《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２０）—第四部分 装备《牵引网分段保护与状态测控系统》​

本期项目简介

完成单位: 西南交通大学、 成都尚华电气有限公司

主要完成人: 李群湛、 易东、 解绍锋、 郭锴、 李子晗、 苏骆宁、 邹霖

项目简介

　　(一)项目背景

　　我国轨道交通牵引供电领域资深权威专家、全国示范性劳模与工匠人才工作室领衔人李群湛教授带领团队长期致力于轨道交通的牵引供电系统自主创新工作,联合国家铁路集团、国家能源集团等多家龙头企业开展技术攻关工作,通过实施国家科技支撑计划、国家铁路集团重载试验、四川省“十三五冶战略性新兴产业发展规划等项目,国内首次研发了拥有20余项知识产权的牵引网分段保护与状态测控系统,攻克了我国高铁在AT供电方式下的供电故障难识别、供电故障难定位等系列问题,通过了国家第三方权威机构的评审及实际运营考核验证,产品具有全面监控供电状态、预防供电故障产生、降低故障率以及减少故障检修时间、提升运输效率等优点,填补了国内轨道交通高端产业的空白,为我国轨道交通装备产业的多元化与持续健康发展注入了新的动力。

　　(二)技术概况

　　该系统安装于轨道交通牵引变电所与分区所内,采用新型电路拓扑结构、先进的控制算法,系统设备由牵引网分段保护装置、母线保护装置等组成;可在运营中及时、准确了解、掌握牵引网的供电状态,实现快速隔离故障支路、故障定位及故障排除,增强继电保护的选择性、速动性、可靠性和灵敏性,缩小停电范围,提高故障抢修效率,最大限度减少牵引网故障对正常运输组织的影响和可能造成的巨大经济损失,保障轨道交通的安全、可靠和高效运行。

　　(三)适用范围

　　可以广泛应用于高铁、普速、市域、重载、山地轨道等采用交流供电方式的轨道交通行业,满足新线建设与既有线改造需求。

　　(四)获奖情况

　　被认定为2020年度四川省重大技术装备省内首台套产品。

　　2020年度四川省科技进步(发明)一等奖,获奖项目名称:新一代轨道交通牵引供电系统关键技术与应用。

　　2019年度中国铁道学会科技进步一等奖,获奖项目名称:电气化铁路组合式同相供电关键技术与应用。

　　2017年度中国城市轨道交通创新创业大赛推广应用类一等奖,获奖项目名称:轨道交通同相供电技术。

项目创新点

　　(1)首次将光差保护应用于牵引网保护领域,提出了低电压启动的牵引网分段保护方案,可以有效辨识牵引网短路故障、快速切除和隔离牵引网故障区段,并准确进行故障定位。

　　(2)首次提出正常电压下牵引网状态测控系统方案,可以准确辨识列车牵引、再生等运行工况,能够校验牵引供电能力与供电品质。

　　(3)适用范围广,可用于直供、AT等供电方式,并适用于牵引网全并联、末端并联、上下行分开供电等运行方式。

同类项目比较

详见表 1。

应用案例

　　(一)成贵高铁

　　成贵高速铁路是连接四川省成都市与贵州省贵阳市的高速铁路,是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横冶高速铁路主通道之一“兰(西)广通道冶的重要组成部分,该项目全线采用牵引网分段保护与状态测控系统(见图3),项目相关技术与产品经第三方机构评价为“具有自主知识产权,处于国际领先水平冶。

　　(二)巴准重载铁路

　　巴准铁路作为国家能源集团旗下的国铁I级复线电气化重载运煤铁路,是国家西煤东运的重要通道和国家能源集团矿、路、港、电、航、油一体化工程的重要组成部分,该线路正线长度为128.099km,设置海勒斯壕南、四道柳、纳林川和三道渠4座牵引变电所,4座分区所,该线路全面采用牵引网分段保护与状态测控系统技术及装备(见图4),用最小经济投入保证了国内首创的贯通式供电系统的高品质不间断供电,大幅提升系统运输效率,解决了故障识别等系列难题,为推动我国重载铁路科技进步和重大装备的国产化做出了积极贡献。

社会效益与经济效益

　　作为全国示范性劳模与工匠人才创新工作室领衔人,李群湛教授带领团队经过近40年的研究与探索,建设了国内首屈一指的牵引供电试验平台,国内首次研发了具有自主知识产权的牵引网分段保护与状态测控系统,建立了以产学研模式为核心的轨道交通产业集群,并持续高质量发展。其间,获授权专利近100余项,制定行业及地方标准6项,直接或间接产生的经济效益近10亿元,项目荣获四川省科技进步奖一等奖等省部级奖项3项。本项目的相关技术已广泛应用于国家铁路集团、国家能源集团的多个项目,提高了电网系统与轨道交通牵引供电系统的安全、稳定、经济、高效的运行水平,为推动我国轨道交通系统装备产业的科技进步和国产化做出了积极贡献。