青島城陽(yáng)區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)示范線(xiàn)供電方案

青島城陽(yáng)區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)示范線(xiàn)供電方案王凱建結(jié)合青島城陽(yáng)工程實(shí)踐,對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)供電方案關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展分析,并指出多數(shù)現(xiàn)代有軌電車(chē)負(fù)荷等級(jí)宜定義為二級(jí)負(fù)荷,中壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)承受簡(jiǎn)潔牢靠的單環(huán)網(wǎng)接線(xiàn)方式;直流牽引系統(tǒng)主接線(xiàn)宜選用簡(jiǎn)潔、牢靠、經(jīng)濟(jì)性好的單機(jī)組單母線(xiàn)方案;牽引變電所間距確定應(yīng)以雜散電流防護(hù)及牽引網(wǎng)網(wǎng)壓作為首要判據(jù);建議取消架空地線(xiàn)以簡(jiǎn)化接觸網(wǎng)線(xiàn)索,降低架空接觸網(wǎng)對(duì)沿線(xiàn)景觀影響等.最終,指消滅代有軌電車(chē)牽引供電方案不應(yīng)照搬中大運(yùn)量城市軌道交通的做法,應(yīng)依據(jù)現(xiàn)代有軌電車(chē)特點(diǎn)確定合理的供電方式.《都市快軌交通》【年(卷),期】2023(031)0036(P144-149)現(xiàn)代有軌電車(chē);牽引供電;變電所間距;中壓網(wǎng)絡(luò);雜散電流防護(hù);取消架空地線(xiàn)【作者】王凱建【作者單位】100061【正文語(yǔ)種】中文有軌電車(chē)誕生于1881年的德國(guó)，距今已有130多年的歷史，經(jīng)受了誕生、進(jìn)展、42080等。13100%低地板車(chē)輛，具有較好的產(chǎn)業(yè)示范作用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)代有軌電車(chē)供電方式4超級(jí)電容供電、APSAPS吸附式地面供電均為地面分段供電方式，分別為不同的制造商提出的供電方式。架空接觸網(wǎng)主，選用的接觸網(wǎng)懸掛方式多為柔性懸掛。超級(jí)電容供電〔一般結(jié)合車(chē)站〕儲(chǔ)能，在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)放電，為車(chē)輛供給動(dòng)力。APSAPS電源箱、分段接觸軌、車(chē)載集電靴、天線(xiàn)等組成。其工作原理可看作將一般地鐵第接觸軌很危急，APS包圍，從而避開(kāi)人員觸及發(fā)生觸電危急[1]。電磁吸附式地面供電無(wú)車(chē)時(shí)的供電安全[2]。不同供電方式比較制式為鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車(chē)的前提下，對(duì)不同供電制式進(jìn)展綜合比選，如表1所示。1Tab1ComparisonamongseveraltypesofpowersupplymodesAPS城陽(yáng)有軌電車(chē)示范線(xiàn)承受成熟牢靠的架空接觸網(wǎng)供電方式。城陽(yáng)有軌電車(chē)牽引供電系統(tǒng)設(shè)置方案現(xiàn)代有軌電車(chē)與傳統(tǒng)有軌電車(chē)相比具有很大的不同，早期公布的針對(duì)城市有軌電車(chē)/無(wú)軌電車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)已不能完全適用于現(xiàn)代有軌電車(chē)的建設(shè)，因此在建設(shè)中多參考中下面針對(duì)青島城陽(yáng)區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)制式特點(diǎn)，對(duì)其供電系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)展分析。負(fù)荷等級(jí)及中壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)置負(fù)荷等級(jí)確實(shí)定依據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔GB50052—2023〕規(guī)定，確定一級(jí)負(fù)荷的主要因素是在中斷供電后，造成人身傷亡、經(jīng)濟(jì)上的重大損失或公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)峻混亂[3]。參照城市無(wú)軌電車(chē)和有軌電車(chē)供電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)〔CJ/T1—1999〕，有軌電車(chē)的供電[4]。負(fù)荷等級(jí)確實(shí)定需要依據(jù)各工程的具體條件進(jìn)展分析。系統(tǒng)運(yùn)能現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)輸力量介于輕軌及公共汽車(chē)之間。一般雙鉸接列車(chē)單向運(yùn)能為0.6萬(wàn)～0.7/h，肯定狀況下，可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)組合模塊列車(chē)運(yùn)營(yíng)，單向運(yùn)能可到達(dá)1.5/h，運(yùn)輸力量更為突出[5]。33min，0.58/h0.61/h[6]。整體來(lái)看，當(dāng)該整體運(yùn)行也并非是沖擊性的。系統(tǒng)制式100%低地板有軌電車(chē)，車(chē)門(mén)踏板距離地面345mm，便利乘客上下車(chē)；線(xiàn)路沿道路中間敷設(shè)，且均為非封閉區(qū)域；響。車(chē)時(shí)快速疏散乘客，不會(huì)對(duì)城市交通造成較大影響。城市電網(wǎng)條件的力量保障城市用電，大大提高了青島市電網(wǎng)的牢靠性。青島城市電網(wǎng)共有500kV427500kV、220kV110kV35kV10kV“N–1”準(zhǔn)則要求，電網(wǎng)建設(shè)較為完善，具有較高的牢靠性。因此，示范線(xiàn)即使行方式也可以保證示范線(xiàn)不會(huì)中斷運(yùn)行?！采?0kV160/kVA1.5〕，而二級(jí)負(fù)荷不需征收高牢靠性供電費(fèi)。城陽(yáng)有軌電車(chē)示范6625kVA106電費(fèi)。小結(jié)鑒于城陽(yáng)現(xiàn)代有軌電車(chē)示范線(xiàn)的低運(yùn)量、開(kāi)放線(xiàn)路、低地板等特點(diǎn)，將其定義為二10kV110/10kV10kV10kV有較高的供電牢靠性。中壓網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)形式10kV〔各變電所間無(wú)聯(lián)絡(luò)〕10kV10kV10kV[7]。4件的線(xiàn)路，在工程實(shí)施時(shí)可結(jié)合具體狀況選擇最合理的供電方案。1之間設(shè)置應(yīng)急聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，詳見(jiàn)圖1。外電源進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)承受斷路器保護(hù)，環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)1用電源，以滿(mǎn)足中壓網(wǎng)絡(luò)〔N－1〕故障原則下的正常運(yùn)行。由于承受單環(huán)網(wǎng)接線(xiàn)2電的牢靠性。1Fig1Single-linediagramofamediumvoltagenetwork直流牽引供電主接線(xiàn)3選用的形式需要結(jié)合工程的具體需求進(jìn)展比選確定[8]。1〕1——單機(jī)組單母線(xiàn)方案11連接。接線(xiàn)方式見(jiàn)圖2。優(yōu)點(diǎn)：一次和二次接線(xiàn)都很簡(jiǎn)潔，與雙機(jī)組方案相比根本饋出開(kāi)關(guān)故障時(shí)需要進(jìn)展大雙邊供電。2Fig2Single-busconfigurationwithasingletransformer-rectifierunit2〕2——雙機(jī)組單母線(xiàn)方案223。優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€(xiàn)系統(tǒng)接114需要進(jìn)展大雙邊供電。3Fig3Single-busconfigurationwithdoubletransformer-rectifierunits3——雙機(jī)組雙母線(xiàn)方案32動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)。接線(xiàn)方式見(jiàn)圖4。優(yōu)點(diǎn)：工作母線(xiàn)和備用母線(xiàn)間的備用開(kāi)關(guān)，可以代比較簡(jiǎn)單，對(duì)運(yùn)營(yíng)調(diào)度和檢修維護(hù)要求高。4Fig4Double-busconfigurationwithdoubletransformer-rectifierunits小結(jié)32。2Tab2ComparisonamongtheDCtractionsystemwiring個(gè)接線(xiàn)方案均可以滿(mǎn)足城陽(yáng)有軌電車(chē)示范線(xiàn)工程的需求。從牢靠性上來(lái)說(shuō)，目前31機(jī)組雙母線(xiàn)方案投資最高。組單母線(xiàn)接線(xiàn)形式為首選。2.3牽引變電所間距掌握點(diǎn)時(shí)這兩個(gè)因素需要重點(diǎn)考慮。因此，國(guó)內(nèi)有軌電車(chē)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“市內(nèi)軌道上任何兩點(diǎn)間的平均電壓降不應(yīng)超過(guò)2.5V100m0.35V；郊2V”。在城陽(yáng)有軌電車(chē)示范線(xiàn)設(shè)計(jì)中，按滿(mǎn)足鋼軌電壓降條件進(jìn)展計(jì)算，確定合理的牽引變電所間距。其中：U0.75kV；WkWh，依據(jù)平均6.56×105kWh；IA。從上述公式可以算得，城陽(yáng)有軌電車(chē)平均電流I99.8A。其中：UmV；R，Ω，50kg/m0.02Ω/km；Lkm。Um2V，從上述公式可以算得，L1.4kmD2L2.8km。其中：UeV。Ue2V，從上述公式可以算得，L2.0kmD2L4.0km。2.8km2.4km。由于各工程車(chē)輛選型、車(chē)輛單位能耗、列車(chē)編組、行車(chē)打算等參數(shù)各不一樣，從考慮雜散電流腐蝕防護(hù)的角度動(dòng)身，現(xiàn)代有軌電車(chē)牽引變電所間距建議為2～3km。2.4接觸網(wǎng)線(xiàn)索優(yōu)化現(xiàn)代有軌電車(chē)主要設(shè)置在市區(qū)內(nèi)或開(kāi)發(fā)區(qū)的街道，沿線(xiàn)對(duì)景觀要求較高。假設(shè)承受架雷線(xiàn)。對(duì)國(guó)內(nèi)軌道交通線(xiàn)路架空接觸網(wǎng)遭雷擊狀況進(jìn)展調(diào)研覺(jué)察，由于受周邊建能實(shí)現(xiàn)直擊雷的完全防護(hù)。22.4d/a，屬于少雷區(qū)[9]。同時(shí)線(xiàn)路主要位于城陽(yáng)區(qū)春陽(yáng)路上，沿線(xiàn)多為高大建筑物，道路兩旁設(shè)置有地線(xiàn)，以削減架空接觸網(wǎng)線(xiàn)索，同時(shí)承受雙重絕緣措施〔絕緣定位管+絕緣腕臂〕解決污穢條件下的爬電及閃絡(luò)問(wèn)題[10]。取消架空地線(xiàn)后，架空線(xiàn)索僅余上、下行56。5Fig5Doubleinsulationstructureoftheoverheadcontactwire6〔無(wú)架空地線(xiàn)〕Fig6Overheadcontactwirewithouttheoverheadearthwire3結(jié)語(yǔ)與公交及傳統(tǒng)有軌電車(chē)相比，現(xiàn)代有軌電車(chē)具有高運(yùn)量、快速、美觀、節(jié)能、人性化的特點(diǎn)，在城市公共交通中具有肯定的地位；但其運(yùn)量低于中大運(yùn)量城市軌道交通。因此，在現(xiàn)代有軌電車(chē)設(shè)計(jì)及建設(shè)中，不應(yīng)生搬硬套中大運(yùn)量城市軌道交通線(xiàn)運(yùn)維便捷。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xiàn)】APS[J]202321(5)23-24.[J]2023,17(4):117-121.CHENZhixiongAnalysisofcatenary-freetechnologyappliedinmoderntrams[J]Urbanmasstransit2023,17(4)117-121.:GB50052—2023[M]2023.Codefordesignelectricpowersupplysystems:GB50052—2023[M].Beijing:ChinaPlanningPress,2023.CJ/T1—1999[S]1999.Powersupplysystemforurbantrolleybusandtramway:CJ/T1—1999[S].Beijing:ChinaStandardPress,1999.[J]2023(3)46-49.北京城建設(shè)計(jì)進(jìn)展集團(tuán)股份.青島城陽(yáng)現(xiàn)代有軌電車(chē)示范線(xiàn)工程行車(chē)與運(yùn)營(yíng)組織初步設(shè)計(jì)[A]2023.[J]202328(5)82-85.HEBin.Researchonmiddle-voltagenetworkwiringschemeformoderntram[J].Urbanrapidrailtransit,2023,28(5):82-85.[M]2023.YUSongwei.Designprincipleandapplicationofpowersystemforurbanrailt