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摘 要:西安作为首次修建地铁的城市,其车辆及牵引供电制式选择是非常重要的环节。在西安地铁二号线车辆牵引供电制式选择上从线网角度出发,充分考虑城市特点。本文主要介绍西安地铁二号线供电系统构成及项目主要特点。
关键词:西安地铁二号线,供电系统
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01
一、概述
西安地铁二号线供电系统工程北起郑西铁路客运专线西安北客站,南至韦曲南站,共设地下车站21座,线路全长26.628公里,采用1500V架空接触网供电方式。
西安地铁二号线供电系统工程采取分期建设分期运营的原则。郑西铁路客运专线西安北客站至会展中心站(含)为第一阶段,共设牵引降压混合变电所9座,设降压变电所9座,跟随式降压变电所8座,区间跟随式降压变电所1座。正线线路采用刚性架空接触网,车辆段采用架空柔性接触网。会展中心站(不含)至韦曲南站为第二阶段,共设牵引降压混合变电所3座,设降压变电所2座,跟随式降压变电所1座,区间跟随式降压变电所1座。
西安地铁二号线工程竣工后,最高行车速度可达每小时80公里,全程计划行车时间39分钟,将大大缓解西安市南北中轴线主干道的交通压力,对于优化城市布局,提升城市品质,推进“人文西安、活力西安、和谐西安”建设具有重要的作用。
二、西安地铁工程特点
线网中含有高架段线路,文化旅游城市对高架段景观有要求。
先期修建骨干线,后期修建辅助线。
大部分线路穿越了地质地裂缝带。
线路大都有换乘,因此供电方案需进行系统研究,以优化资源配置。
多数线路分两期建设,近远期工程存在衔接过渡。
已实施线路均为6辆编组(三动三拖);行车交路大都为大小交路混跑。
各线工程总工期均较紧。
三、西安地铁二号线各变电站(所)设计原则
西安地铁二号线供电系统除2座主变电站设置有人值班外,其它各所均为无人值班设计,35kVGIS开关柜母联自投装置正常都在投入位。且在综合自动化后台PSCADA操作系统中未设计母联自投装置投切功能。35kVGIS开关柜母联备自投的逻辑关系为:两路进线断路器在合闸位,母联断路器在分闸位,母联两侧的隔离开关在合位,自投装置在投入位,两段母线均有压。此时如果一条迸线失压,则启动自投程序:跳失压线路断路器,合母联断路器。开关柜保护动作(线路差动保护除外)将闭锁备自投动作,PrrMCB在分位闭锁母线失压。
四、电气化工程概况
(一)牵引供变电系统。供电系统采用110kV/33kV两级电压集中供电方式,全线在会展中心、行政中心设2座主变电站,经AC33kV环网电缆与车站变电所环串成供电网络。AC33kV经变电所牵引部分降压、整流后为牵引列车提供1500V直流电源,经变电所降压部分降压后为全线动力照明提供400V交流电源。
牵引变电所采用无人值班、无人人值守设计。变电所33kV侧主接线采用单母线分段接线方式,设置母线断路器。每段母线设置一路进线、一路出线,每座牵引变电所设两台整流机组,均接于同一段母线上。直流1500V母线为单母线接线,一般牵引变电所馈出4回直流1500V电源,分别接至接触网上下行,与相邻牵引变电所构成双边供电。
各变电所采用综合自动化系统,在车站接入综合监控系统。变电所综合自动化子系统采用分散与集中结合式的系统结构。完成对系统控制、监视、测量、保护、自动控制、所内自动化管理及远程通信等功能。
(二)接触网系统。接触网按80km/h最高运行速度设计,接触网采用单根汇流排(CTAH150)+单根接触线(CTAH150)的架空“П”型刚性悬挂。为提高接触网受流质量和改善弓网关系,采用《接触网弓网动态仿真软件》新技术,确定接触网技术标准。接触网汇流排采用正弦波布置、跨距采用了6m和8m两种、锚段关节首次采用了膨胀关节、接触线首次采用平底镀锡工艺的银铜合金接触线、人防门和防淹门处首次采用可拆卸汇流排等新技术,提高列车在最高运行速度80km/h时受流质量和运营安全。
五、项目主要特点
(一)本线正线全为地下线,负荷相对较大,从线网上远期将有延伸,同时采用B型车,牵引机车对数较大,牵引对数按30对/小时,大小交路套跑,供电能力需满足近期需求和远期发展的需要,供电系统计算过程较为复杂。结合轨电位和牵引网最低电压等要素,采用多种软件进行仿真计算及验证,按照大小交路混跑B型车的條件,从全线角度,经过多方案比选推荐铁路北客站至韦曲南采用正线10座牵引变电所方案,其中北客站至会展中心段为8座。另外在车辆段和停车场分别各设置1座牵引变电所。
(二)西安市有地裂缝的特殊地质条件,接触网、环网电缆通过地裂缝区段的实施难度较大,甚至通过科研方式解决技术难题,对设计和施工提供技术支持。
(三)在采用B型车时,牵引网有架空接触网和地面接触轨两种主流授流方式,牵引供电制式的选择在本线非常重要,一旦确定,对于本线和线网的影响很大,因此展开专项研究获得各方面同意对于稳定各专业设计条件尤为重要。
(四)西安市电网薄弱,外部电源难度较大,方案论证和技术协调难度大,而且作为西安市电力部门增加了一个地铁用电大户,供需双方存在一定分歧,能否正常对接,而供电系统如何做好设计配合,对二号线能否顺利开通起着至关重要的作用。
(五)供电系统专业多,接口多,受控于车辆牵引、通信、信号、通风空调等用电设备的用电要求,前期设计中输入条件多,而这些用电设备用电要求的确定时间较晚,而在开通前要求却较高,例如通号调试要用正式电源,而且本线工期紧,对供电系统合理设计周期有影响。
六、结语
西安地铁二号线已于2011年9月16日开始载客试运营,而对地铁的供电系统来讲已经运行四年多时间,这些年里,供电系统一直运行稳定可靠,为地铁各设备调试、运行提供了有力的保证。
参考文献:
[1]靳志方.浅谈西安地铁二号线35kVGIS母联备自投存在问题及解决方案[J].科技致富向导,2011,(3):115
[2]刘刚,李强利.西安地铁二号线供电系统送电回顾与思考[J].经营管理者,2014,15:116
[3]张霞.西安地铁2号线一期工程供电系统简析[J].现代城市轨道交通,2010,05:12-14
关键词:西安地铁二号线,供电系统
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01
一、概述
西安地铁二号线供电系统工程北起郑西铁路客运专线西安北客站,南至韦曲南站,共设地下车站21座,线路全长26.628公里,采用1500V架空接触网供电方式。
西安地铁二号线供电系统工程采取分期建设分期运营的原则。郑西铁路客运专线西安北客站至会展中心站(含)为第一阶段,共设牵引降压混合变电所9座,设降压变电所9座,跟随式降压变电所8座,区间跟随式降压变电所1座。正线线路采用刚性架空接触网,车辆段采用架空柔性接触网。会展中心站(不含)至韦曲南站为第二阶段,共设牵引降压混合变电所3座,设降压变电所2座,跟随式降压变电所1座,区间跟随式降压变电所1座。
西安地铁二号线工程竣工后,最高行车速度可达每小时80公里,全程计划行车时间39分钟,将大大缓解西安市南北中轴线主干道的交通压力,对于优化城市布局,提升城市品质,推进“人文西安、活力西安、和谐西安”建设具有重要的作用。
二、西安地铁工程特点
线网中含有高架段线路,文化旅游城市对高架段景观有要求。
先期修建骨干线,后期修建辅助线。
大部分线路穿越了地质地裂缝带。
线路大都有换乘,因此供电方案需进行系统研究,以优化资源配置。
多数线路分两期建设,近远期工程存在衔接过渡。
已实施线路均为6辆编组(三动三拖);行车交路大都为大小交路混跑。
各线工程总工期均较紧。
三、西安地铁二号线各变电站(所)设计原则
西安地铁二号线供电系统除2座主变电站设置有人值班外,其它各所均为无人值班设计,35kVGIS开关柜母联自投装置正常都在投入位。且在综合自动化后台PSCADA操作系统中未设计母联自投装置投切功能。35kVGIS开关柜母联备自投的逻辑关系为:两路进线断路器在合闸位,母联断路器在分闸位,母联两侧的隔离开关在合位,自投装置在投入位,两段母线均有压。此时如果一条迸线失压,则启动自投程序:跳失压线路断路器,合母联断路器。开关柜保护动作(线路差动保护除外)将闭锁备自投动作,PrrMCB在分位闭锁母线失压。
四、电气化工程概况
(一)牵引供变电系统。供电系统采用110kV/33kV两级电压集中供电方式,全线在会展中心、行政中心设2座主变电站,经AC33kV环网电缆与车站变电所环串成供电网络。AC33kV经变电所牵引部分降压、整流后为牵引列车提供1500V直流电源,经变电所降压部分降压后为全线动力照明提供400V交流电源。
牵引变电所采用无人值班、无人人值守设计。变电所33kV侧主接线采用单母线分段接线方式,设置母线断路器。每段母线设置一路进线、一路出线,每座牵引变电所设两台整流机组,均接于同一段母线上。直流1500V母线为单母线接线,一般牵引变电所馈出4回直流1500V电源,分别接至接触网上下行,与相邻牵引变电所构成双边供电。
各变电所采用综合自动化系统,在车站接入综合监控系统。变电所综合自动化子系统采用分散与集中结合式的系统结构。完成对系统控制、监视、测量、保护、自动控制、所内自动化管理及远程通信等功能。
(二)接触网系统。接触网按80km/h最高运行速度设计,接触网采用单根汇流排(CTAH150)+单根接触线(CTAH150)的架空“П”型刚性悬挂。为提高接触网受流质量和改善弓网关系,采用《接触网弓网动态仿真软件》新技术,确定接触网技术标准。接触网汇流排采用正弦波布置、跨距采用了6m和8m两种、锚段关节首次采用了膨胀关节、接触线首次采用平底镀锡工艺的银铜合金接触线、人防门和防淹门处首次采用可拆卸汇流排等新技术,提高列车在最高运行速度80km/h时受流质量和运营安全。
五、项目主要特点
(一)本线正线全为地下线,负荷相对较大,从线网上远期将有延伸,同时采用B型车,牵引机车对数较大,牵引对数按30对/小时,大小交路套跑,供电能力需满足近期需求和远期发展的需要,供电系统计算过程较为复杂。结合轨电位和牵引网最低电压等要素,采用多种软件进行仿真计算及验证,按照大小交路混跑B型车的條件,从全线角度,经过多方案比选推荐铁路北客站至韦曲南采用正线10座牵引变电所方案,其中北客站至会展中心段为8座。另外在车辆段和停车场分别各设置1座牵引变电所。
(二)西安市有地裂缝的特殊地质条件,接触网、环网电缆通过地裂缝区段的实施难度较大,甚至通过科研方式解决技术难题,对设计和施工提供技术支持。
(三)在采用B型车时,牵引网有架空接触网和地面接触轨两种主流授流方式,牵引供电制式的选择在本线非常重要,一旦确定,对于本线和线网的影响很大,因此展开专项研究获得各方面同意对于稳定各专业设计条件尤为重要。
(四)西安市电网薄弱,外部电源难度较大,方案论证和技术协调难度大,而且作为西安市电力部门增加了一个地铁用电大户,供需双方存在一定分歧,能否正常对接,而供电系统如何做好设计配合,对二号线能否顺利开通起着至关重要的作用。
(五)供电系统专业多,接口多,受控于车辆牵引、通信、信号、通风空调等用电设备的用电要求,前期设计中输入条件多,而这些用电设备用电要求的确定时间较晚,而在开通前要求却较高,例如通号调试要用正式电源,而且本线工期紧,对供电系统合理设计周期有影响。
六、结语
西安地铁二号线已于2011年9月16日开始载客试运营,而对地铁的供电系统来讲已经运行四年多时间,这些年里,供电系统一直运行稳定可靠,为地铁各设备调试、运行提供了有力的保证。
参考文献:
[1]靳志方.浅谈西安地铁二号线35kVGIS母联备自投存在问题及解决方案[J].科技致富向导,2011,(3):115
[2]刘刚,李强利.西安地铁二号线供电系统送电回顾与思考[J].经营管理者,2014,15:116
[3]张霞.西安地铁2号线一期工程供电系统简析[J].现代城市轨道交通,2010,05:12-14