某地铁降压变电所的设计

浅谈某地铁降压变电所的设计

摘要：本文对某地铁一号线降压变电所进行了设计计算，在负荷计算的基础上，完成了降压变电所的变压器容量的计算，选择了变压器的数量与型号。

关键词：地铁降压变电所负荷计算变压器容量

1、前言

城市轨道交通对缓解城市交通拥堵、改善城市居民出行、节约能源、减少污染物排放量，具有重要作用，其建设符合城市可持续发展的战略要求。降压变电所将中压电能转换为低压电能，向车站、区间、车辆段、控制中心所有低压用电负荷提供电能[1]。

2、线路走向图

某地铁一号线为东西向主干线，主要解决城市东西向客流并满足商业发展中的客流需求。一号线主线全长21.3公里，其中高架线7.3公里，地下线14公里，共设车站19座，其中高架站5座，地下站14座。平均站距1082米。线路走向图如图1所示。

3、负荷计算

降压变电所的总负荷由站内各用电负荷决定。有功负荷按照式计算，无功功率按照式计算，视在负荷按照确定，电流按照确定。其中，为用电设备的总容量，为用电设备的需要系数，为用电设备的功率因数，为用电设备的功率因数的正切值，为用电设备组的额定电压[2]。

4、无功功率补偿

地铁动力设备中有大量的水泵、电梯，这些设备的功率因数大都在0.8以下，因此导致整个配电系统的功率因数较低。可见，采用无功补偿、提高功率因数是必不可少的。对系统进行无功功率补偿，使补偿后的功率因数大于0.9。

补偿容量可按式求得。其中，为计算有功功率，为补偿前的功率因数正切值，为补偿后的功率因数正切值。

由上式计算可得福明路站kvar。

补偿后的功率因数和视在功率可按式

计算。

由上式计算可得福明路站补偿后的功率因数为0.91，大于0.9。

补偿后的视在功率可按式计算[2]。由上式计算得福明路站补偿后的视在功率为1751.65kw。

5、变压器容量的选择

在设计中，为保证一二级负荷可靠性供电，可采用2台变压器。

在装有2台主变压器的变电所内，每台主变压器的额定容量应同时满足以下2个条件[3]：

（1）任意一台变压器单独运行时应满足大于总计算负荷70%的需要，即

（2）任意一台变压器单独运行时应满足全部一二级负荷的需要，即

由上式计算得

所以某地体一号线福明路站牵引降压混合变电所配电变压器首

选2台型号为sc10-1600/35型环氧浇注干式变压器。

6、主接线设计

变电所的电气主接线是由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线组成的。

降压变电所主接线是由交流中压开关设备、配电变压器、交流低压开关设备等几部分组成[4]。

对于独立式和混合式降压变电所，采用分段单母线中压接线形式[5]。两台配电变压器分别接在不同的母线上，分列运行。主接线的确定和动力照明配电系统、降压变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。低压主接线直接服务于低压用户，低压用户中存在大量的一、二级负荷，其中包含应急照明等重要负荷，所以低压主接线采用分段单母线（设母线分段断路器）形式。

7、结语

本文对某地铁一号线的降压变电所进行了设计计算，并得出了以下结论：

（1）采用需要系数法进行负荷计算。

（2）在负荷计算的基础上对变电所变压器的容量计算，并计算得出变压器的种类以及型号。

本设计符合国家相关规范及技术标准，较好的满足了降压变电所的设计要求。

参考文献

[1]北京城建设计研究总院.gb50157-2003地铁设计规范[s].北

京：中国计划出版社，2003：92-104.

[2]居荣.供配电技术[m].北京：化学工业出版社，2005：44-47.

[3]陈跃.电力系统分册（第二版）[m].北京：中国水利水电出版社，2003：45-46.

[4]李建明.城市轨道交通供电[m].成都：西南交通大学出版社，2007：213-238.

[5] 北京城建设计研究总院.gb 50157-2003地铁设计规范[s].北京：中国计划出版社，2003：99-114.