广清城际广州白云站至广州北站电力供电方案比较

丁晓宁

摘要：针对城际铁路沿线负荷分别特点，在满足线路末端压损前提下，从工程投资、供电灵活性等方面综合比较来考虑配电所的配置。

关键词：城际铁路;配电所、压损;造价;供电灵活性

广州至清远城际铁路广州白云至广州北段位于广州市境内，是广清城际的一部分（简称广清南延线）。广清南延线线路自白云区的广州白云站（DK4+115，含广州白云站城际场）引出，经白云区的新市镇、江高等镇到达广州市花都区，引入广州北站广清城际场（DK26+223.782，不含广州北站城际场），线路全长22.002km。全线从南至北依次设广州白云站城际场、白云湖站、江高站、神山站四个车站，区间设有雨水泵站、牵引分区所、单身宿舍等。

按照城际铁路的供电模式，一般沿线隔一定距离均会设置一座10KV配电所，配电所均与车站合建，配电所分别向车站两侧区间馈出两回10kv综合和一级贯通线，供两个配电所之间车站和区间小负荷用电，全线环网供电。两个配电所之间的距离根据区间长度、区间和车站负荷大小有关。其中广清城际广州北站已建成有一座10KV配电所（容量约5200KVA）。

广清南延线线路约22km，在满足压损的前提下是在线路末端设置一座10KV配电所，还是在线路中间车站和末端各设置一座10KV配电所，供本线所有新增负荷用电呢？下面按三个方案从供电灵活性、投资综合比较：

基本条件：

一、全线用电负荷分布：

1、白云站通号变电所：2X250KVA（通信、信号、信息用电）;

2、白云湖站：

综合变电所：2X800KVA（供电范围：4000m2站房+预留车站2500m2商业用电）;

通号变电所：2X250KVA（通信、信号、信息用电）;

3、江高站：

综合变电所：2X1000KVA（供电范围：7475m2站房+2470m2单身宿舍+给水加压站110KW）;

通号变电所：2X250KVA（通信、信号、信息用电）;

预留商业变电所：2X500KVA（供电范围：预留车站4500m2商业用电）;

4、神山站：

综合变电所：2X1000KVA（供电范围：7445m2站房+3000m2单身宿舍）;

通号变电所：2X250KVA;

5、雨水泵站：2X250KVA（3座）

6、牵引分区所：2X63KVA

7、广州北配电所已有容量：5200KVA（变电站至配电所距离按2km考虑）

二、因广清城际最终引入广州站，在广州站需设配电所，白云站简易配电所取消，故均按贯通电缆最终引入广州站配电所来计算压损。压损计算时全线变压器需要系数按0.7考虑。

三、方案比较时造价指标：

1、配电所：350万元/座;

2、配电所进线电源：80万元/km;

3、区间电缆：70mm2截面，22万元/km;

95mm2截面，26万元/km;

120mm2截面，30万元/km;

150mm2截面，32万元/km;

185mm2截面，42万元/km;

240mm2截面，51万元/km;

4、10KV动态补偿量：0.05万元/kvar;

各方案比较时，变化部分为贯通线截面、站馈电缆、配电所及其进线电源，10KV动态补偿容量，因此造价对比只考虑上述因素。

供电方案比较：

方案一：利用广州北站配电所，新设江高站和白云站（初期）、广州站（近期）配电所供电：

1、供电系统示意图：

2、压损计算：

1）、廣州站至江高站区间（广州站、江高站区间不同配电所主供）;

2）、江高站至广州北站区间（江高站、广州北站区间不同配电所主供）;

3）、按照末端压损计算公式ΔU%=Σ（ΔUp%*P*L） ，压损计算结果如下：

方案二：江高站不设配电所，利用广州北站配电所、新设白云站（初期）、广州站（近期）配电所供电，由贯通线直接供白云湖站、江高站、神山站综合变电所、通号变电所、商业变电所。

1、供电系统示意图：

2、按以下两种情况计算末端压损：

1）、由广北配电所主供，不同截面贯通线末端压损：

2）、由广州配电所主供，不同截面贯通线末端压损：

3）、按照末端压损计算公式ΔU%=Σ（ΔUp%*P*L） ，压损计算结果如下：

序号 区段 供电方案 末端压损ΔU%

电缆截面95 电缆截面120 电缆截面150 电缆截面185 电缆截面240

1 广州站配电所-广州北站配电所 广州站配电所贯通线路主供 14.27 11.78 9.86 8.41 6.90

2 广州北站配电所贯通线路主供 9.81 8.10 6.77 5.77 4.74

3、如计入配电所进线压损1.0～1.5%，压损更大，因此在满足压损不大于7%的前提下，贯通线电缆截面必须要240;;

4、造价（含10KV贯通线路240、相比于95截面电缆增加动态补偿容量）

方案三：江高站不设配电所，利用广州北站配电所、新设白云站（初期）、广州站（近期）配电所供电;贯通线仅供通信、信号变电所、通信基站;由广北配电所供江高、神山站综合变电所和雨水泵站用电，广州站供白云湖站和雨水泵站用电：

1、供电系统示意图：

2、按照末端压损计算公式ΔU%=Σ（ΔUp%*P*L） ，压损计算结果如下：

综合以上三个方案，造价和供电灵活性分别如下：

方案一：江高站和白云站设置配电所

投资2080万元;

便于车站和区间扩张规模，增加用电负荷，供电灵活性高;

方案二：江高站不设配电所，仅白云站设置配电所，由贯通线直接供白云湖站、江高站、神山站综合变电所、通号变电所、商业变电所

投资2575万元;

因线路末端压损大，如以后增加用电负荷导致变压器扩容，会引起供电线路变化，供电灵活性差;

方案三：江高站不设配电所、仅白云站设置配电所，贯通线仅供通信、信号变电所、通信基站;由广北配电所供江高、神山站综合变电所和雨水泵站用电，广州站供白云湖站和雨水泵站用电;

投资2131.5万元;

考虑末端压损，供电灵活性一般。

综上所述，方案一造价最低，供电灵活性高;方案二造价最高，供电灵活性最差。因此，广清南延线考虑在线路中间和末端均设置配电所，不但能节省造价，也有利于各车站及区间后续发展扩容，增加供电灵活性。

参考文献：

1、国家铁路局TB10008-2015 T660-2016 《铁路电力设计规范》 中国铁道出版社，2016;

2、国家铁路局TB10623-2014 J1980-2015 《城际铁路设计规范》 中国铁道出版社，2015;

3、《工业与民用供配电设计手册》中国电力出版社，2016;