京滬高速鐵路
接觸網照片
參建單位:中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司
獲獎情況:第十二屆中國土木工程詹天佑獎
簡要技術說明:
京滬高速鐵路是國家《中長期鐵路網規劃》客運專線鐵路網中規劃四縱四橫快速客運網中的南北向主骨架,北起北京南站,線路經由北京市、河北省、天津市、山東省、江蘇省、安徽省和上海市,南至上海虹橋站,正線全長約1318km,設計最高速度350km/h,部分區段380km/h。
京滬高速鐵路是新中國成立以來一次建成線路里程最長、投資規模最大、技術標準最高的高速鐵路,2008年4月18日正式開工,2011年6月30日投入商業運行。全線設27座牽引變電所、26處分區所、49處AT所和2處開閉所,架設接觸網約3800條公里。牽引供電系統在充分研究國內外高速鐵路成功經驗的基礎上,通過原始創新、集成創新,形成了適合中國國情并完全獨立的技術標準與體系。牽引供電系統主要技術創新點有:
1.創立了時速380公里的接觸網技術平臺
依托“十一五”國家科技支撐項目子課題“高強高導及其配套零部件”的成功研制,在京滬高速先導段開展了時速380公里接觸網張力體系的對比試驗和更高速度試驗與研究,最終確定了京滬高速鐵路時速380公里接觸網張力體系(20千牛+33千牛)和技術平臺,同時也為未來更高速度接觸網標準體系的研究積累了有益經驗和奠定了堅實的基礎。
2.研發了具有世界先進水平的高強高導接觸線
研制采用的三元合金(鉻鎬銅)高強高導導線通過改進生產工藝,其抗拉強度達560MPa以上,導電率達75%以上,實現了銅合金導線高抗拉強度、高導電率的技術突破,引領了銅合金導線制造領域的世界先進水平,極大地提升了高速鐵路關鍵裝備的自主創新能力。
3.搭建了具有自主知識產權的高速鐵路接觸網計算平臺
開發了擁有自主知識產權的高速鐵路接觸網計算平臺,其計算精度已經超過了國外同類計算平臺,現已廣泛應用于滬寧、滬杭、哈大、合福、杭長、貴廣等多條客專建設中。該計算平臺實現了接觸網腕臂和吊弦的工廠化預配和“三工一體”的精細化作業,極大地提高了材料的利用率和工效。
4.研制了具有完全自主知識產權的大容量2×27.5千伏 GIS
GIS開關柜柜內包含了2×27.5kV側的所有設備,設備集約化程度高,生產安裝工廠化,體積小、占地少,基本免維護,屬于電力系統35kV GIS開關柜的專用產品,成熟度高。由于京滬高速牽引負荷大、行車密度高,需要大容量的GIS開關柜。鑒于此前國內外均無如此大容量的開關柜成熟產品及應用實例,通過技術攻關,研制出了開斷容量2500A的GIS開關柜,并成功應用于京滬高速牽引供電工程。
5.自主打造了適應高速度、大密度、長編組列車運行的2×25千伏牽引供電系統
京滬高速鐵路采用的牽引供電方案是在全面研究和總結日本新干線AT供電方式、歐洲2′25kV AT供電方式技術特點的基礎上,結合京滬高速動車組用電需求進行優化的結果,它提高了供電可靠性和靈活性,簡化了牽引供電網絡,并具有節能效果。
6.國內首次提出了三相V結牽引變壓器分臺制造技術
京滬高速鐵路牽引變壓器均采用三相V結線型式,它由兩臺220kV單相變壓器通過外部連結組合而構成,每座牽引變電所設四臺單相牽引變壓器。分臺制造對于大容量牽引變壓器而言,有利于運輸和方便現場靈活使用。該方案由我院在京津城際競爭性談判中提出,目前已在其他客運專線中推廣使用。
7.創新設計了全路首座牽引、電力兩所合建的220千伏戶內變電所
虹橋變電所是全路第一座220千伏戶內牽引電力合建變電所,共設6臺變壓器,初期裝機容量243MVA,遠期為306MVA,除向京滬高速供電外,還向上海樞紐、滬杭和滬寧城際供電,同時向虹橋樞紐電力負荷供電。
8.創新設計了全路規模最大的牽引、電力三所合建的220千伏變電所
南京南變電所是全路規模最大220千伏變電所,共設10臺變壓器,初期裝機容量376MVA,遠期裝機容量472MVA,除向京滬高速供電外,還向南京樞紐、滬漢蓉通道和寧安城際供電,同時向南京樞電力負荷供電。