上海轨道交通12号线供电运行方式稳定性分析

张 靖

(上海建工集团股份有限公司，上海 201400)

1 工程概况

上海轨道交通12号线分为一期和二期都已正式运行，一期金海路—曲阜路16座变电所(如图1所示)，其中混合变电所(包含降压和牵引设备)8座，降压变电所8座。设有6个供电分区，分别是申江路站—金桥停车场、巨峰路站—金京路站、东陆路站—爱国路站、隆昌路站—江浦公园站、大连路站—国客中心站、天潼路站—曲阜路站。由于12号线Ⅰ期无独立的主变，引用6号线巨峰路主变电源，通过长阳路开关站为6个供电分区供电。

二期南京西路—七莘路15座变电所(见图2)，其中混合变电所7座，降压变电所8座。设有5个供电分区，分别是南京西路站—陕西南路站、嘉善路站—龙华站、龙漕路站—桂林公园站、虹漕路站—顾戴路站、虹莘路站—中春路停车场。由于12号线Ⅱ期无独立的主变，引用13号线长清路主变电源，通过浦江南浦开关站为5个供电分区供电。上海轨道交通12号线保证供电运行方式包含降压变电所内设备分段式供电，混合变电所牵引设备双边供电、单边供电和大双边供电，一期二期供电方式调整。

2 降压变电所内设备分段式供电模式

上海轨道交通12号线变电所内设备采用二级供电模式(见图3)，由35 kV电源接入，通过干式变压器从35 kV降压至400 V，然后为400 V设备供电。

所内35 kV设备由一段和二段母线组成，每段母线有35 kV进线开关柜、35 kV动力变开关柜和35 kV出线开关柜，两段母线之间由35 kV母联柜连接。两个进线开关和母联柜之间有闭锁关系称之为三投二，当一段和二段进线开关合闸时，母联柜的开关无法合闸；当一段或者二段任意开关跳闸时，母联柜的开关自动合闸，此时供电由两路母线并列运行变成了单母线运行(一段带二段或二段带一段)为下级供电。

所内400 V设备由一段和二段母线组成，每段母线有400 V进线柜、有源滤波和400 V配电柜，两段母线之间由400 V母联柜连接。两个进线开关柜和母联柜之间有闭锁关系称之为三投二，当一段和二段进线开关合闸时，母联柜的开关无法合闸；当一段或者二段任意开关跳闸时，母联柜的开关自动合闸，此时供电由两路母线并列运行变成了单母线运行(一段带二段或二段带一段)为下级供电。

分段式供电模式保证了变电所内设备在任意一段母线失电的情况下，另外一路及时车站内供电，提高了供电的稳定性。

3 牵引设备双边供电、单边供电和大双边供电

牵引设备包含35 kV整流变开关柜、整流变压器、整流器柜、正负极闸刀柜、211-214直流高速开关柜、2111-2114触网闸刀和2131,2142联络闸刀为列车行驶提供1 500 V直流电源(见图4)。2113触网闸刀和2111触网闸刀供上行接触网(往七莘路方向为下行)，2114触网闸刀和2112触网闸刀供下行接触网(往金海路方向为上行)。除了触网闸刀和联络闸刀，其余设备均在变电所内。

上海轨道交通12号线东陆路站、杨高北路站和申江路站是混合变电所并两两相邻，相邻混合变电所牵引设备采用双边供电、单边供电和大双边供电三种模式。

3.1 双边供电

当3座混合变电所正常的情况下，提供列车行驶的电源从35 kV整流变开关柜引出进入整流变压器，把交流35 kV降压至交流1 500 V，接着进入整流器柜把交流1 500 V变至直流1 500 V，然后通过正极闸刀柜、直流高速开关柜和触网闸刀进入接触线为列车供电。东陆路站与杨高北路站区间内接触网由东陆路和杨高北路站同时供电，杨高北路站和申江路站区间内接触网由杨高北路和申江路站同时供电(见图5)。此模式为牵引设备双边供电模式，保证接触网供电稳定性。

3.2 单边供电

当3座混合变电站中的杨高北路混合变电站内牵引设备发生故障停止运行，东陆路与杨高北路站区间内接触网由东陆路供电，杨高北路与申江路站区间内接触网由申江路供电。此时，申江路站2111触网闸刀供至杨高北路分段绝缘下行左侧，2112触网闸刀供至杨高北路分段绝缘上行左侧；东陆路站2113触网闸刀供至杨高北路分段绝缘上行右侧，2114触网闸刀供至杨高北路分段绝缘下行右侧。此模式为牵引设备单边供电模式(见图6)，接触网在一路失电的情况下另一路正常供电，保证接触网供电稳定性。单边供电模式是在牵引设备发生故障可短时间内修复，能恢复正常运行的状态下使用。

3.3 大双边供电

当3座混合变电站中的杨高北路混合变电站整体退出运行，上行(往金海路站方向为上行)东陆路站至申江路站区间接触网原本通过杨高北路站内直流高速开关柜联通的部分由2131联络闸刀替代联通，下行(往七莘路站方向为下行)申江路站至东陆路站区间接触网原本通过杨高北路站内直流高速开关柜联通的部分由2142联络闸刀替代联通，申江路至东陆路站区间上下行接触网由东陆路站和申江路站供电(见图7)。此模式为牵引设备大双边供电模式，接触网在一座混合变电站退出的情况下，仍然可以正常供电，保证接触网供电稳定性。大双边供电模式是在牵引设备发生故障无法短时间修复的状态下使用。

4 一期二期供电方式调整

上海轨道交通12号线未设立主变电站，但有两座开关站分别为一期长阳路开关站，二期浦江南浦开关站。一期引入的电源为上海轨道交通6号线巨峰路主变电站的一段和二段两路35 kV电源，二期引入的是上海轨道交通13号线长清路主变电站的Ⅰ段和Ⅱ段35 kV两路电源。一期曲阜路站和二期南京西路站各设置了35 kV南曲一开关柜和35 kV南曲二开关柜，作为一期和二期之间的联络开关。另外，上海轨道交通10号线溧阳路主变电站一段和二段两路35 kV备用电源，12号线天潼路站设置了35 kV溧童一开关柜和35 kV溧童二开关柜，作为10号线主变与12号线二期之间的联络开关。

4.1 一期供电方式调整

当6号线主变35 kV一段失电时，12号线一期16座变电所一段失电，此时一期调整供电方式，一期一段由原来的6号线巨峰路主变35 kV一段供电改为13号线长清路主变35 kV一段供电。13号线长清路主变一段电源从南京西路站35 kV南曲一开关柜进入曲阜路35 kV南曲一开关柜，再由曲阜路站35 kV童曲一开关柜进入天潼路35 kV童曲一开关柜，接着由天潼路35 kV长童一开关柜进入长阳路开关站35 kV长童一开关柜，然后由长阳路开关站一段母线开关柜供至各区间首端站的进线开关柜，最后由各首端站依次供至各站。

当6号线主变35 kV二段失电时，12号线一期16座变电所二段失电，此时一期调整供电方式，一期二段由原来的6号巨峰路线主变35 kV二段供电改为13号线长清路主变35 kV二段供电。13号线长清路主变二段电源从南京西路站35 kV南曲二开关柜进入曲阜路35 kV南曲二开关柜，再由曲阜路站35 kV童曲二开关柜进入天潼路35 kV童曲二开关柜，接着由天潼路35 kV长童二开关柜进入长阳路开关站35 kV长童二开关柜，然后由长阳路开关站二段母线开关柜供至各区间首端站的进线开关柜，最后由各首端站依次供至各站。

一期供电方式调整是为了减少6号线主变的负荷同时提供一路新的电源防止6号线主变在一路失电的情况下二路失电，保证了12号线一期供电的稳定性。

4.2 二期供电方式调整

当13号线主变35 kV一段失电时，12号线二期15座变电所一段失电，此时二期调整供电方式，二期一段由原来的13号线长清路主变35 kV一段供电改为10号线溧阳路主变35 kV一段供电。10号线溧阳路主变一段电源从天潼路35 kV童曲一开关柜进入曲阜路35 kV童曲一开关柜，再由曲阜路站35 kV南曲一开关柜进入南京西路35 kV南曲一开关柜，接着由南京西路站35 kV浦南一开关柜进入浦江南浦开关站35 kV浦南一开关柜，然后由浦江南浦开关站一段母线开关柜供至各区间首端站 的进线开关柜，最后由各首端站依次供至各站。

当13号线主变35 kV二段失电时，12号线二期15座变电所二段失电，此时二期调整供电方式，二期二段由原来的13号线长清路主变35 kV二段供电改为10号线溧阳路主变35 kV二段供电。10号线溧阳路主变二段电源从天潼路35 kV童曲二开关柜进入曲阜路35 kV童曲二开关柜，再由曲阜路站35 kV南曲二开关柜进入南京西路35 kV南曲二开关柜，接着由南京西路站35 kV浦南二开关柜进入浦江南浦开关站35 kV浦南二开关柜，然后由浦江南浦开关站二段母线开关柜供至各区间首端站的进线开关柜，最后由各首端站依次供至各站。

二期供电方式调整是未从6号线主变引入，为了减少6号线主变的负荷同时提供一路新的电源防止13号线主变在一路失电的情况下二路失电，保证了12号线二期供电的稳定性。

5 结语

上海轨道交通12号线对降压变电所内设备分段式供电和混合变电所牵引设备双边供电、单边供电和大双边供电进行了分析，一期二期供电方式调整三种供电模式保证了供电的安全稳定性。