繆耀珊

繆耀珊

繆耀珊,鐵道電氣化供電技術專家。從事鐵道電氣化供電系統設計和科學研究。中國第一條電氣化鐵路牽引供電系統主要設計者,中國第一條重載鐵路一期電氣化工程的總體設計負責人。他主持多項國家重大電氣化工程和科研項目,在牽引供電系統的供電方式和理論計算方法上做過許多開拓性的工作,為我國電氣化鐵道供電技術的發展做出了重要貢獻。

基本信息

生平簡介

個人簡介

繆耀珊,1931年1月10日生於上海市。祖籍江蘇省常熟市。中國共產黨黨員。1949年畢業於上海市立市北中學。1953年畢業於唐山鐵道學院(現西南交通大學)電力鐵道供電專業。畢業後即在北京鐵道部設計局工廠設計事務所實習。1954年被選送至鐵道部幹部學校俄文班進修。

職業生涯

1956年畢業後到蘭州鐵道部第一設計院任前蘇聯電氣化鐵道供電專家奧爾洛夫(Орлов)的技術翻譯並師從專家學習供電設計技術。1956年10月調天津第三設計院任技術員,擔任我國第一條電氣化鐵路寶鳳段牽引供電系統設計項目負責人。首次提出將寶鳳段三個牽引變電所的進線相序實行輪換的構想,解決了設計中的一個重大技術關鍵,避免了交流電氣化鐵道的負序電流對相對薄弱的電力系統造成嚴重的危害。1964年至1965年間擔任部頒科研專題“交流電氣化鐵道牽引供電系統設計導則和計算方法”項目負責人,首次為我國制訂了統一的設計方法和標準。

1966年至1976年間先後擔任國家重點工程廣(元)成(都)、鳳(州)廣(元)、陽(平關)安(康)等線鐵路電氣化工程的牽引供電系統設計項目負責人。

1979年參加鐵道部技術考察組赴日考察新幹線的牽引供電技術及防干擾措施,重點學習和參觀了先進的AT(自耦變壓器)供電方式。回國後考察組向鐵道部建議,在規劃新建的北京—秦皇島鐵路電氣化工程中採用AT供電方式並獲得批准。為了搞好我國第一條AT供電的電氣化鐵路牽引供電系統設計,繆耀珊結合掌握的日本新幹線技術資料,潛心研究,制訂出了一整套京秦AT牽引供電系統的設計技術條件和計算方法,為AT供電方式的成功實施奠定了基礎。

1978年至1982年與鐵道科學研究院聯合主持了部頒重點科研專題“防止電氣化鐵道對通信線干擾影響的研究”,繆耀珊是電氣化設計院一方的項目負責人。

1984年至1989年擔任我國新建的第一條重載單元列車電氣化鐵路大秦線一期工程的電氣化總體設計負責人。提出一種國內外從未採用過的新型牽引變壓器結線——“十字交叉”結線方式,並獲準在工程中採用,取得了明顯的技術經濟效益。

1982年和1984年曾兩次代表中國出席在法國巴黎和前蘇聯羅斯托夫召開的聯合國亞太經社會“鐵路電氣化研討會”,在會上宣讀了《中國鐵路電氣化及發展遠景》報告,宣傳了中國的成就。

在“六五”期間,繆耀珊還擔任國家“六五”十大科技攻關項目之一的“重載鐵路成套技術研究”的子項目“AT供電方式的設計計算方法與設備研製”的科研項目負責人,該項目共完成30餘項新技術、新方案、新材料和新設備,為我國AT設備國產化填補了多項空白。大秦電氣化鐵路一期工程獲1991年國家優質工程設計金獎和1994年全國最佳工程設計特別獎。

繆耀珊自1953年參加工作以來,歷任技術員、工程師、主任工程師、高級工程師和教授級高級工程師。1992年獲國務院頒發的有突出貢獻技術專家證書,並獲國務院特殊津貼獎勵。1993年退休後,仍作為中鐵電氣化勘測設計研究院的技術顧問返聘至今。繆耀珊勤於鑽研,為人正派,誠以待人,深得全院同事的尊重。

成就

首次提出牽引變電所相序輪換方式

交流電氣化鐵道的牽引負荷是單相負荷,當單相負荷占電力系統功率的比重較大時,將造成電力系統三相負荷的顯著不平衡,導致電力系統出力減小、損耗增大,嚴重時可危及發電機組的安全運行。因此,國家和電力部門對高壓電力用戶的三相負荷不對稱度有嚴格要求和標準。我國第一條電氣化鐵路寶鳳段是一條限制坡度達30‰的大負荷線路,而為它供電的陝西關中電力系統當時的總容量則相對較小,裝機容量僅為兩台25兆瓦機組的寶雞電廠又處於電鐵近端,大量電鐵負序電流湧入寶雞電廠時,對電力系統的安全運行將構成極大的危險。這一問題已成為寶鳳牽引供電系統設計的關鍵。在方案研究中,曾提出採用同步調相機吸收負序電流,以及在寶雞電廠25兆瓦機組前加裝串聯電抗器,人為增大該小機組支路的阻抗,迫使負序電流轉入電力系統其他容量較大的發電機組等措施。繆耀珊經反覆研究,提出將寶鳳段三個牽引變電所的電源相序實行輪換的構想。對於三相牽引變電所來說,總是有一相是輕負荷而其餘兩相為重負荷。如果將不同牽引變電所的輕負荷相在電力系統的A、B、C三相中進行輪換,則可使電力系統的三相負荷趨於平衡。當牽引變電所數量為3的倍數時,可獲得十分理想的三相平衡效果。通過實驗室的低壓模擬實驗,證實了當初的構想。這種方式的最大優點是不需花費額外費用去安裝補償設備,簡單易行。此後,該方式已成為我國交流電氣化鐵路牽引變電所的標準進線方式。

研製交流牽引供電系統設計導則

我國在1960年有了自己的第一條幹線電氣化鐵路。在最初的一段時期中,對於牽引供電系統的技術條件,設計標準和計算方法缺乏一個比較系統、全面的指導性檔案,各線計算方法和標準不一,質量難以保證。在鐵道部支持下,於1964年建立“交流電氣化鐵道牽引供電系統設計導則和計算方法”部頒科研專題,繆耀珊為項目負責人。他和項目組成員通過對已開通電氣化區段的長時間蹲點,收集到大量第一手的運行資料,在廣泛聽取現場技術人員和工人對原設計的意見和建議後,集中進行了大規模現場牽引試驗。在深入分析所取得的全部資料基礎上,於1965年完成我國第一套關於電鐵牽引供電系統的設計導則。其中詳細列入了包括檔案組成內容、設計技術條件和標準,牽引變電所容量和接觸網導線截面選擇和計算、牽引網電壓損失和電能損失計算方法等內容,使我國電鐵牽引供電系統設計有了依據。

提出AT供電方式理論分析計算方法

1979年鐵道部決定在新建的京秦電氣化鐵路牽引供電系統設計中採用日本新幹線的AT供電技術。關於AT供電方式,在鐵道部組團赴日考察時曾重點了解過。由於AT網路結構十分複雜,用分析方法對網路中的電流、電壓分布進行計算變得十分困難。日本國鐵技術研究所曾開發一種仿真模擬軟體,專門用於AT網路的分析。代表團在參觀中曾向日方提出,希望獲得這一軟體,但遭到拒絕。為了京秦電氣化的需要,繆耀珊帶領專業組技術人員刻苦鑽研,用一年多時間最終自行開發出了AT供電系統模擬計算軟體,使設計有了解決複雜AT網路計算的有力工具。經過不斷完善和補充,該軟體已發展成為包括牽引供電系統全部電氣計算在內的綜合計算軟體,對加快設計進度,提高設計質量起到很好的作用。與此同時,繆耀珊對AT網路進行了大量分析計算,導出了簡化的分析計算公式和圖解方法,使網路中的電流、電壓分布更直觀、更形象化。該簡化分析方法已納入正式出版的《交流電氣化鐵道牽引供電系統設計手冊》 。

主持防干擾專題

鳳段電氣化鐵路投入運營後,郵電部門反映電氣化鐵路對沿線平行架設的通信明線干擾嚴重,通話質量很差。在國家計委協調下,暫由鐵道部門向郵電部門支付大量補償費用。為了徹底解決問題,鐵道部設立重點科研專題“防止電氣化鐵路對通信線干擾影響研究”,指定電氣化設計院和鐵道科學研究院聯合主持,共同攻關。繆耀珊作為電氣化設計院的項目負責人與鐵道科學院項目負責人一起組織專題組全體技術人員進行了包括吸流變壓器方式(BT方式)和同軸電纜方式(CC方式)等多種防干擾措施的方案構成、計算方法作了大量調查研究和分析,並與上海電纜廠共同研製成功大截面連鑄連軋電氣化鐵道專用同軸電纜,與保定鐵道變壓器廠共同研製成功低磁通密度吸流變壓器等設備,用於工程試驗。在取得大量試驗數據的基礎上,提出了防干擾措施的基本結構、防護效果、適用範圍和計算方法。為交流電氣化鐵路的持續發展排除了一個重大障礙。該專題曾獲鐵道部科技進步獎。

首次提出“十字交叉”結線新方式

日本新幹線AT變電所主變壓器結線方式一般均採用斯科特(Scott)方式,在220kV及以上電壓等級的超高壓網路中,為了降低變壓器的一次繞組絕緣費用,則採用伍德布里奇(Wood Bridge)結線。上述兩種結線均無法將二次繞組中性點抽出接鋼軌,因此,在採用AT方式時,需在變電所的牽引網饋線出口處另外設定AT變壓器。繆耀珊提出的“十字交叉”結線,採用了一個一次對稱繞組和兩個聯結組不同的二次角形繞組,構成交叉結線,使二次繞組有了公共連結點,便於抽出與鋼軌相連。這樣,就可以利用主變壓器的二次繞組取代牽引變電所饋線出口處的AT變壓器。每個牽引變電所至少可以省去4台大容量AT變壓器,經濟效益十分顯著。這一方式從而獲得了國家發明專利。

提出AT網路故障點標定新原理

中國第一條採用AT方式供電的京秦電氣化鐵路其牽引網故障點標定裝置是由日本成套引進的。裝置的構成原理是基於短路電流在短路點兩側AT中性點的分配是與短路點在AT段中距離前、後兩個AT所的距離成反比,這就是所謂的“吸上電流比原理”。這種方式需要將沿線所有AT中性點電流信息都送回牽引變電所或調度所,這不僅需要設定大量信息傳送裝置,還需專門的通道來傳送信息,裝置的造價很高。繆耀珊憑藉對AT網路的透徹分析,發現短路點的位置在複線區段是與上、下行牽引網中的饋線電流成比例的,在單線區段則與供電臂首、末兩端的電壓有關。他從理論上給出了準確的計算公式。憑藉這一理論,由電氣化設計院和西南交通大學共同研製成功一種全新原理的AT故障點標定裝置。該裝置只需要取得變電所饋線電流和變電所與分區所的電壓數據,即可判定故障點的位置。省去了線上路AT所安裝信息傳送裝置和額外的通道費用,成本大為降低。我國在繼京秦鐵路之後設計的AT方式電氣化鐵路中已普遍採用該新型標定裝置,從而取代了日本的新幹線方式。

致力於AT設備國產化和系列化

隨著先進的AT供電方式在中國得到套用,AT設備國產化和系列化被提上了議事日程。在“六五”初期,國家作出修建大同—秦皇島萬噸重載單元列車電氣化鐵路的重大決策,為了解決好修建重載單元列車電氣化鐵路中的重大技術關鍵,國家計委專門建立了“重載鐵路成套技術研究”科研專題,並列為“六五”十大科技攻關項目之一,限期完成。繆耀珊作為大秦重載鐵路電氣化一期工程總體設計負責人,兼任專題的一個子項目“AT供電方式設計方法和設備研製”專題項目負責人,親自參與並組織各專業技術人員合力攻關。制定了大秦電氣化鐵路AT牽引供電系統的設計原則、技術條件和標準,總結完善了AT供電計算方法,對AT 設備國產化的技術標準進行了周密的調查研究,並與國內有實力的廠家共同研製成功包括:AT專用斯科特變壓器,“十字交叉”結線變壓器,110千伏SF6斷路器,27.5千伏、55千伏真空斷路器,逆斯科變壓器,電動隔離開關,電氣化鐵道微機遠動系統,大截面、高強度連鑄連軋銅電車線,重污型雙重絕緣棒式絕緣子,不鏽鋼新型接觸網零件,大容量等徑預應力混凝土接觸網支柱等30餘項新設備、新材料,全部、及時地用於大秦一期工程,使我國在引進該項目複雜技術不到10年的短時間內,實現了關鍵成套設備的國產化。

簡歷

1931年1月10日 生於上海市。

1949年 上海市立市北中學畢業。

1953年 唐山鐵道學院(現西南交通大學)電機系畢業。

1953-1954年 北京鐵道部設計局工廠設計事務所實習生。

1954-1956年 北京鐵道部幹部學校俄文班畢業。

1956年 鐵道部第一設計院翻譯。

1956-1959年 鐵道部第三設計院技術員。

1960-1973年 鐵道部第三設計院工程師。

1974-1977年 鐵道部電氣化工程局電化處工程師。

1978-1981年 鐵道部電氣化工程局電化處主任工程師。

1982-1988年 電氣化設計院高級工程師。

1989-1993年 電氣化設計院教授級高級工程師。

1993年—現在 1993年退休。返聘為中鐵電氣化勘測設計研究院技術顧問。

主要論著

[1] 繆耀珊.複線上下行串聯供電方案及主要參數計算.北京:人民鐵道出版社,1963(1).

[2] 繆耀珊.交流電氣化鐵道牽引變電所合理容量的選擇.電氣化鐵道,1964 (1).

[3] 繆耀珊.交流牽引阻抗計算方法.電氣化鐵道,1965(1).

[4] 繆耀珊.交流電氣化鐵路的吸流變壓器和回流線裝置.北京:人民鐵道出版社,1979.

[5] 繆耀珊.AT供電方式牽引變電所主變壓器的結線型式.電氣化鐵道動態,1980(6).

[6] 繆耀珊.法國的高速TGV電氣化鐵路.電氣化鐵道動態,1983(2、3合刊).

[7] 繆耀珊.我國電氣化鐵路牽引供電系統現狀.鐵道機車車輛,1983(1).

[8] 繆耀珊.關於AT供電方式的問答.電氣化鐵道動態,1983(3)、(4).

[9] 繆耀珊.蘇聯交流電氣化鐵道現狀.電氣化鐵道動態,1985(增刊).

[10] 繆耀珊.法國鐵路電氣化及其裝備概況.電氣化鐵道動態,1985(增刊).

[11] 繆耀珊.美國重載電氣化鐵路牽引供電設備介紹.電氣化鐵道動態,1985(增刊).

[12] 繆耀珊.AT牽引變電所採用“十字交叉”供電的電氣計算.西南交通大學學報,1986(增刊).

[13] 繆耀珊.交流牽引網路導線截面的合理選擇.電氣化鐵道動態,1994 (2).

[14] 繆耀珊.交流電氣化鐵道單——三相平衡轉換供電方式的可行性研究.北京:中國鐵道出版社,1995.

[15] 繆耀珊,曹東白等.電氣化鐵道設計手冊(牽引供電系統).北京:中國鐵道出版社,1988.

[16] 繆耀珊.上下行AT牽引網在ATP實行並聯的電能節約.電氣化鐵道,2004(6).

[17] 繆耀珊.複線AT網路上下行接觸網互為正饋線供電方式的特點及電氣化計算方法.電氣化鐵道,2005(1).

[18] 繆耀珊,等.中國電力百科全書——用電卷.北京:中國電力出版社,2001.

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