關于西安地鐵二號線供電系統的分析

摘 "要：西安作為首次修建地鐵的城市，其車輛及牽引供電制式選擇是非常重要的環節。在西安地鐵二號線車輛牽引供電制式選擇上從線網角度出發，充分考慮城市特點。本文主要介紹西安地鐵二號線供電系統構成及項目主要特點。

關鍵詞：西安地鐵二號線，供電系統

中圖分類號：TU723.3 " " "文獻標識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

一、概述

西安地鐵二號線供電系統工程北起鄭西鐵路客運專線西安北客站，南至韋曲南站，共設地下車站21座，線路全長26.628公里，采用1500V架空接觸網供電方式。

西安地鐵二號線供電系統工程采取分期建設分期運營的原則。鄭西鐵路客運專線西安北客站至會展中心站（含）為第一階段，共設牽引降壓混合變電所9座，設降壓變電所9座，跟隨式降壓變電所8座，區間跟隨式降壓變電所1座。正線線路采用剛性架空接觸網，車輛段采用架空柔性接觸網。會展中心站（不含）至韋曲南站為第二階段，共設牽引降壓混合變電所3座，設降壓變電所2座，跟隨式降壓變電所1座，區間跟隨式降壓變電所1座。

西安地鐵二號線工程竣工后，最高行車速度可達每小時80公里，全程計劃行車時間39分鐘，將大大緩解西安市南北中軸線主干道的交通壓力，對于優化城市布局，提升城市品質，推進“人文西安、活力西安、和諧西安”建設具有重要的作用。

二、西安地鐵工程特點

線網中含有高架段線路，文化旅游城市對高架段景觀有要求。

先期修建骨干線，后期修建輔助線。

大部分線路穿越了地質地裂縫帶。

線路大都有換乘，因此供電方案需進行系統研究，以優化資源配置。

多數線路分兩期建設，近遠期工程存在銜接過渡。

已實施線路均為6輛編組（三動三拖）;行車交路大都為大小交路混跑。

各線工程總工期均較緊。

三、西安地鐵二號線各變電站（所）設計原則

西安地鐵二號線供電系統除2座主變電站設置有人值班外，其它各所均為無人值班設計，35kVGIS開關柜母聯自投裝置正常都在投入位。且在綜合自動化后臺PSCADA操作系統中未設計母聯自投裝置投切功能。35kVGIS開關柜母聯備自投的邏輯關系為：兩路進線斷路器在合閘位，母聯斷路器在分閘位，母聯兩側的隔離開關在合位，自投裝置在投入位，兩段母線均有壓。此時如果一條迸線失壓，則啟動自投程序：跳失壓線路斷路器，合母聯斷路器。開關柜保護動作（線路差動保護除外）將閉鎖備自投動作，PrrMCB在分位閉鎖母線失壓。

四、電氣化工程概況

（一）牽引供變電系統。供電系統采用110kV/33kV兩級電壓集中供電方式，全線在會展中心、行政中心設2座主變電站，經AC33kV環網電纜與車站變電所環串成供電網絡。AC33kV經變電所牽引部分降壓、整流后為牽引列車提供1500V直流電源，經變電所降壓部分降壓后為全線動力照明提供400V交流電源。

牽引變電所采用無人值班、無人人值守設計。變電所33kV側主接線采用單母線分段接線方式，設置母線斷路器。每段母線設置一路進線、一路出線，每座牽引變電所設兩臺整流機組，均接于同一段母線上。直流1500V母線為單母線接線，一般牽引變電所饋出4回直流1500V電源，分別接至接觸網上下行，與相鄰牽引變電所構成雙邊供電。

各變電所采用綜合自動化系統，在車站接入綜合監控系統。變電所綜合自動化子系統采用分散與集中結合式的系統結構。完成對系統控制、監視、測量、保護、自動控制、所內自動化管理及遠程通信等功能。

（二）接觸網系統。接觸網按80km/h最高運行速度設計，接觸網采用單根匯流排（CTAH150）+單根接觸線（CTAH150）的架空“П”型剛性懸掛。為提高接觸網受流質量和改善弓網關系，采用《接觸網弓網動態仿真軟件》新技術，確定接觸網技術標準。接觸網匯流排采用正弦波布置、跨距采用了6m和8m兩種、錨段關節首次采用了膨脹關節、接觸線首次采用平底鍍錫工藝的銀銅合金接觸線、人防門和防淹門處首次采用可拆卸匯流排等新技術，提高列車在最高運行速度80km/h時受流質量和運營安全。

五、項目主要特點

（一）本線正線全為地下線，負荷相對較大，從線網上遠期將有延伸，同時采用B型車，牽引機車對數較大，牽引對數按30對/小時，大小交路套跑，供電能力需滿足近期需求和遠期發展的需要，供電系統計算過程較為復雜。結合軌電位和牽引網最低電壓等要素，采用多種軟件進行仿真計算及驗證，按照大小交路混跑B型車的條件，從全線角度，經過多方案比選推薦鐵路北客站至韋曲南采用正線10座牽引變電所方案，其中北客站至會展中心段為8座。另外在車輛段和停車場分別各設置1座牽引變電所。

（二）西安市有地裂縫的特殊地質條件，接觸網、環網電纜通過地裂縫區段的實施難度較大，甚至通過科研方式解決技術難題，對設計和施工提供技術支持。

（三）在采用B型車時，牽引網有架空接觸網和地面接觸軌兩種主流授流方式，牽引供電制式的選擇在本線非常重要，一旦確定，對于本線和線網的影響很大，因此展開專項研究獲得各方面同意對于穩定各專業設計條件尤為重要。

（四）西安市電網薄弱，外部電源難度較大，方案論證和技術協調難度大，而且作為西安市電力部門增加了一個地鐵用電大戶，供需雙方存在一定分歧，能否正常對接，而供電系統如何做好設計配合，對二號線能否順利開通起著至關重要的作用。

（五）供電系統專業多，接口多，受控于車輛牽引、通信、信號、通風空調等用電設備的用電要求，前期設計中輸入條件多，而這些用電設備用電要求的確定時間較晚，而在開通前要求卻較高，例如通號調試要用正式電源，而且本線工期緊，對供電系統合理設計周期有影響。

六、結語

西安地鐵二號線已于2011年9月16日開始載客試運營，而對地鐵的供電系統來講已經運行四年多時間，這些年里，供電系統一直運行穩定可靠，為地鐵各設備調試、運行提供了有力的保證。

參考文獻：

[1]靳志方.淺談西安地鐵二號線35kVGIS母聯備自投存在問題及解決方案[J].科技致富向導，2011，（3）：115

[2]劉剛，李強利.西安地鐵二號線供電系統送電回顧與思考[J].經營管理者，2014，15：116

[3]張霞.西安地鐵2號線一期工程供電系統簡析[J].現代城市軌道交通，2010，05：12-14