(shí)別、供電故障難定位等系列問(wèn)題,通過(guò)了國(guó)家第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的評(píng)審及實(shí)際運(yùn)營(yíng)考核驗(yàn)證,產(chǎn)品具有全面監(jiān)控供電狀態(tài)、預(yù)防供電故障產(chǎn)生、降低故障率以及減少故障檢修時(shí)間、提升運(yùn)輸效率等優(yōu)點(diǎn),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)軌道交通高端產(chǎn)業(yè)的空白,為我國(guó)軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)的多元化與持續(xù)健康發(fā)展注入了新的動(dòng)力。

　　(二)技術(shù)概況

　　該系統(tǒng)安裝于軌道交通牽引變電所與分區(qū)所內(nèi),采用新型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、先進(jìn)的控制算法,系統(tǒng)設(shè)備由牽引網(wǎng)分段保護(hù)裝置、母線保護(hù)裝置等組成;可在運(yùn)營(yíng)中及時(shí)、準(zhǔn)確了解、掌握牽引網(wǎng)的供電狀態(tài),實(shí)現(xiàn)快速隔離故障支路、故障定位及故障排除,增強(qiáng)繼電保護(hù)的選擇性、速動(dòng)性、可靠性和靈敏性,縮小停電范圍,提高故障搶修效率,最大限度減少牽引網(wǎng)故障對(duì)正常運(yùn)輸組織的影響和可能造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失,保障軌道交通的安全、可靠和高效運(yùn)行。

　　(三)適用范圍

　　可以廣泛應(yīng)用于高鐵、普速、市域、重載、山地軌道等采用交流供電方式的軌道交通行業(yè),滿足新線建設(shè)與既有線改造需求。

　　(四)獲獎(jiǎng)情況

　　被認(rèn)定為2020年度四川省重大技術(shù)裝備省內(nèi)首臺(tái)套產(chǎn)品。

　　2020年度四川省科技進(jìn)步(發(fā)明)一等獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名稱:新一代軌道交通牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用。

　　2019年度中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名稱:電氣化鐵路組合式同相供電關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用。

　　2017年度中國(guó)城市軌道交通創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽推廣應(yīng)用類(lèi)一等獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名稱:軌道交通同相供電技術(shù)。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　(1)首次將光差保護(hù)應(yīng)用于牽引網(wǎng)保護(hù)領(lǐng)域,提出了低電壓?jiǎn)?dòng)的牽引網(wǎng)分段保護(hù)方案,可以有效辨識(shí)牽引網(wǎng)短路故障、快速切除和隔離牽引網(wǎng)故障區(qū)段,并準(zhǔn)確進(jìn)行故障定位。

　　(2)首次提出正常電壓下?tīng)恳W(wǎng)狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng)方案,可以準(zhǔn)確辨識(shí)列車(chē)牽引、再生等運(yùn)行工況,能夠校驗(yàn)牽引供電能力與供電品質(zhì)。

　　(3)適用范圍廣,可用于直供、AT等供電方式,并適用于牽引網(wǎng)全并聯(lián)、末端并聯(lián)、上下行分開(kāi)供電等運(yùn)行方式。

同類(lèi)項(xiàng)目比較

詳見(jiàn)表 1。

應(yīng)用案例

　　(一)成貴高鐵

　　成貴高速鐵路是連接四川省成都市與貴州省貴陽(yáng)市的高速鐵路,是國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“八縱八橫冶高速鐵路主通道之一“蘭(西)廣通道冶的重要組成部分,該項(xiàng)目全線采用牽引網(wǎng)分段保護(hù)與狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng)(見(jiàn)圖3),項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)為“具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),處于國(guó)際領(lǐng)先水平冶。

　　(二)巴準(zhǔn)重載鐵路

　　巴準(zhǔn)鐵路作為國(guó)家能源集團(tuán)旗下的國(guó)鐵I級(jí)復(fù)線電氣化重載運(yùn)煤鐵路,是國(guó)家西煤東運(yùn)的重要通道和國(guó)家能源集團(tuán)礦、路、港、電、航、油一體化工程的重要組成部分,該線路正線長(zhǎng)度為128.099km,設(shè)置海勒斯壕南、四道柳、納林川和三道渠4座牽引變電所,4座分區(qū)所,該線路全面采用牽引網(wǎng)分段保護(hù)與狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng)技術(shù)及裝備(見(jiàn)圖4),用最小經(jīng)濟(jì)投入保證了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的貫通式供電系統(tǒng)的高品質(zhì)不間斷供電,大幅提升系統(tǒng)運(yùn)輸效率,解決了故障識(shí)別等系列難題,為推動(dòng)我國(guó)重載鐵路科技進(jìn)步和重大裝備的國(guó)產(chǎn)化做出了積極貢獻(xiàn)。

社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

　　作為全國(guó)示范性勞模與工匠人才創(chuàng)新工作室領(lǐng)銜人,李群湛教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近40年的研究與探索,建設(shè)了國(guó)內(nèi)首屈一指的牽引供電試驗(yàn)平臺(tái),國(guó)內(nèi)首次研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的牽引網(wǎng)分段保護(hù)與狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng),建立了以產(chǎn)學(xué)研模式為核心的軌道交通產(chǎn)業(yè)集群,并持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。其間,獲授權(quán)專(zhuān)利近100余項(xiàng),制定行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng),直接或間接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益近10億元,項(xiàng)目榮獲四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)3項(xiàng)。本項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)家鐵路集團(tuán)、國(guó)家能源集團(tuán)的多個(gè)項(xiàng)目,提高了電網(wǎng)系統(tǒng)與軌道交通牽引供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行水平,為推動(dòng)我國(guó)軌道交通系統(tǒng)裝備產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步和國(guó)產(chǎn)化做出了積極貢獻(xiàn)。