徐盐铁路引入徐州东枢纽牵引供电方案研究

杨孝忠

(中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600)

1 项目背景

徐盐铁路引入徐州东枢纽，该枢纽承担京沪高铁、郑徐高铁以及连徐高铁等4条线路。枢纽地区牵引供电方案的合理性尤为重要，本文对徐盐铁路引入徐州东枢纽的供电方案进行论证比较，选择最为适合的供电方案[1－3]。

2 项目概况

2.1 线路概况

徐盐铁路位于苏北地区，西起徐州东站，经宿迁、淮安至盐城，正线长度315 km，设计速度250 km/h，是江苏腹地最重要的铁路大动脉之一，有江苏铁路“金腰带”之称，2019年12月16日，全线建成通车[4－6]。

2.2 徐盐铁路引入徐州东枢纽概况

本线正线引入徐州东站新建徐兰场，新建京沪上下行联络线引入既有京沪场，新建徐州东动车运用所及动车走行线。

徐州地区相关工程[7]:

(1)京沪场上行联络线5.84 km；

(2)京沪场下行联络线5.636 km；

(3)动车所上行走行线1.687 km；

(4)动车所下行线6.233 km；

(5)徐州东动车运用所。

徐州铁路枢纽总图及徐州东站站所关系如图1和图2所示。

图2 徐州东站站所关系

3 徐州东枢纽供电方案研究

3.1 既有徐州东枢纽供电设施概况

(1)既有徐州东牵引变电所

采用220 kV进线电源，既有馈线为9回，其中上海方向7回、北京方向2回。

(2)既有徐州东动车存车场开闭所

采用单母线接线，2进2出。

3.2 徐州东枢纽供电方案比选

本次研究徐盐铁路引入徐州东枢纽考虑3个方案。

3.2.1 供电方案1

(1)供电方案

正线采用AT供电方式，京沪上下行联络线、徐州东动车运用所及动车走行线采用带回流线的直接供电方式[8－10]。

结合全线供电设施分布以及既有徐州东牵引变电所馈线情况，利用徐州东牵引变电所北京方向预留间隔新增两回馈线为本线正线供电[11]。

为便于运营维护、缩小故障范围，枢纽内实行分束供电，新设徐州东开闭所采用单母线分段接线，2进10出。

徐州东动车存车场开闭所新增4回馈线为动车运用所供电，供电方案见图3。

图3 徐州东枢纽供电方案1示意

(2)徐州东牵引变电所改造内容

新增2回AT馈线，对既有2回馈线电流互感器进行增容更换。

(3)接触网工程内容

①改造原既有京沪场徐州东上下半场供电线为开闭所2回进线，同时从开闭所出2回供电线给既有徐州东上下半场供电。

②从新建开闭所出2回供电线给既有西北联络线供电。

3.2.2 供电方案2

(1)供电方案

供电方式及正线、动车所供电方案同方案1。

徐州东开闭所进线电源一回T接徐州东动车开闭所独立供电线(主用，考虑动车所负荷与正线负荷的时间差)，一回T接徐盐线正线(备用)，馈线为徐淮场上下场和京沪上下行联络线供电(2进4出)，供电方案见图4。

图4 徐州东枢纽供电方案2示意

(2)徐州东牵引变电所改造内容

新增2回AT馈线。

(3)接触网工程内容

从徐州东动车运用所开闭所供电线T接一回供电线至徐州东开闭所。

3.2.3 供电方案3

结合全线供电设施分布以及既有徐州东牵引变电所馈线预留情况，将徐州东站徐兰场盐城方向出站端电分相改移至郑徐方向。

在徐州东动车所至徐兰场上下行动车走行线设置电分相。

京沪上下行联络线电分相由靠近后马庄站改移至靠近徐州东站京沪场方向。

徐盐线正线供电线上网点调整至徐兰场郑徐方向电分相处。

在既有徐州东牵引变电所北京方向馈线新增一面直供方式馈线柜至徐州东开闭所作为进线电源，同时从徐盐正线T接一路电源作为开闭所备用电源；开闭所馈出4回供电线分别为徐兰场上下半场及京沪上下行联络线供电。供电方案见图5。

图5 徐州东枢纽供电方案3示意

(1)徐州东牵引变电所改造内容

新增2回AT馈线及1回直供馈线。

(2)接触网工程内容

①从徐州东牵引所新增1回馈线作为徐州东开闭所的进线电源。

②从徐盐正线T接一回供电线至徐州东开闭所。

③将徐州东站徐兰场盐城方向出站端电分相改移至郑徐方向。

④在徐州东动车所至徐兰场上下行动车走行线设置电分相。

⑤京沪上下行联络线电分相由靠近后马庄站改移至靠近徐州东站京沪场方向。

⑥徐盐线正线供电线上网点调整至徐兰场郑徐方向电分相处。

3.3 方案比选

各方案的优缺点如表1所示。

表1 方案比选

从以上分析可以看出，三个方案各有优缺点，从整个大枢纽方案看，考虑保证既有京沪高铁的运行可靠性，减少对其的影响，方案2和方案3较方案1好。

方案3较方案2虽然保证开闭所一回独立供电线且减少正线供电线的长度，但增加电分相是否存在技术难点需要重点分析，需对方案3增加电分相进行检算。

3.4 方案3设置电分相检算分析

3.4.1 徐州东站盐城方向电分相改移至郑徐方向

电分相设置位置见表2。

表2 徐盐正线电分相设置位置

通过电分相检算可知:

(1)该电分相位置距前后方信号机距离满足文献[8]中11.5.5.2条“列车过分相断电区距最近信号机不宜小于550 m”的规定。

(2)根据文献[8]11.5.5.2条“电分相不宜设置在连续大坡道、变坡点、大电流及出站加速区段”的规定，电分相不宜设置在一离去(指从反向进站信号机至正向第一个闭塞分区分界点处的区间信号标志牌或区间通过信号机的距离)区段，但该电分相设置在徐州东线路所与徐州东站徐兰场间，属于一离去区段。

(3)电分相距上一架信号机的距离，应满足列车在上一架信号机前停车再重新起动时，能够无电通过电分相[12－13]。经过牵引计算，该电分相在上一架信号机前停车再启动的速度为73 km/h。

3.4.2 徐州东动车所上下行动车走行线设置电分相

由于动走线区间距离过短，若采用关节式电分相，不满足文献[8]中11.5.5.2条“列车过分相断电区距最近信号机不宜小于550 m”的规定。因此，动走线电分相需要采用器件式。

在上、下行动车走行线设置电分相的位置见表3。

表3 动走线电分相设置位置

电分相检算说明:

(1)该电分相位置距前后方信号机距离不满足文献[8]“列车过分相断电区距最近信号机不宜小于550 m”的规定(474 m)。

(2)动走线上行电分相虽设置在0‰的坡度上，但相邻变坡点后有长478 m的26‰的上坡，见图6。

图6 动走线电分相示意

(3)电分相距上一架信号机的距离，应满足列车在上一架信号机前停车再重新起动时，能够无电通过电分相。经过牵引计算，该电分相在信号机前停车再启动的速度为53 km/h。

3.4.3 京沪上下行联络线电分相改至徐州东京沪方向

京沪上下行联络线电分相位置调整后，该电分相设置位置见表4。

表4 京沪联络线电分相设置位置

电分相检算说明:

(1)该电分相位置距前后方信号机距离满足文献[8]中11.5.5.2条“列车过分相断电区距最近信号机不宜小于550 m”的规定。

(2)根据文献[8]“电分相不宜设置在连续大坡道、变坡点、大电流及出站加速区段”的规定，电分相不宜设置在一离去区段，该电分相设置在后马庄站与徐州东站京沪场间，属于一离去区段。

(3)电分相距上一架信号机的距离，应满足列车在上一架信号机前停车再重新启动时，能够无电通过电分相。经过牵引计算，该电分相在信号机前停车再启动的速度为74 km/h。

3.4.4 方案3设置电分相存在的问题

(1)引入郑徐高铁设置的电分相位于一离去区段，在规范中属于“不宜”。

(2)在徐州东动车所至徐兰场上下行动车走行线设置电分相仅能设置器件式分相，不满足上海局1266号文要求，且若取消区间通过信号机，动走线通过能力降低，出入动车所的时间间隔由4 min延长至7 min，对运输效率有影响；动走线上行电分相虽设置在0‰的坡度上，但相邻变坡点后有长478 m的26‰的上坡。

(3)京沪上下行联络线电分相由靠近后马庄方向改至靠近徐州东京沪场方向，供电距离分别为1.35 km和1.65 km，若此区段故障，将影响京沪上海方向正线供电，京沪线供电可靠性相对降低。

综上所述，方案3设置的3个分相均存在一些技术难点，不符合规范推荐的要求，且动走线设置分相后对运输效率有一定的影响，京沪上下行联络线设置分相降低了京沪线供电的可靠性，故方案3不宜推荐。

3.5 徐州东枢纽牵引供电推荐方案

综上分析，徐盐铁路引入徐州东枢纽后牵引供电方案推荐采用方案2。

4 结束语

徐州东枢纽涉及京沪高铁、郑徐高铁、徐盐高铁、徐连高铁等多条线路的引入，还建设有动车所、存车场及大型站场，枢纽内供电方案的合理性直接影响着供电的安全运行，本文对枢纽供电方案进行分析研究，并重点检算引入枢纽后设置电分相的可实施性，最终确定最适合本枢纽的牵引供电方案，在后续项目中对于枢纽供电方案的研究具有一定的借鉴意义。