馬少坡

摘 要：杭紹臺(tái)鐵路自杭州經(jīng)紹興至臺(tái)州，在引入臺(tái)州地區(qū)與甬臺(tái)溫鐵路分別在臨海、溫嶺車站接軌。本線在臨海車站與甬臺(tái)溫車站共場(chǎng)，在溫嶺車站通過(guò)動(dòng)車走行線與甬臺(tái)溫連通，在兩車站接軌處均不具備本線與甬臺(tái)溫線設(shè)置電分相的條件以實(shí)現(xiàn)電氣分離。本文在分析既有臺(tái)州地區(qū)牽引供電設(shè)施情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合本線引入臺(tái)州地區(qū)的線路方案詳細(xì)分析研究了該地區(qū)的供電方案。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；牽引供電；臺(tái)州地區(qū)

前言

杭紹臺(tái)鐵路是國(guó)家發(fā)改委推出的8個(gè)社會(huì)資本投資鐵路示范項(xiàng)目之一，是長(zhǎng)三角城鎮(zhèn)化地區(qū)綜合交通網(wǎng)和城際快速骨干交通網(wǎng)的重要組成部分，也是規(guī)劃沿海客專輔助通道的組成部分。線路本起杭州樞紐杭州東站，利用既有杭甬客專至紹興北站，而后接新線引出，經(jīng)紹興至臺(tái)州。在臺(tái)州地區(qū)，本線在臨海站與甬臺(tái)溫鐵路共站，在椒江區(qū)設(shè)臺(tái)州中心站，終于甬臺(tái)溫線溫嶺站，在溫嶺站擬建動(dòng)車所一處。

在臺(tái)州地區(qū)，本線在臨海、溫嶺站與甬臺(tái)溫線共站，但本線卻并未與甬臺(tái)溫線并行。在臨海站，杭紹臺(tái)場(chǎng)和甬臺(tái)溫場(chǎng)之間設(shè)有列車通過(guò)的交叉渡線。在溫嶺站，杭紹臺(tái)場(chǎng)與甬臺(tái)溫場(chǎng)相對(duì)獨(dú)立，但是兩場(chǎng)之間通過(guò)一條渡線共同連接至溫嶺動(dòng)車所。

1 臺(tái)州地區(qū)既有牽引供電設(shè)施概況

臺(tái)州地區(qū)既有甬臺(tái)溫鐵路采用AT供電方式，在臺(tái)州設(shè)有牽引變電所一座，采用三相V/X接線，主變?nèi)萘繛?×（20+20）MVA。在東 設(shè)有AT所一座，在臨海站的寧波方向側(cè)設(shè)有臨海分區(qū)所一座，在臺(tái)州南設(shè)有AT所兼開閉所一座，在前溪設(shè)有AT分區(qū)所一座。既有臨海、溫嶺車站由臺(tái)州牽引變電所的兩個(gè)不同方向的供電臂供電，并且均處于后半個(gè)AT段之中。本地區(qū)在建金臺(tái)鐵路為單線鐵路，采用帶回流線的直接供電方式，在臨海南、杜橋各設(shè)有直供牽引變電所一座，臺(tái)州至臺(tái)州南的貨車聯(lián)絡(luò)線利用甬臺(tái)溫臺(tái)州牽引所新增一回饋線供電。既有的牽引供電設(shè)施分布示意圖如下圖1所示。

2 杭紹臺(tái)鐵路引入臺(tái)州地區(qū)供電方案分析

《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》11.2.4條規(guī)定“樞紐（地區(qū)）供電應(yīng)綜合考慮各線引入供電要求，合理設(shè)置電分相。樞紐（地區(qū)）供電宜由同一相電源供電；樞紐（地區(qū)）由同一相電源供電困難時(shí)，應(yīng)保證樞紐主體部分由同一相電源供電，并將電分相設(shè)置在股道數(shù)量少、坡度平緩的區(qū)段”。《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》11.2.6條規(guī)定“動(dòng)車段（所）及有整備檢查作業(yè)的動(dòng)車存車場(chǎng)應(yīng)采用兩回電源供電，其中至少應(yīng)有一回為獨(dú)立電源”。

本線在臨海車站與甬臺(tái)溫線存在多條渡線相連，且在渡線上不具備設(shè)置電分相的條件。本線在溫嶺車站的場(chǎng)和甬臺(tái)溫場(chǎng)通過(guò)一條渡線共同連接至溫嶺動(dòng)車所，此渡線也不具備設(shè)置電分相的條件。所以本線供電方案的設(shè)計(jì)應(yīng)保證臨海、溫嶺車站為同一相電源供電，同時(shí)還應(yīng)考慮為溫嶺動(dòng)車所提供獨(dú)立電源。

關(guān)于本線臺(tái)州地區(qū)的供電方案設(shè)計(jì)，應(yīng)在滿足臨海、溫嶺車站為同一相電源供電的前提下進(jìn)行。

3 杭紹臺(tái)鐵路引入臺(tái)州地區(qū)的供電方案研究

結(jié)合既有牽引供電設(shè)施分布情況，本次研究共提出以下供電方案：

方案一：利用既有臺(tái)州牽引變電所新增饋線為本線供電。但是由于本線并未與甬臺(tái)溫線并線而行，由臺(tái)州牽引變電所為本線供電，供電線在不考慮跨越椒江的前提下，需要架設(shè)約10km的供電線穿越臺(tái)州市區(qū)，工程造價(jià)高、實(shí)施困難而且影響城市景觀；在保證臨海站為同一相電源供電的前提下，本線臨海方向的供電臂長(zhǎng)度約為33.75km，供電能力不滿足要求；由既有臺(tái)州牽引變電所新增饋線供電，還需考慮架設(shè)約27km的供電線為動(dòng)車所提供獨(dú)立電源。綜合以上分析，利用既有臺(tái)州牽引變電所為本線供電的方案不可行。本供電方案見圖2所示。

方案二：新建臨海、溫嶺牽引變電所，在本線臨海站兩端均設(shè)置電分相，臨海車站由甬臺(tái)溫線供電，臨海牽引變電所新增供電線跨臨海車站為本線供電。在本線接入溫嶺車站之前設(shè)置電分相，溫嶺車站和動(dòng)車走行線由甬臺(tái)溫線供電，由溫嶺牽引變電所為杭紹臺(tái)鐵路供電，并提供一回獨(dú)立電源為動(dòng)車所供電。動(dòng)車開閉所由兩路電源供電，一路引自甬臺(tái)溫接觸網(wǎng)，一路引自溫嶺牽引變電所，正常情況下動(dòng)車所由甬臺(tái)溫供電，當(dāng)甬臺(tái)溫接觸網(wǎng)失電時(shí)，由溫嶺牽引變電所供電，由于溫嶺牽引變電所與甬臺(tái)溫線不為同一相電，所以在利用溫嶺牽引變電所為動(dòng)車所供電時(shí)，應(yīng)做好接觸網(wǎng)絕緣。同時(shí)由于甬臺(tái)溫臺(tái)州牽引所為本線臨海、溫嶺車站供電，應(yīng)考慮臺(tái)州牽引變電所主變壓器增容改造。本方案對(duì)甬臺(tái)溫鐵路的影響最小，也滿足臨海、溫嶺車站為同一電源供電的要求。但是本方案需要在本線額外增加兩處電分相，并且遠(yuǎn)期由溫嶺延伸至溫州的鐵路，需要在溫嶺出站側(cè)再增加一處電分相。臨海、溫嶺車站兩側(cè)均存在電分相，不利于列車的高速通過(guò)，而且臨海、溫嶺車站均由甬臺(tái)溫臺(tái)州牽引所供電，甬臺(tái)溫線供電故障將導(dǎo)致臨海、溫嶺車站失電，影響本線運(yùn)行。本供電方案見圖3所示。

方案三：新建臨海、溫嶺牽引變電所，新建動(dòng)車所開閉所一座。本方案在給本線供電的前提下，可以方便為動(dòng)車所提供獨(dú)立供電電源。為了保證臨海、溫嶺車站為同一相電源，由本線的臨海牽引變電所出兩回AT饋線為甬臺(tái)溫線的臨海至臺(tái)州區(qū)間供電，由溫嶺牽引變電所出兩回AT饋線為甬臺(tái)溫線的臺(tái)州至前溪區(qū)間供電，而臺(tái)州牽引變電所退出運(yùn)行，并在臺(tái)州牽引所附近新建臺(tái)州分區(qū)所一座。本方案存在工程廢棄，但是不會(huì)對(duì)甬臺(tái)溫既有線的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，滿足動(dòng)車所的獨(dú)立電源要求，且臨海站、溫嶺站設(shè)牽引所為未來(lái)沿海高鐵的接入預(yù)留了供電條件。本供電方案見圖4所示。

方案四：新建臨海、溫嶺牽引變電所，新建動(dòng)車所開閉所一座，在甬臺(tái)溫線的東 、臺(tái)州南附近新設(shè)兩處電分相，并且將既有東 A

T所改造為分區(qū)所，將臺(tái)州南AT所兼開閉所改造為臺(tái)州南分區(qū)所兼開閉所。利用臨海牽引變電所新增兩回AT饋線為臨海至東 區(qū)間供電，利用溫嶺牽引變電所新增兩回AT饋線為臺(tái)州南至前溪區(qū)間供電，利用溫嶺牽引變電所新增一回獨(dú)立電源給動(dòng)車所開閉所供電。本方案可以方便給動(dòng)車所提供獨(dú)立電源，也滿足臨海、溫嶺車站為同一相電源的要求，且不存在工程廢棄，但是本方案需要在既有運(yùn)營(yíng)線上增設(shè)電分相，對(duì)既有鐵路的影響較大，而且臺(tái)州牽引變電所供電能力存在浪費(fèi)，需要考慮將臺(tái)州牽引所主變壓器容量更換為小容量的變壓器。本供電方案見圖5所示。

4 方案比較

方案一供電線路徑需要跨越臺(tái)州市區(qū)，架設(shè)供電線存在困難，且供電臂過(guò)長(zhǎng)造成方案不可行；

方案二臨海、溫嶺車站均由甬臺(tái)溫臺(tái)州牽引所供電，甬臺(tái)溫線故障將導(dǎo)致本線臨海、溫嶺車站失電，影響本線正常運(yùn)行，擴(kuò)大事故范圍。

方案三存在既有變電所廢棄，但是對(duì)既有線的影響小，可施實(shí)性較好。

方案四需要在既有線上設(shè)置電分相，對(duì)既有線影響大，但是從供電格局角度出發(fā)，此方案更加合理，因?yàn)楹冀B臺(tái)鐵路為時(shí)速350km/h等級(jí)的高鐵，甬臺(tái)溫為時(shí)速200km/h的鐵路，杭紹臺(tái)鐵路的供電可靠性要求比甬臺(tái)溫要求更高。

5 結(jié)論

（1）鐵路建設(shè)應(yīng)做好長(zhǎng)期規(guī)劃，牽引供電方案應(yīng)結(jié)合線網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)置。本線的牽引供電方案設(shè)置就與我國(guó)的鐵路發(fā)展速度有關(guān)，由于甬臺(tái)溫鐵路設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到杭紹臺(tái)鐵路的接入方案，導(dǎo)致本線接入后需要在既有甬臺(tái)溫線上增設(shè)電分相，而在既有線上增加電分相，工程實(shí)施難度很大。

（2）對(duì)于像本線在臨海站與甬臺(tái)溫線“十字交叉”的供電方案，原則上考慮在車站附近設(shè)置牽引變電所較合理，可以減少設(shè)置一處電分相。

（3）對(duì)于接入既有樞紐地區(qū)的鐵路供電方案，應(yīng)在結(jié)合既有牽引供電設(shè)施的情況下進(jìn)行多方案綜合比選，以確定相對(duì)比較合理的供電方案。

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