地铁低压配电系统设计优化探讨

地铁低压配电系统设计优化探讨

孙立峰

吉林铁道勘察设计院吉林吉林132000

摘要：近年来，我国的地铁发展迅速，成为人们出行的主要交通工具。在对地铁的电力进行分析。可以按照负荷对电力的重要性分为三个等级；在进行地铁区间负荷的设计优化工作时，应当充分考虑地铁的设计标准及实际的运行状况，参照地铁区间的跨度及在此区间内各类负荷的用电工况来针对性的优化设计。

关键词：地铁；低压配电系统；设计优化

引言

我国目前的地铁交通网络在很多大型城市尤其是一线城市均已部署。以缓解城市交通的压力，而在科技水平不断提高，人民生活富裕，国家经济高速发展的今天，人们对地铁系统的乘坐舒适性和工程质量的要求较高，因此各项功能较为完善，设置了诸多的用电设施，增加了用电负荷，这就需要提供大量的电力来支持，另一方面用电设施的安装维护成本也越来越高，这就需要我们在进行低压配电系统的设计工作中，有效的优化设计，在保证工程质量的前提下，降低工程成本。

1简介

地铁的低压配电系统即为地铁车站内的低压负荷提供电力的系统，由于接入的电源电压较高，需将十千伏的的高压电变压至380/220V后通过低压输电线路连接至各个低压负荷上，其范围从低压配电柜覆盖至低压负荷。为动力负荷提供电力的为动力系统，为地铁站照明提供电力的为照明系统。地铁站点的负荷可以按照对电力的重要性分为三个等级：一级负荷用电可靠性要求较高，需要双电源供电以及双回线路输电，甚至还需要提供应急电源，并不能供给其他的设施，如专用通信设备、信号设备、应急照明设备、消防泵、废水泵、雨水泵、火灾自动报警系统设备等；二级负荷较为重要，需要双电源供电，输电线路可以使用单回路，一般高扩非消防疏散用自动扶梯、电梯、乘客信息系统、一般照明系统等；三级负荷相对来说重要性较低，在进行地铁低压配电系统的设计优化时，应当对各类负荷的要求掌握清楚，以保障突发情况时的用电正常。

2区间设备配电设计

地铁区间设备低压配电设计的过程中要从地铁环境着手，依照地铁车站区间长度及区间内用电特征实施对应设置，从而保证配电的有效性，提升配电系统运行效益。我国地铁站区间长度多为1km左右，地铁中对低压要求较高，需要配电设备能够保证在220/380V配电标准中正常运行，从而提升低压配电系统效益。区间设备配电设计的过程中人员要全面控制好车站变电电源及配电扥分界点，要能够保证低压配电系统既能够满足配电需求，又能够达到经济效益指标，从而实现对地铁低压配电系统经济性的改善，降低工程造价，其具体配电设计内容如以下几点。

2.1区间负荷用电环境

一般来说。地铁间的各类用电设施在实际运行的过程中负荷的容量并不大，设备标称容量远大于实际使用容量，且各负荷位置较为分散，有些设施的配电半径甚至大于五百米，这种配电半径较大的配电情况就要关注在输电过程中的损耗、灵敏度校验的防护等问题。在一级负荷里的雨水泵、防排烟风机及主排水泵通常情况下设计为2台以上，在运行时根据需要启动相应数量的设备，而且这类设备一般使用电动机运行，电动机在启动时，其电流负荷较大，远高于电动机的额定电流，通常在七倍以上，而启动尖峰电流则达到了十四倍，在这种情况下，对低压配电系统的可靠性造成了影响。

2.2区间配电优化

在对雨水泵、防排烟风机等的一级负荷设备进行设置时，要先对启动时的符合进行必要的调整和控制。在这些设备如果采用将其上级断路器瞬时脱扣器的预设值按照尖峰电流设置，这样在负荷异常增大而短路时，可能不会触发断路器分闸，只有安装其他的附件，才能保证在短路时及时断路，而这样只会使配电系统出现不稳定的状况，同时也增加了成本，因此这种方法虽然可行，但成本升高。在分析设备的运行工况时，我们发现虽然这些设备均设置为两台及以上，但并不需要同时启动，因此不能按照每台设备启动尖峰电流之和来设置断路器。而多台设备按照顺序依次启动时，断路设定值随着设备数量的增多而减少，两台设备依次启动时的断路设定值为额定电流的九倍左右，三台设备依次启动时的断路设定值为六倍左右，由此可见，优化一级负荷电动机的启动方式可有效避免安装其他的附件来保证配电系统的可靠运行，节约了工程造价，同时增强了低压配电系统的可控性。

2.3具体设备分析

在对地铁低压配电系统排水泵进行设计的过程中要按照排水泵具体工作的情况进行分析完成。排水泵选取状况对水位变化影响不大，调整过程中需要依照水位来确定启动方案。而射流风机在设计的过程中常通过BAS完成控制，通过该内容达到启动命令。因此在设计的过程中人员需要对BAS系统电流进行对应设计，要通过过流保护提升整定值，提升系统安全性。

3车站负荷的配电

3.1通风空调系统的优化

地铁站的温度调节要根据不同的季节随时进行调节，从而增加人们在出行时的舒适感。而空调系统因季节不同而功能不同，夏季气温较高，采用风冷机组来降低环境温度，冬季温度较低，选取电暖气来提高室内温度，这两种装置的负荷均为三级，电源可使用单电源供电方式，输电线路可采用单回路方式，这两种设施的负荷并不同时产生，因此可以考虑将其回路进行合并，从而有效的减少了电缆用量和配电箱的使用个数，同时回路合并后，在冬季和夏季均可带电运行，提高使用效率，防止潮湿的气候对闲置电缆的破坏。

3.2照明系统的优化

在对车站的公共区进行配电时，一般都会采用以车站中心里程为分界由左右两端供电，对维护和管理起到非常大的便利。但一般车站的变电所均设置于车站大端，由变电所供出电源至另一侧再反向供应公共区照明显然存在一定的迂回，而站厅或站台的公共区左右两端一般同属于同一个防火分区，又由工作照明、节电照明、应急照明等电源箱分别交叉供电，所以从规范上、可靠性上均没有拆分电源的必要，因此建议站台长度较为标准的车站可以全部从某一段的配电室供电，这样修改方案虽然从单个的地铁车站来说，节约的成本并不显著，但扩大到一条地铁线乃至整个地铁网来看，其降低工程造价的作用还是很大的。在进行车站的照明系统设计时，应当进行严谨的计算来确定照明灯具的安装数，以合理控制地铁车站用电量，并匹配配套的供电变压器。在进行计算时需要根据车站的面积和光源光通量计算出车站平均照度的上下限值及平均值，以确定灯具数量、负荷密度、照明变压器容量。采用穷举法求解，以保证车站照明系统和低压配电系统合理匹配，并确保车站照明配电系统的投资和运行成本最小化。

结语

综上所述，地铁的低压配电系统的设计工作专业性较强，且线路复杂，工作量大，需要不同的施工专业相互配合，否则不但会出现配电系统设计与用电设施参数不匹配的情况，还会出现质量隐患，甚至导致安全事故，因此我们在进行低压配电系统的设计工作时，一要保证技术人员具有较高水平的专业技能，二是要严格控制好工程施工的各个环节，从低压配电系统工程的细处入手，认真研究合理的优化方案，保证地铁低压配电系统的效益最大化。

参考文献

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