线路方案研究论文

遵义—恩施铁路宏观走向方案研究分析论文

遵义—恩施铁路起于贵州省遵义市，终止于湖北省恩施市。线路东端在湖北恩施境内与既有宜万铁路、规划的安张常铁路相连，中部与既有渝怀铁路相通，西端在贵州的遵义地区和既有川黔铁路、在建渝黔铁路以及规划遵攀铁路相连，是黔东北通往重庆东南部及湘西、鄂西北等地区的便捷通道，也是西南地区通往中南及华东等地区辅助通道的重要组成部分。拟定的技术标准为单线、设计时速160 km、电力牵引、客货共线铁路。

1 宏观走向方案

根据本项目所处区位特点、区域铁路网现状及发展规划，确定线路宏观走向研究的合理范围应为西起川黔铁路(既有)、东至安张常铁路(规划)、北接渝利铁路(既有)、南抵沪昆客专(在建)以北地区，如红色线框范围所示。结合区域经济据点分布以及渝怀铁路走向情况，自西向东分别研究了利用渝怀铁路和宜万铁路的西线、利用渝怀铁路的中线和全线新建的.东线3大宏观走向方案。

西线方案

线路自遵义地区引出，向北经绥阳、正安、道真后折向东至彭水，利用渝怀铁路彭水—郁山区间后，经宗路于利川境内接入宜万铁路凉雾站，凉雾—恩施段利用既有宜万铁路，抵达恩施，沿线途经7个县市。线路全长441 km，其中新建长度349 km，桥隧比，利用渝怀铁路22 km，利用宜万铁路70 km。

中线方案

线路自遵义地区引出，经绥阳、湄潭、凤冈、德江，跨乌江，经沿河至酉阳，利用渝怀铁路至黔江，接着利用在建黔张常铁路至咸丰后，再向北经宣恩抵达恩施，沿线途经11个县市。线路全长501 km，其中新建长度394 km，桥隧比，利用渝怀铁路71 km，利用黔张常铁路36 km。

东线方案

线路走向遵义—酉阳段同中线方案，线路至酉阳后向东北方向经龙山、来凤至宣恩，宣恩—恩施段同前述中线方案，本方案全线为新建线路，沿线途经11个县市。线路全长466 km，桥隧比为。

2 方案比选研究

能力适应性分析

西线方案

根据各线技术资料，在采用西线方案的情况下，研究年度相关共线区段能力适应情况见表1。可以看出，利用渝怀铁路彭水—郁山段、宜万铁路凉雾—恩施段开行本线列车后，近期能力有少量富余，远期相关区段能力不足。此外，宜万铁路货运列车牵引定数为3 500 t，与本线4 000 t牵引质量不一致，若采用本方案，将会造成列车欠轴运行，降低线路输送能力，影响货运经济效益的实现。

中线方案

根据各线技术资料，在采用中线方案的情况下，研究年度相关共线区段能力适应情况见表2。可以看出，利用渝怀铁路酉阳—冯家坝段、黔张常铁路黔江北—咸丰段开行本线列车后，研究年度内渝怀铁路相关区段能力有较大富余，远期黔张常铁路区段能力饱和，若运量进一步增长，则需采取缩短行车间隔，优化运行时刻等方式提高线路运输能力。

东线方案

东线方案没有利用既有线路，全部采用新建线路。因此，从能力适应性方面分析，西线方案利用既有线远期能力不足;中线方案虽利用既有线远期能力满足要求，但对黔张常铁路运输组织有一定影响;东线方案均为新建线路，对既有线路没有影响。

从客、货流吸引强度及项目服务功能分析

中线方案将串连遵义、绥阳、凤冈、德江、沿河、酉阳、黔江、咸丰、宣恩和恩施等城市，容易形成城市带、产业带。该区域物产、旅游资源丰富，客货流量相对较大，对加强黔东北地区与渝东南中心城市黔江及鄂西间的客货运交流作用显著，客货流吸引强度相对较高;西线方案途经正安、道真、彭水、利川等中小城市，绕过渝东南中心城市黔江，不利于吸引黔江地区客货流;东线方案酉阳—宣恩段途经龙山、来凤等县市经济发展滞后，人烟相对稀少，客货流吸引强度相对较弱。从通道看，本线是黔东北通往重庆东南部及湘西、鄂西北等地区的便捷通道，在3个走向方案中，中线方案经渝东南中心城市黔江，更能充分发挥本线功能。因此，中线方案更利于客、货流吸引，项目服务水平更高。

从开发旅游、矿产资源、促进沿线经济发展分析

中线方案沿线分布着绥阳万里水库自然保护区、德江乌江滩文化风景名胜区、沿河乌江国家级风景名胜区、酉阳桃花源5A级旅游景区、黔江小南海国家地质公园及恩施大峡谷等众多旅游景点，旅游资源非常丰富，同时还分布着储量丰富的煤、铁、硒、天然气等矿产资源，因此，中线方案对开发旅游、矿产资源，促进沿线经济发展更有利。

从工程条件分析

3方案均位于武陵山区，地形、地质条件复杂，工程建设条件均较困难。

从线路长度、工程投资分析

3方案线路长度及工程投资比较见表3。中线方案较西线方案新建线路长45 km, 运营长度长44 km，工程投资多21亿元;较东线方案新建线路短72 km，运营长度长28 km，工程投资省38亿元。

综合比选结论

综上所述，中线方案路网布局合理，更有利于形成黔东北通往重庆东南部及湘西、鄂西北等地区的便捷通道，符合项目功能定位;线路经过的主要政治、经济据点多，并将众多的旅游景点串联在一起，利于客流吸引;对加强区域间联系，开发旅游、矿产资源，推动沿线经济快速发展作用显著。同时该方案工程条件、新建线路长度和工程投资等技术经济指标适中。因此，遵义—恩施铁路线路宏观走向暂按中线方案拉通，即线路走向为遵义—绥阳—湄潭—凤冈—德江—沿河—酉阳—黔江—咸丰—宣恩—恩施，其中酉阳—黔江利用渝怀铁路，黔江—咸丰利用在建黔张常铁路。在下阶段设计中，结合沿线经济据点、地形、地质、工程条件、既有线能力适应性等方面，进一步研究比选该3大走向方案，提出推荐建议意见。

3 结束语

在进行铁路项目宏观走向方案研究时，应立足于项目所处区位特点、区域铁路网现状及发展规划，全面系统的分析比选。结合研究项目的功能定位，考虑利用区域路网中既有线路的可能性，同时还应从客货流吸引强度及项目服务功能、开发旅游及矿产资源、促进沿线经济发展、项目工程条件、工程数量及投资等方面判断取舍，以得到合理可行的方案。

配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，为了获取最大的经济效益，电网规划既要保证电网安全可靠，又要保证电网经济运行，所以配电网络规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的，负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据，使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里，初期负荷发展比较快，但土地资源逐步使用，用电负荷逐步趋于稳定，负荷发展率从大到小变化，最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区，负荷发展率并不是连续变化的，而是呈现跳跃式的增长，用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用，仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的，通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握更新的负荷发展数据后，就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型，包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电，确定导线截面大小，网络接线方式，负荷转移方案，网络中有关设备的选型，网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造，系统保护功能，配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑，应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量，要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求，例如：负荷发展时期，不应经常更换导线截面。在线路故障时，可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电，而不会过负荷运行。另外，导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大，但同时截面的选择要符合经济原则，在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划，可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络，最有效的方式，是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网，两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时，可通过分段开关将故障段隔离出来，对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络，或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域，其中两回带负荷，一回空载，作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网，一条馈线的负荷之间也可以组成小环网，形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站，变电所与开关站通过电源线连接，再由开关站向附近负荷供电，其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时，必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准，为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好，损耗低，可靠性高，免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能，在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高，但运行可靠性高，故障率低，维护费用少，总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定，在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时，应该增加馈线，对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时，配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统，在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有： ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护，熔断器在超过熔断电流时自动熔断，迅速切断电流、保护用电设备，熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障，对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统，可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上，或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统，由于接地故障会造成系统电压和电流不对称，继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护，用于对系统中一个单元的保护，根据正常运行两侧电压相同的电路，流入的电流和流出的电流是相同的，通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路，在保护线路太长的地方，很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性，在距离保护方案中，根据故障距离与故障阻抗成正比的原理，采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的，使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中，有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况，例如：开关操作瞬间或系统受雷击时，都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平，或在网络中安装过电压保护设备，可以使过电压降低到安全水平，例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分，第一是电网运行监控和管理功能，包括电网运行监视，电网运行的控制，故障诊断分析与恢复供电，运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能，包括配网运行模拟，倒闸操作计划的编制，各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能，包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析，确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能，包括用户端负荷和电能质量的遥测，用户端计量设备的控制，用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估，包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较，以及为了使电网供电可靠性，线损率，电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较，采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件，但是电网投资与增加的用电量作比较，以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展，用电量发展快的地方相应电网投资也大，用电量发展慢的地方，相应电网投资也少一些。 对于用户来说，供电可靠性越高越好，但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户，为确保有更高的可靠性，可以加大电网投资，因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度，公共电网中的损耗是由供电企业来承担的，通过对电网设备的技术改造，可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行，国家对供电电压质量制定了标准，对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害，让用户能正常生产，相比之下用户得到的好处会更多。