新朔鐵路供電分公司2021年重載鐵路接觸網(wǎng)、電力故障精準定位系統(tǒng)研究與應(yīng)用公開招標項目招標公告
1.招標條件
本招標項目名稱為:新朔鐵路供電分公司2021年重載鐵路接觸網(wǎng)、電力故障精準定位系統(tǒng)研究與應(yīng)用公開招標,招標人為新朔鐵路有限責任公司,項目單位為:新朔鐵路有限責任公司,資金來源為自籌。本項目已具備招標條件,現(xiàn)對該項目進行國內(nèi)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:
大準鐵路東起大同燕莊,西至鄂爾多斯準格爾旗薛家灣,正線全長264km,是的煤炭重要運輸通道。隨著大準鐵路公司復(fù)線建設(shè)完成,線路運行列車不斷在增加,運輸任務(wù)越來越重,對牽引供電系統(tǒng)的可靠性要求逐步提高。
接觸網(wǎng)線路采用單端供電方式,唯一且無備用線路。一旦出現(xiàn)故障跳閘,引起列車停運,將影響貨物運輸效率。當前牽引變電所內(nèi)的故障測距采用阻抗法測距,阻抗法定位精度受線路結(jié)構(gòu)、故障接地過渡阻抗的影響,樞紐線路以及高祖性故障可能引起測距精度較低,部分誤差達到數(shù)公里,難以滿足快速排除故障恢復(fù)供電的高標準要求。另外,大準鐵路沿線環(huán)境較為復(fù)雜,高山、涵洞、橋梁等環(huán)境因素給供電線路的故障處理帶來了較大的巡線難度,若故障指示位置不準確,將大大浪費人力物力,且無法保障機車供電的正常運行。
自閉貫通線路作為鐵路沿線重要場站、信號設(shè)備、和其他鐵路用電設(shè)備的供電電源,對機車的安全平穩(wěn)運行有著較為重要的影響。雖然自閉線與貫通線互為備用,但是由于線路實際情況復(fù)雜,電纜架空混架居多,電纜埋地路徑不明等因素,電纜運行狀態(tài)受環(huán)境及施工工藝影響較大。一旦電力線路發(fā)生供電故障,則容易導(dǎo)致行車信號機失靈,造成運行故障甚至事故。
當前電力故障區(qū)段查找法主要是利用自動化饋線終端RTU。該終端RTU具有測量和通信功能,可以檢測各分段開關(guān)、出線開關(guān)內(nèi)的電氣量,然后將測得的數(shù)據(jù)遠程報給控制中心,控制中心進行分析和處理,從而確定故障類型及故障區(qū)間,完成故障定位。該方法的缺點是只能判斷故障區(qū)間,不能精確定位,不能滿足快速排查故障的實際需求。
電纜故障排查更是操作麻煩,耗時耗力,首先需拆解電纜終端頭,解開接地線,注入脈沖,根據(jù)脈沖反射波測得故障點,然后在進行故障查找處置。故障查找操作過程依賴專業(yè)人員技術(shù)水平,且高壓設(shè)備容易把電纜擊穿,過度灼燒,引起其他事故,同時操作對人員帶來了潛在的安全隱患。此類故障排查往往需要較長的時間,嚴重影響重載鐵路的運輸安全與效率。
因此亟需研發(fā)一種新型供電系統(tǒng)綜合故障在線監(jiān)測系統(tǒng),能夠精確定位供電線路的故障地點,指導(dǎo)搶修。并且,其故障定位精度不受線路結(jié)構(gòu)、故障類型因素影響,能夠有效解決目前接觸網(wǎng)和自閉貫通線路存在的故障定位不準確問題。系統(tǒng)研發(fā)成功后,將大幅縮短牽引供電系統(tǒng)故障查找時間,提升故障定位準確性,對于提高重載鐵路供電系統(tǒng)運行可靠性,保障鐵路正常運輸秩序,具有重要的意義。
2.1.2招標范圍(主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標):
本項目研究將包括以下幾部分研究內(nèi)容:
1.故障定位研究
故障區(qū)間定位研究:研究接觸網(wǎng)線路的供電制式的供電特點,分析直供線路、AT供電線路故障時刻的工頻特征,獲取接觸網(wǎng)線路上網(wǎng)點處的工頻波形,判斷故障電流電壓的極性、周期、幅值,辨識線路是發(fā)生跳閘故障還是機車通過的諧波,排除諧波干擾,根據(jù)波形的參數(shù)特征,診斷故障發(fā)生在監(jiān)測區(qū)間內(nèi)還是區(qū)間外。
2.故障行波信號采集研究
行波電流沿實際線路傳播過程中會衰減變形。引起行波電流衰減變形主要有兩方面因素:一方面是線路電阻和對地電導(dǎo)將一部分行波的能量轉(zhuǎn)化為熱能而耗散,導(dǎo)致行波的衰減,同時導(dǎo)線電阻和對地電導(dǎo)會引起電磁波傳播時電能和磁能消耗不相等,進而會使行波變形;另一方面沖擊電暈會消耗行波電流的能量,使其衰減變形。當線路較長時,行波電流傳到牽引變電所時衰減變形嚴重。
3.架空線路故障原因識別技術(shù)
故障類型中分為雷擊和非雷擊故障,其中雷擊的故障電流行波波尾時間較短。
無論是雷擊還是感應(yīng)雷,流過線路的故障電流主要由兩部分疊加而成,一是雷電流分流后直接進入線路,二是雷電流經(jīng)支柱入地后反射波進入線路。標準雷電流的波形參數(shù)為2.6/40us,其波尾時間(半峰時間)只有40us,由于大地反射波的極性相反,兩者疊加后使峰值衰減加快,波尾時間變短。因此,雷擊故障電流的行波波尾時間會小于40us,實測結(jié)果一般在20us以內(nèi)。
非雷擊故障主要指接地故障,這類故障的故障電流行波波尾時間較長。由于監(jiān)測的是暫態(tài)行波電流,周期遠遠小于工頻電流,可以認為采樣時間段內(nèi)電源電壓保持恒定。單相接地故障時,故障暫態(tài)行波電流主要取決于該故障時刻的電源電壓,而電源電壓基本不變,所以故障暫態(tài)電流應(yīng)呈現(xiàn)階躍狀,在采樣時間內(nèi),由零突增至峰值后衰減很慢。因此,非雷擊故障電流的行波波尾時間較長,一般遠大于20us。
本項目應(yīng)通過研究不同故障放電通道的差異引起的波形差異,研究行波的特征量參數(shù),研究不同特征的故障行波波形,實現(xiàn)雷擊及各種非雷擊故障的辨識。研究辨識非雷擊故障如:高阻接地故障、金屬接地故障、危樹、覆冰、漂浮物、鳥害、絕緣子污穢等故障。
4.研究接觸網(wǎng)、電力故障精確定位系統(tǒng)的研制與后臺開發(fā)。
監(jiān)測裝置安裝在實際運行線路上,主要構(gòu)件應(yīng)包括:
(1)傳感器線圈測量單元:采用羅柯斯夫線圈作為采集傳感器的技術(shù)來源,同時應(yīng)開發(fā)相應(yīng)的調(diào)制技術(shù),使得傳感器能采集到更寬泛的電流,包括負荷電流,行波電流信號檢測等;
(2)數(shù)據(jù)采集分析單元:實現(xiàn)對傳感器檢測的各種信號進行采集、分析和診斷功能;
(3)通信單元:上傳采集信號處理結(jié)果,接受下傳參數(shù)及控制命令;對于GPRS覆蓋的區(qū)域直接上傳信息,對于未覆蓋的區(qū)域通過無線數(shù)傳模塊傳至鄰近有信號區(qū)域后,再通過GPRS實現(xiàn)上傳。
(4)電源單元:研究感應(yīng)取能、太陽能供電以及市電220V的電源系統(tǒng),確保多種工況下設(shè)別均能正常運行。同時應(yīng)研究感應(yīng)取能與太陽能供電系統(tǒng)的組合供電模式,提高工作效率。
應(yīng)開發(fā)基于C/S與B/S混合架構(gòu)開發(fā)軟件系統(tǒng),后臺管理基于C/S架構(gòu),前臺查詢基于B/S架構(gòu)。軟件系統(tǒng)開發(fā)平臺使用DELPHI、.NET等,數(shù)據(jù)庫采用MS SQL Server,開發(fā)時充分考慮系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量、分布式特性、開放性、容錯特性、集成安全性、管理維護特性。
5.研究接觸網(wǎng)、電力故障精確定位系統(tǒng)的應(yīng)用,研究大準線路結(jié)構(gòu)特點,勘查現(xiàn)場,安裝試用研制設(shè)備,收集設(shè)備與后臺現(xiàn)場運行數(shù)據(jù),進一步優(yōu)化設(shè)計,整理并挖掘相關(guān)專利成果,發(fā)表相關(guān)科技論文。
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12個月。
1.第 1-2 月:完成鐵路線路行波定位技術(shù)調(diào)研及資料搜集,院里研究與搭建仿真模型,制定線路智能故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)技術(shù)方案,完成系統(tǒng)框架搭建及各功能模塊研究方案,完成人員安排計劃,完成系統(tǒng)載體、設(shè)備及材料配備計劃,確定詳細的技術(shù)方法和路線、時間進度及各階段的目標,制定實施方案。
2.第 3-7 月:進行接觸網(wǎng)、自閉貫通故障行波監(jiān)測終端與系統(tǒng)后臺開發(fā),進行項目硬件、軟件的詳細設(shè)計開發(fā)工作,組合測試,制作完成首臺樣機,進行功能驗證,測試與線路掛網(wǎng)應(yīng)用。
3.第 8-10 月:設(shè)備調(diào)試、數(shù)據(jù)收集,功能完善;系統(tǒng)試運行調(diào)試,積累數(shù)據(jù)并同步分析;優(yōu)化、完善系統(tǒng)優(yōu)化工作,結(jié)合首版樣機現(xiàn)場安裝試驗和內(nèi)部評審情況,對裝置軟硬件進行優(yōu)化調(diào)整,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。
4.第11-12月:完成項目最終研究報告,整理提交項目管理文檔和完成結(jié)題驗收。
2.2其他:見第一章
3.投標人資格要求
3.1資質(zhì)條件和業(yè)績要求:
【1】資質(zhì)要求:投標人須為依法注冊的獨立法人 ,提供證明材料。
【2】財務(wù)要求:/
【3】業(yè)績要求:2016年4月至投標截止日(以合同簽訂日期為準),投標人須至少具有已完成的鐵路電氣化相關(guān)研究課題業(yè)績1份或發(fā)明專利1項。投標人須提供能證明本次招標業(yè)績要求的合同和對應(yīng)的用戶證明掃描件或提供發(fā)明專利。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(wù)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,發(fā)明專利須提供證明文件。
【4】信譽要求:/
【5】項目負責人的資格要求:/
【6】其他主要人員要求:/
【7】設(shè)備要求:/
【8】其他要求:/
<<<母子公司資質(zhì)業(yè)績不得互相借用>>>
3.2本項目不接受聯(lián)合體投標。
4.招標文件的獲取
4.1凡有意參加投標者,購標前必須完成供應(yīng)商注冊。
4.2購標途徑:已完成注冊的投標人請在線完成招標文件的購買。
4.3招標文件開始購買時間2021-07-13 09:00:00,招標文件購買截止時間2021-07-20 16:30:00。