摘要：新建济青高铁与既有胶济客专在胶州北站换边运行，长编组动车组需在不切除功率的情况下经胶州北站通过胶济客专抵达青岛站，由于胶济客专牵引供电容量受限，本文主要对胶济客专胶州北至青岛站间牵引供电能力进行校算、得出结论，并提出解决方案。
关键词：牵引供电能力；校算；结论；方案
1.引言
济青高铁列车采用CRH380动车组，在胶州北站与胶济客专互联互通，通过胶州北站进入既有胶济客专，在起动及加速工况下，牵引电流等同于在济青高铁上运行，远大于胶济客专列车牵引电流，考虑胶济客专牵引供电容量受限，本文对既有胶济客专胶州北至青岛站间既有牵引供电系统供电能力进行计算研究、提出解决方案。
2.既有胶济客专的牵引供电概况
设有胶州北、城阳、青岛北牵引变电所，胶州北站至即墨站间接触网导线采用THJ-95＋CTSH-120，即墨站至青岛站间接触网导线采用THJ-95＋CTAH-120。
济青高铁采用外包线引入胶州北站后，需拆除并还建胶州北牵引变电所，胶州北牵引变电所供电方式由直供改造为半AT半直供，容量由2×31.5MVA增容至2×（25+40）MVA，其中胶州北牵引变电所至即墨分区所容量为40MVA。城阳、青岛北牵引变电所供电范围不变，牵引变压器容量分别为2×（31.5+31.5）MVA、2×25MVA。
图1 济青高铁引入胶州北站后胶济客专线路与供电示意图
3.牵引供电能力计算
3.1基础资料（计算依据）
3.1.1动车组最大电流和平均带电电流
以不切除功率长编组动车组的运行速度（200km/h）为计算对象，最大电流按CRH380AL额定功率（21600kW）计算值为1016A。
3.1.2根据行车专业资料，列车运行时分及能耗：从0km/h启动加速到200km/h需时间为2min，加速两分钟均取最大电流计算，正常运行电流最大不超过400A。
3.1.3济南铁路局青岛北、城阳、胶州北2016年10月1日至11月20日共计51天最大电流的统计（长编及重联动车组切除50%动力情况下）：青岛北牵引变电所青岛北至青岛方向最大电流一般不超过500A，胶济客娄山上行馈线一般为800A，有一天为1002A，胶济客娄山下行馈线一般不超过600A；城阳牵引变电所胶济客专馈线电流一般为500A左右，胶济客即墨上行10月6日出现为832A，胶济客娄山下行在10月10日出现为813A；胶州北牵引变电所即墨客上行最大电流一般为1000A左右，即墨客下行最大电流一般不超过800A）。
3.1.4旅客列车的开行方案。
3.1.5列车追踪间隔4min。
3.2供电计算说明及结果
主要对牵引变压器容量、接触网末端电压水平、接触网载流能力进行校核。
牵引变压器过载能力按照2倍校核，接触网电压水平为 22.5kV(按不影响动车组效率最低工作电压)，既有牵引网载流能力见下表1：
表1 接触网载流量
有效电流值的通用等式按下列等式计算：
根据胶济客专和济青高铁线路特点，按照下列运行组织进行校核计算：
第一种计算方式：按动车组（长编组不切除功率）4min紧密追踪计算，胶州北至青岛北间各供电臂单方向按照1列车加速运行，1列车正常运行，青岛北至青岛间单方向1列车加速运行，3列车正常运行。计算牵引网4min有效电流。
第二种计算方式：按动车组（长编组不切除功率）4min紧密追踪计算，前4分钟胶州北至青岛北间各供电臂单方向按照1列车加速运行，1列车正常运行，青岛北至青岛间单方向1列车加速运行，3列车正常运行。后4分钟追踪列车均为正常运行，以8分钟为循环进行牵引网20min有效电流计算。
表2 计算结果
4.结论
4.1牵引变压器容量情况
胶州北、城阳牵引变电所变压器容量满足胶济客专4min追踪运行需求，青岛北牵引变电所牵引变压器容量满足胶济客专5min追踪运行需求，不满足4min追踪运行需求。
结论：青岛北牵引变电所牵引变压器容量需增容。
4.2接触网载流情况
根据计算结果，从4min和20min有效电流计算结果来看，各供电臂有效电流均在允许值内。
但是按照计算方式2中胶州北牵引变电所至即墨分区所20min有效电流为826A，大于THJ-95+CTSH-120接触网长期允许载流量751A；青岛北牵引变电所至娄山分区所20min有效电流为787A，大于THJ-95+CTAH-120接触网长期允许载流量763A。
结论：考虑胶济客专此区段内接触网实际磨耗情况较为严重，需对胶州北牵引变电所至即墨分区所及青岛北牵引变电所至娄山分区所之间的接触网供电臂进行牵引供电能力补强。
5.解决方案
（1）青岛北牵引变电所牵引变压器增容改造，容量增至2×31.5MVA，并对相应的主导流回路进行增容改造。
（2）为节省工程投资，方便加强线的运营管理，对胶州北至即墨、青岛北至娄山供电臂增设加强线，采用与接触网支柱合架方式。
参考文献
[1]TB10621-2014.高速铁路设计规范[S].
[2]Q/CR 9609-2015.高速铁路电力牵引供电工程施工技术规程[S].
[3]最新电气化铁道接触网规划设计施工实用全书[Ｍ].北京：中国铁道出版社，2004.
作者简介
刘奎（1986），男，籍贯：山东省昌乐县，现供职单位：济青高速铁路有限公司，现技术职称：工程师。
论文作者:刘奎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
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