第一章招標公告

新朔鐵路供電 2021年新朔鐵路巴準線貫通式同相供電工程化技術研究與應用公開招標項目招標公告

1.招標條件

本招標項目名稱為：新朔鐵路供電 2021年新朔鐵路巴準線貫通式同相供電工程化技術研究與應用公開招標，項目招標編號為：CEZB210204596， 本項目已具備招標條件，現對該項目進行國內資格后審公開招標。

2.項目概況與招標范圍

2.1項目概況、招標范圍及標段（包）劃分： 2.1.1 項目概況：

巴準鐵路為新成立的新朔鐵路公司下轄重要鐵路運輸通道之一，承擔重要煤炭運輸任務。由于重載列車牽引定數大，運行速度不高，重載列車在通過電分相時需要斷電，列車牽引力和速度損失問題突出，特別是在長大坡道情況下，容易造成列車坡停重大事故，嚴重影響列車運行安全，因此電分相對巴準鐵路重載運輸造成的影響亟待解決。

此外，電力機車為單相負荷，對于三相電力系統是不對稱負荷，在傳統交流牽引供電系統中，電力機車對三相電力系統的不平衡影響無法通過供電系統本身徹底消除。特別是目前重載列車牽引定數不斷增加，重載列車牽引功率不斷增大，對電力系統的不平衡影響越發突出，對重載鐵路接入電力系統方案產生了不良影響。

由于牽引負荷波動劇烈，且牽引變壓器容量設計中需考慮遠期運量而導致牽引變壓器容量利用率較低，提高過載能力和優化運行圖可使牽引變壓器容量利用率得到一定程度提高，但十分有限。傳統牽引供電系統牽引負荷僅由其所在供電臂所屬牽引變電所供電，同相供電技術可以實現相鄰兩個供電臂電氣連通，牽引負荷由相鄰牽引變電所共同供電，牽引負荷更加均衡，因此同相供電可以降低對牽引變壓器容量需求，進而降低牽引變壓器安裝容量，節省牽引供電系統運營費用。

理論研究和現場試驗均表明，從根本上解決上述問題且雙贏的、最佳的途徑是：借助同相供電理論、現代電力電子技術和現代測控技術，在單個變電所實現同相供電的基礎上實現更高層次的貫通式同相供電。

本項目針對巴準鐵路重載運輸特點，在前期研究積累基礎上，深化巴準鐵路全線貫通同相供電技術方案，完成貫通同相供電設備研制，在不影響運輸條件下完成工程改造，實現巴準鐵路全線貫通同相供電，徹底解決牽引變電所出口的電分相和分區所處電分相，實現電力機車在全線無電分相運行，避免列車速度損失，提高線路的通過能力，增加運量；電能質量指標滿足國標要求，避免電能質量糾紛和罰款，避免其他電能質量治理裝置的設備投資、裝置占地和后期維護；提高列車再生制動能量利用率，進一步減少從電力系統的用電，提高牽引供電系統運行經濟效益，提高牽引變壓器容量利用率，節約電力資源和基本電費。

在實現貫通供電方案的同時，提高牽引網可靠性也是提升牽引供電系統安全運行的重要舉措。牽引網工作環境惡劣，接觸網部件眾多，結構復雜，且無備用，極易導致接觸網故障，并且故障類型復雜，有的故障至今難以辨識，給供電安全帶來嚴重隱患。

由于巴準鐵路地處國能神東礦區腹地、車流密度大、牽引網負荷大、運行環境惡劣，易發生接觸網故障。而接觸網是無備用系統，發生故障后將影響整條線路的運行，必須準確、快速地查找排除接觸網故障。靠人力查找短路故障點，不但要耗費大量工時，面臨許多困難，而且要延長故障停電的時間。

傳統牽引網故障保護主要為饋線保護，保護對象為本供電臂。但全線貫通同相供電條件下，牽引網某處一旦發生故障，可能引發全線停電，影響范圍大，因此這一問題亟待解決。牽引網運行狀態的識別與測控技術可劃小牽引網供電單元，準別識別牽引網故障，僅切除故障牽引網單元，將牽引網故障影響降至最低，是貫通同相供電系統的關鍵技術之一。

牽引網運行狀態的識別與測控技術是牽引網安全運行和智能管理的基礎技術，而因其極其重要性，一直受到高度關注，顯然，解決這一難題需要持續發力。

牽引網運行狀態分為正常和故障兩大類。正常狀態就是滿足列車用電要求的工作狀態，通常以電壓和容量來衡量。故障狀態通常就是短路狀態，按照時間的長短可細分為瞬時故障和永久故障兩種，按照電流的大小又可分為低阻故障和高阻故障兩種，同時還包括故障定位。研究和實踐均表明：瞬時故障可以通過重合閘得到有效解決，低阻故障也容易識別，而困難和沒有很好解決的是：

（1）重合閘智能選擇：牽引網分段供電條件下怎樣減少重合閘短路電流及其對主變的沖擊。

（2）高阻故障：屬于非金屬型短路，情況比較特殊，由于短路電流較小，往往高阻故障發生時，牽引網電壓仍在正常范圍，且與牽引負荷（用電列車的負荷）難以區分，現有繼電保護不能正常檢測和動作，顯然，如果高阻故障長期存在，造成的后果將是非常嚴重的。

（3）牽引網正常狀態管理：包括牽引網運行方式以及列車工況（牽引還是制動）和列車位置的識別。

大量運行數據統計表明牽引網故障是導致牽引供電系統供電中斷的主要原因。識別各種故障并及時處理，可大大提高系統可靠性和安全性，提升系統整體服役性能，對確保鐵路的穩定、安全運行和運輸效率的提高具有重要意義。同時，研究牽引網正常狀態管理，及時識別牽引網運行方式，識別列車工況和位置，可以大大促進管理現代化，對確保鐵路的穩定、安全運行和運輸效率的提高，同樣具有重要的理論意義與工程應用價值。

用最小經濟投入在同一電力系統內實現無分相的貫通式同相供電，同時采用牽引網智能化技術，可保證高品質的不間斷供電，進一步提升巴準鐵路牽引供電系統技術水平，滿足國能新朔鐵路集團運量不斷增長的需求。

本項目在前期同相供電方案和關鍵技術研究成果基礎上，深化巴準鐵路貫通同相供電改造方案和關鍵裝備研制，完成世界首條128km全線貫通式同相供電示范工程，對提高巴準鐵路牽引供電系統可靠性和供電能力，確保巴準鐵路的穩定和安全運行和運輸效率，滿足運量不斷增長的需求，全面提升新朔鐵路牽引供電系統技術水平，實現集團在重載鐵路牽引供電系統技術領域引領具有重大意義。

2.1.2招標范圍（主要研究內容及預期目標）：

本項目研究將包括以下幾部分研究內容：

（一）巴準鐵路貫通同相供電工程化技術研究

基于前期研究成果，深化巴準鐵路全線貫通同相供電技術方案，提出不影響運輸條件下貫通同相供電改造技術方案和實施方案。

1.研究兩個同相供電變電所的牽引變壓器和同相供電裝置的接線方案，分析其接線可靠性；

2.研究同相供電裝置在貫通條件下的協調控制策略，合理選擇同相供電裝置容量，優化運行方式；研究和評估貫通供電條件下線路供電能力，提出測試方案；

3.制定貫通式同相供電變電所安裝、調試方案，研究制定同相供電裝置操作流程；

4.研究制定貫通式同相供電裝置試驗大綱、試驗方案，

包括

（1）同相供電裝置調試試驗

根據牽引變電所主接線，制定不影響重載列車運營的同相供電裝置調試和試驗方案。

對同相供電裝置進行整體功能調試試驗，驗證同相供電的原理和裝置的控制性能，包括空載試驗、輕載試驗、半載試驗、滿載試驗等。

（2）貫通式同相供電系統運行試驗

進行各種系統運行方式的試驗，考核同相供電系統在正常與緊密行車組織、牽引與再生等負荷工況、正常與越區供電時的運行指標，形成運行報表，與常規牽引供電方式進行對比分析。其中，測試分析指標包括電力系統側和27.5kV側電壓電流的波形、幅值、相位、矢量關系、電網頻率、功率因數、不平衡度、諧波及綜合畸變率、牽引變壓器容量利用率、牽引變壓器壽命損失及預測、同相供電裝置的效率與諧波等。

運行試驗：按步驟完成同相供電裝置的投入，試驗各種系統運行方式，保持同相供電裝置長期運行。對每種運行方式連續測試時間不少于24小時，進行電能質量特征值的提取并參照相關國家標準進行評估。采用同相供電裝置過程記錄系統對投切過程進行測試。

（3）同相供電系統異常工況下的適應性試驗

通過模擬過負荷、補償變流器單元故障、同相供電裝置故障等異常工況，對系統運行狀態及其轉換過程進行試驗，考核同相供電系統在異常工況下的適應性。

異常工況下的適應性試驗：借助同相供電裝置協調控制器、補償變流器的控制器、鐵路遠動系統等設備，模擬實現過負荷、變流器單元故障、同相供電裝置故障等異常系統工況，監測其投切過程和系統運行情況。

5.研究貫通式同相供電二次系統配套方案

（1）同相供電支路和接觸網繼電保護和測控方案

（2）保護定值整定方案

（3）通信設備、通信架構配套方案

（4）系統運行配套方案

（5）系統維護配套方案

（二）貫通同相供電關鍵裝備研制與配套技術

完成貫通同相供電設備研制和定制：研制同相供電補償裝置3臺，配套保護裝置4套，定制不等邊不等容牽引變壓器4臺，牽引變壓器配套保護裝置4套。

1.研究確定各設備主要技術指標，制定各元件采購技術要求，制定各產品生產工藝和生產流程。

2.補償變流器系統（主電路、底層控制、保護、控制、冷卻等）的系統方案制定；不等邊不等容牽引變壓器的技術參數；牽引變壓器配套保護裝置的技術指標和配置方案

3.完成相關保護裝置針對貫通式同相供電系統的軟硬件適應性修改。

4.研究采用不同類型，電壓等級的主功率器件，對于同相供電裝置的工作效率，電能質量，設備體積，工藝復雜度，以及成本的影響，得到最優的功率器件選型。

5.研究同相供電變流器的散熱方式，根據應用場景，從方便運維、使裝置達到最佳運行壽命等方面考慮，選擇適合項目的最佳散熱方式。

6.對比研究疊鐵芯變壓器與卷鐵芯變壓器用于同相供電裝置匹配變壓器的優缺點，通過系統效率，設備體積，設備噪聲，工作壽命，設備成本等指標對比，選擇最優的同相供電匹配變壓器的方案。

7.研究負序補償，無功補償，有源濾波，電網電壓調節等多重控制目標結合的綜合性補償的系統控制策略。

8.制定同相供電裝置聯調方案，完成各產品生產，出廠試驗、型式試驗、現場調試與試驗；

9.針對重載鐵路特點，編制貫通式同相供電系統設備技術說明書和使用說明書。

10.針對集成產品，向產品供應商提出功能需求并且進行深入技術溝通，對產品供應商開的開發進度與產品功能進行跟蹤，保證產品的質量與供貨時間節點。

（三）牽引網分段測控技術應用及智能化升級研究

1.進行系統結構研究（包括通信及通信協議），進行樣機研制和工程驗證：牽引網分段，在牽引所和分區所安裝牽引網分段裝置，在牽引變電所安裝牽引網運行狀態智能辨識系統后臺，并通過工程試驗驗證各項功能和指標。

2.重合閘智能優化研究

利用沿線牽引變電所、分區所等廣域數據同步量測技術和牽引網分段的雙端數據，研究牽引網分段供電條件下減少重合閘電流的智能選擇技術。貫通運行后，全線多個區段運行且許多區段雙側有電源，在某一區段故障切除后，為了避免列車帶負荷進入無電區，需要配置以聯跳措施，這時候需要結合列車運行位置判斷重合閘的動作邏輯和時間；當列車從無電區慣性駛入有電區，也要考慮重合閘時間；當故障區段無車取流，需要考慮雙側開關重合閘時間不同對差動保護的影響。

3.牽引網中取流位置測試及高阻故障和用電列車識別算法研究

取流包括用電列車和高阻的電流。利用沿線牽引變電所、分區所等廣域數據同步量測技術和牽引網分段的雙端數據，研究高精度取流定位技術

結合行車組織信息，研究高阻故障和用電列車識別算法：若直供牽引網分段兩端電壓均在大于19kV的正常范圍內，經接觸網首末端數據計算的列車取流位置是隨時間單增或單減變化的，則將取流位置判別為用電列車位置，上報給變電所綜自和電調，若經計算的取流位置不隨時間變化，且不隨時間變化的時段超過列車停站時間，則判別為高阻故障位置，上報給變電所綜自，發出告警或跳閘命令。

4.牽引網運行狀態智能辨識系統研究

記錄、研究牽引網運行方式、列車工況（牽引、制動）和列車位置、負荷過程與網壓過程等，利用通信通道將分段測控裝置運行數據上傳，用數據存儲，挖掘全線的上傳數據，形成數據變化的曲線表格，與歷史數據進行比對，構建牽引供電能力和供用電品質評估體系。在牽引網運行狀態智能辨識系統后臺實現。

2.1.3項目總工期（項目研究進度及完成時間）：

項目完成時間為合同簽訂后30個月：

第1階段（第1-3個月）：

系統詳細方案設計主要內容

1.基于前期研究成果，深化巴準鐵路全線貫通同相供電技術方案

2.兩個同相供電變電所的變壓器和同相供電裝置的接線方案，分析其接線可靠性，提出不影響運輸條件下改造技術方案；優化同相供電裝置容量，研究同相供電裝置在貫通條件下的協調控制策略，優化運行方式；研究和評估貫通供電條件下線路供電能力評估、測試方案；

3.遴選方案設計單位，方案設計

4.通過現場勘查、測試，理論研究確立所需設備生產技術指標，確定所需設備數量，制定招標計劃，完成工程概算和初步設計。對理論研究成果，工程概算和初步設計進行評審后，對設備進行招標。

第2階段（第4-10個月）

1.貫通同相供電關鍵裝備研制

細化和深化同相供電裝置技術方案，針對巴準鐵路線實際條件，完成同相供電補償裝置、配套保護裝置、牽引變壓器、牽引變壓器配套保護裝置研制.

完成牽引網分段測控裝置研發;

根據設計方案啟動牽引網改造

啟動牽引變電所關鍵工程改造

制定貫通式同相供電變電所安裝、調試方案，研究制定同相供電裝置操作流程

研究制定貫通式同相供電裝置試驗大綱、試驗方案

2.研究貫通式同相供電二次系統配套方案

同相供電支路和接觸網繼電保護和測控方案

保護定值整定方案

通信設備、通信架構配套方案

系統運行配套方案

系統維護配套方案

3.牽引網分段測控技術應用及智能化升級研究

系統結構研究（包括通信及通信協議）

分析牽引網分段測控裝置硬件結構，軟件框架，進行相應裝置開發，試制樣機

開發牽引網運行狀態智能辨識系統后臺軟件

結合改造工程進展完成設備現場安裝

4.重合閘智能優化研究

方案設計及優化

仿真驗證

樣機研制及實驗

5.牽引網中取流位置測試及高阻故障和用電列車識別算法研究

（1）研究高精度取流定位技術

（2）結合行車組織信息，研究高阻故障和用電列車識別算法

6.牽引網正常狀態管理研究

（1）研究牽引供電能力和供用電品質評估指標及其合理性

（2）構建牽引供電能力和供用電品質評估體系

（3）搭建仿真模型并進行驗證

7.設計院完成詳細設計，完成施工圖紙；現場工程負責部門完成現場場地和相關設備改造準備。對設備生產、設計方案、工程現場進行評審后，準備進入現場施工。

第3階段（第11-17個月）

1.巴準鐵路貫通同相供電改造

（1）設備現場安裝調試完成

（2）系統運行方式按設計方案調整

（3）工程改造完成

（4）系統測試與試驗

（5）系統試運行

2.牽引網分段測控技術應用及智能化升級研究

（1）設備和系統功能驗證試驗

（2）設備現場安裝調試

（3）智能化升級

3.重合閘智能優化研究

（1）方案優化

（2）設備功能完善

（3）現場測試

（4）系統完善

4.牽引網中取流位置測試及高阻故障和用電列車識別算法研究

（1）現場測試

（2）算法完善

5.牽引網正常狀態管理研究

（1）編寫引網電氣性能變化規律模塊

（2）軟件系統調試優化

（3）系統測試

第4階段（第18-24個月）

系統試運行階段。

第5階段（第25-30個月）

完成結題報告，項目整體驗收

2.2其他：見第一章

3.投標人資格要求

3.1資質條件和業績要求：

【1】資質要求：1.投標人須為依法注冊的獨立法人或其他組織，須提供有效的證明文件。
2.設計資質：投標人須具備工程設計綜合資質甲級、工程勘察綜合資質甲級資質。
3.施工資質：投標人須具有鐵路電氣化工程專業承包一級或鐵路工程施工總承包特級資質。

【2】財務要求：投標人須沒有處于被責令停業，財產被接管、凍結，破產狀態且未出現過因檢測質量問題而被有關部門通報，無任何違法、違約行為。

【3】業績要求：2011年7月1日至投標截止日（以合同簽訂日期為準），投標人須至少具有已完成的軌道交通行業有關的省部級及以上科研項目相關合同業績2份，投標人須提供能證明本次招標業績要求的合同和對應的用戶證明掃描件。合同掃描件須至少包含：合同買賣雙方蓋章頁、合同簽訂日期、服務范圍等信息；用戶證明須由最終用戶蓋章，可以是驗收證明、使用證明、回訪記錄或其他能證明合同標的物已履約完成的材料。

【4】信譽要求：

【5】

【6】其他主要人員要求：投標人投入本項目的科研團隊應擁有不少于10人且從事鐵路牽引供電相關研究工作的研究人員，科研團隊中至少包含3名高級及以上職稱，中級技術人員不少于7名，并提供職稱證書或職業資格證書等證明文件。 設計負責

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來源：中國電力招標采購網?編輯：dljc