杭紹臺鐵路引入臺州地區供電方案研究

馬少坡

摘 要：杭紹臺鐵路自杭州經紹興至臺州，在引入臺州地區與甬臺溫鐵路分別在臨海、溫嶺車站接軌。本線在臨海車站與甬臺溫車站共場，在溫嶺車站通過動車走行線與甬臺溫連通，在兩車站接軌處均不具備本線與甬臺溫線設置電分相的條件以實現電氣分離。本文在分析既有臺州地區牽引供電設施情況的基礎上，結合本線引入臺州地區的線路方案詳細分析研究了該地區的供電方案。

關鍵詞：高速鐵路；牽引供電；臺州地區

前言

杭紹臺鐵路是國家發改委推出的8個社會資本投資鐵路示范項目之一，是長三角城鎮化地區綜合交通網和城際快速骨干交通網的重要組成部分，也是規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，經紹興至臺州。在臺州地區，本線在臨海站與甬臺溫鐵路共站，在椒江區設臺州中心站，終于甬臺溫線溫嶺站，在溫嶺站擬建動車所一處。

在臺州地區，本線在臨海、溫嶺站與甬臺溫線共站，但本線卻并未與甬臺溫線并行。在臨海站，杭紹臺場和甬臺溫場之間設有列車通過的交叉渡線。在溫嶺站，杭紹臺場與甬臺溫場相對獨立，但是兩場之間通過一條渡線共同連接至溫嶺動車所。

1 臺州地區既有牽引供電設施概況

臺州地區既有甬臺溫鐵路采用AT供電方式，在臺州設有牽引變電所一座，采用三相V/X接線，主變容量為2×（20+20）MVA。在東 設有AT所一座，在臨海站的寧波方向側設有臨海分區所一座，在臺州南設有AT所兼開閉所一座，在前溪設有AT分區所一座。既有臨海、溫嶺車站由臺州牽引變電所的兩個不同方向的供電臂供電，并且均處于后半個AT段之中。本地區在建金臺鐵路為單線鐵路，采用帶回流線的直接供電方式，在臨海南、杜橋各設有直供牽引變電所一座，臺州至臺州南的貨車聯絡線利用甬臺溫臺州牽引所新增一回饋線供電。既有的牽引供電設施分布示意圖如下圖1所示。

2 杭紹臺鐵路引入臺州地區供電方案分析

《高速鐵路設計規范》11.2.4條規定“樞紐（地區）供電應綜合考慮各線引入供電要求，合理設置電分相。樞紐（地區）供電宜由同一相電源供電；樞紐（地區）由同一相電源供電困難時，應保證樞紐主體部分由同一相電源供電，并將電分相設置在股道數量少、坡度平緩的區段”。《高速鐵路設計規范》11.2.6條規定“動車段（所）及有整備檢查作業的動車存車場應采用兩回電源供電，其中至少應有一回為獨立電源”。

本線在臨海車站與甬臺溫線存在多條渡線相連，且在渡線上不具備設置電分相的條件。本線在溫嶺車站的場和甬臺溫場通過一條渡線共同連接至溫嶺動車所，此渡線也不具備設置電分相的條件。所以本線供電方案的設計應保證臨海、溫嶺車站為同一相電源供電，同時還應考慮為溫嶺動車所提供獨立電源。

關于本線臺州地區的供電方案設計，應在滿足臨海、溫嶺車站為同一相電源供電的前提下進行。

3 杭紹臺鐵路引入臺州地區的供電方案研究

結合既有牽引供電設施分布情況，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溫線并線而行，由臺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，需要架設約10km的供電線穿越臺州市區，工程造價高、實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度約為33.75km，供電能力不滿足要求；由既有臺州牽引變電所新增饋線供電，還需考慮架設約27km的供電線為動車所提供獨立電源。綜合以上分析，利用既有臺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置電分相，臨海車站由甬臺溫線供電，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置電分相，溫嶺車站和動車走行線由甬臺溫線供電，由溫嶺牽引變電所為杭紹臺鐵路供電，并提供一回獨立電源為動車所供電。動車開閉所由兩路電源供電，一路引自甬臺溫接觸網，一路引自溫嶺牽引變電所，正常情況下動車所由甬臺溫供電，當甬臺溫接觸網失電時，由溫嶺牽引變電所供電，由于溫嶺牽引變電所與甬臺溫線不為同一相電，所以在利用溫嶺牽引變電所為動車所供電時，應做好接觸網絕緣。同時由于甬臺溫臺州牽引所為本線臨海、溫嶺車站供電，應考慮臺州牽引變電所主變壓器增容改造。本方案對甬臺溫鐵路的影響最小，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，并且遠期由溫嶺延伸至溫州的鐵路，需要在溫嶺出站側再增加一處電分相。臨海、溫嶺車站兩側均存在電分相，不利于列車的高速通過，而且臨海、溫嶺車站均由甬臺溫臺州牽引所供電，甬臺溫線供電故障將導致臨海、溫嶺車站失電，影響本線運行。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，可以方便為動車所提供獨立供電電源。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饋線為甬臺溫線的臨海至臺州區間供電，由溫嶺牽引變電所出兩回AT饋線為甬臺溫線的臺州至前溪區間供電，而臺州牽引變電所退出運行，并在臺州牽引所附近新建臺州分區所一座。本方案存在工程廢棄，但是不會對甬臺溫既有線的正常運行產生較大影響，滿足動車所的獨立電源要求，且臨海站、溫嶺站設牽引所為未來沿海高鐵的接入預留了供電條件。本供電方案見圖4所示。

方案四：新建臨海、溫嶺牽引變電所，新建動車所開閉所一座，在甬臺溫線的東 、臺州南附近新設兩處電分相，并且將既有東 A

T所改造為分區所，將臺州南AT所兼開閉所改造為臺州南分區所兼開閉所。利用臨海牽引變電所新增兩回AT饋線為臨海至東 區間供電，利用溫嶺牽引變電所新增兩回AT饋線為臺州南至前溪區間供電，利用溫嶺牽引變電所新增一回獨立電源給動車所開閉所供電。本方案可以方便給動車所提供獨立電源，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營線上增設電分相，對既有鐵路的影響較大，而且臺州牽引變電所供電能力存在浪費，需要考慮將臺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州市區，架設供電線存在困難，且供電臂過長造成方案不可行；

方案二臨海、溫嶺車站均由甬臺溫臺州牽引所供電，甬臺溫線故障將導致本線臨海、溫嶺車站失電，影響本線正常運行，擴大事故范圍。

方案三存在既有變電所廢棄，但是對既有線的影響小，可施實性較好。

方案四需要在既有線上設置電分相，對既有線影響大，但是從供電格局角度出發，此方案更加合理，因為杭紹臺鐵路為時速350km/h等級的高鐵，甬臺溫為時速200km/h的鐵路，杭紹臺鐵路的供電可靠性要求比甬臺溫要求更高。

5 結論

（1）鐵路建設應做好長期規劃，牽引供電方案應結合線網規劃進行設置。本線的牽引供電方案設置就與我國的鐵路發展速度有關，由于甬臺溫鐵路設計時并未考慮到杭紹臺鐵路的接入方案，導致本線接入后需要在既有甬臺溫線上增設電分相，而在既有線上增加電分相，工程實施難度很大。

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

（3）對于接入既有樞紐地區的鐵路供電方案，應在結合既有牽引供電設施的情況下進行多方案綜合比選，以確定相對比較合理的供電方案。

參考文獻

[1]電氣化鐵道設計手冊——牽引供電系統[M].北京：中國鐵道出版社，1988.

[2]李群湛，賀建閩.牽引供電系統分析[M].成都：西南交通大學出版社，2007.

[3]TB10009-2016 鐵路電力牽引供電設計規范[S].

[4]TB10621-2014 高速鐵路設計規范[S].