京津城际铁路总体设计
10kV配电所规模
箱变
完成单位：中铁电气化勘测设计研究院有限公司
获奖情况：2015年第十四届全国优秀工程勘察设计奖金奖
成果水平：
简要技术说明：
京津城际轨道交通工程是我国第一条运营时速350公里的高速铁路，为我国高速铁路的建设及发展提供了宝贵的经验。电力供电系统为总体设计的一部分；中铁电化院自主完成了电力供电系统的设计工作。
京津城际轨道交通工程电力供电系统由北京南、亦庄、永乐、武清、天津5个10kV配电所及全线设置一条一级负荷电力贯通线，一条综合电力贯通线组成，10kV电力贯通线全部采用单芯铜芯电缆。沿线设置箱式变电站向与行车有关的通信、信号、综合调度系统等重要负荷供电。
京津城际轨道交通电力供电系统创新点如下：
1.
采用ATP-EMTP软件对系统方案进行仿真计算
由于京津城际电力供电系统技术难点繁多，利用传统设计手段无法满足要求。经过考察国内电力系统的设计现状，我们在铁路行业内率先引入ATP-EMTP仿真计算软件。
我们在设计初期针对京津城际电力供电系统，建立系统仿真模型，计算以下内容：
（1）10kV电力贯通线电压升高；
（2）10kV电力贯通线容性无功电流补偿；
（3）
操作过电压及电抗器涌流；
（4）
单相接地和三相接地时的过电压、短路电流和故障清除转移过电压。
通过仿真计算结果和理论分析，提前发现系统中存在的安全隐患，
在设计过程中排除隐患，避免了将这些隐患带入运行过程中，保证系统能够安全可靠的运行。
2. 线路稳态电压和暂态电压升高
通过ATP-EMTP数值模型仿真计算结果，发现当支援相邻配电所间线路供电时线路电压升高最严重情况为7.41%，不满足TB10008-2006《铁路电力设计规范》的要求。
因此，我们通过合理选择补偿电抗器的安装容量和安装位置解决了该问题。
结合理论计算发现当系统采用非有效接地方式时，系统操作过电压远高于系统直接接地方式。该方式提高了设备绝缘要求，并存在安全隐患。
通过ATP-EMTP数值模型仿真计算结果，发现当系统采取中性点直接接地方式，并且首末端设置电抗器补偿时，操作过电压倍数均低于系统允许的操作过电压水平。验证了系统采取中性点直接接地方式和集中设置补偿电抗器的正确性。
3. 系统采用中性点直接接地方式
系统采用中性点直接接地方式，解决了以下问题：
（1）可以最有效的抑制系统内部过电压；
（2）延长设备使用寿命，提高系统供电可靠性；
（3）
基于对接地故障的灵敏反应，可以在事故发生后迅速判断和切除故障区段。
与其它接地方式相比，采用中性点直接接地方式时，系统更灵敏、更可靠。
4.
调压器采用Dyn11接线组别
调压器采用Δ/Y接线组别，有以下优点：
（1）通过Δ绕组为三次谐波电流提供通路，保持电压波形接近于正弦形；
（2）减少系统谐波含量；
（3）便于为中性点直接接地方式提供中性点抽头。
5.
在10kV配电所内集中设置补偿电抗器
在10kV配电所内集中设置补偿电抗器，有以下优点：
（1）满足补偿电缆线路容性无功电流和功率因数的要求；
（2）有效抑制电缆线路电压升高；
（3）节约工程投资；
（4）便于运营单位的维护及检查
6.
电缆金属层采用双端接地方式
根据《电力工程电缆设计规范》，在未采取不安全措施时，电力电缆金属层的感应电势不得大于50V，采取安全措施时，不得大于300V。综合考虑10kV线路本身的负荷电流和短路电流、27.5kV供电系统的负荷电流和短路电流，通过系统计算，发现电缆金属层采用单端接地不满足规范要求，双端接地能够满足要求。为保证运行可靠和人员安全，电缆金属层采用双端接地方式更适合京津城际。
7.
电缆金属层截面的选择
在电缆金属层双端接地的情况下，电缆金属层需要流通10kV短路电流、10kV和27.5kV引起的感应电流、27.5kV供电系统的部分负荷电流和部分短路电流。综合考虑牵引行车密度、牵引电流、综合接地的截面、接地电阻和电力供电系统短路电流等，通过系统计算，选择最经济的电缆金属层截面，满足通流要求、保证电缆可靠性，
并节省工程投资。
推广应用情况：
京津城际电力供电系统于2008年1月一次送电成功，2008年8月的顺利投入运营，系统正常运行已经近10年。
在随后建成的京沪高铁、京广高铁等多条高铁及客运专线设计建设中电力供电系统均采用了京津城际电力供电系统的模式。
京津城际铁路电力供电系统设计开创了我国高速铁路、城际铁路、客运专线电力供电系统设计的新篇章。