城市軌道交通工程設計中車站動力變壓器容量選擇淺析

1、城市軌道交通工程設計中車站動力變壓器容量選擇淺析摘要：通過對城市軌道交通中車站中影響車站動力變壓器容量選擇的因素進展分析，找出目前影響變壓器運行負載率偏低的幾個原因：車站用電設備不是在同一個運行工況下同時運行，目前容量計算中的需要系數和同時系數偏高，各個用電設備本身存在平安預留容量。進而提出變壓器容量選擇優(yōu)化的手段。關鍵詞：變壓器、負載率、需要系數、同時系數目前隨著車市軌道交通規(guī)模越來越大，節(jié)能減排的壓力也越來越大。在這種情況下，城市軌道交通中車站動力變壓器容量選擇是否合理也越來越重要。筆者將在此與大家分享一些在城市軌道交通中變壓器容量選擇的一些體會。目前投入運行的城市軌道交通工程越來越多，北

2、京、天津、成都、上海、南京、廣州、深圳等地的城市軌道交通工程都陸續(xù)投入運行。在已經投入運行的城市軌道交通工程中，根本上都反映車站動力變壓器運行負載率偏低，最低的在20%左右。變壓器在這樣的低負載工況下，產生很大的浪費。筆者根據在城市軌道交通設計中的一些經歷，對變壓器的低負載運行原因進展一些分析，詳細如下：首先，在變壓器容量確定時，都要進展設備容量統(tǒng)計計算，在進展設備容量統(tǒng)計計算的時候，根本上大家都是采用需要系數法。按照設備容量統(tǒng)計后，經過需要系數、同時系數的計算最后按照變壓器經濟運行負載確定變壓器的容量。從計算到最后的結果，從理論分析上沒有任何問題，變壓器的運行負載率在理論上應該在60%75%

3、之間，沒有任何問題。但是仔細推敲城市軌道交通中各個設備的運行工況和形式，就會發(fā)現一些問題。我們在進展設備容量計算的時候是統(tǒng)一將車站所有設備容量進展羅列后進展計算，實際上各種設備并不是在同一工況下運行，這就導致實際運行時，變壓器的負載率要小于理論計算值。如今，我們對車站的用電設備及運行工況做一個大致的分析。車站用電設備主要包括環(huán)控設備、通信信號設備、AFC、綜合監(jiān)控、屏蔽門、乘客咨詢系統(tǒng)、給排水設備、電扶梯等設備；其中環(huán)控設備又分為空調系統(tǒng)設備、防排煙系統(tǒng)設備、隧道事故風機、排熱風機等設備，在城市軌道交通中空調系統(tǒng)設備與防排煙系統(tǒng)設備大部分設備是公用的，給排水設備又分為廢水泵、污水泵、消防泵等設

4、備。車站設備根本上分為正常工況、列車阻塞工況和火災工況三種運行形式。在正常工況下，環(huán)控設備、通信信號設備、AFC、綜合監(jiān)控、屏蔽門、乘客咨詢系統(tǒng)、給排水設備、電扶梯等設備均投入運行，但環(huán)控系統(tǒng)設備中，隧道事故風機、排熱風機根本上不投入運行，給排水設備中的消防泵不投入運行，廢水泵和污水泵投入運行的時間也非常少，處于根本上不運行的狀態(tài)下。在列車阻塞工況下，環(huán)控設備、通信信號設備、AFC、綜合監(jiān)控、屏蔽門、乘客咨詢系統(tǒng)、電扶梯等設備均投入運行，此時，隧道事故風機、排熱風機投入運行。在火災工況下，與消防有關的環(huán)控設備、通信信號設備、AFC、綜合監(jiān)控、屏蔽門、給排水消防泵、乘客咨詢系統(tǒng)、參與火災疏散的扶

5、梯等設備均投入運行；此時，在車站火災時，隧道事故風機、排熱風機不投入運行，隧道火災時，隧道事故風機、排熱風機投入運行。其次，目前在城市軌道交通設計中的設備計算容量計算中的一些計算方法都是采用鐵路相關規(guī)定，其中的需要系數和同時系數都是采用鐵路相關標準執(zhí)行，而鐵路相關規(guī)定中關于需要系數和同時系數的規(guī)定是根據六七十年代的一些數據進展統(tǒng)計確定的。從已經投入的城市軌道交通工程的變壓器運行負載率看，鐵路規(guī)定中的需要系數和同時系數偏大，需要根據實際情況進展調整。最后，車站各用電設備專業(yè)的設備用電負荷在提交用電要求的時候，設備負荷容量均偏大。據筆者理解，不同的設備供貨商會采用不同的方式保證其設備平安可靠運行，

6、環(huán)控風機供貨商經常采用設備容量等級大一級的電動機來拖動風機，給排水水泵供貨商也經常采用設備容量大一級的電機，弱電設備供貨商是根據設備最大功率的根底上考慮一個平安系數后標定設備額定容量。電力專業(yè)是根據各個專業(yè)提交的用電要求的根底上進展設備容量計算的，在根底資料偏大的前提下，變壓器的運行負載率肯定會小于理論計算值。通過以上分析，我們理解到影響目前變壓器負載率的因素不外乎不同工況下設備的運行狀態(tài)、設備容量計算時的需要系數和同時系數及設備額定容量偏大。我們可以在設計過程中采用以下手段來進步變壓器運行的負載率：首先在設備容量計算時，不再將車站所有設備全部羅列后進展設備容量計算，先對車站不同工況下各個設備

7、的運行狀態(tài)進展分析，找出設備運行容量最大的工況，按照這個工況下設備數量及容量進展設備容量計算，根據筆者的經歷，在列車阻塞工況下運行的設備容量是最大的。其次，對需要系數和同時系數進展優(yōu)化，根據目前實際情況，在沒有新的需要系數和同時系數規(guī)定下來之前，設計人員也沒有太多的余地可以選擇，只能按照需要系數和同時系數的最低檔進展計算。接下來針對各個設備標定的額定容量偏大的問題，只能根據設計人員自己的經歷進展控制，設備供貨商肯定不會提出數據確定設備用電容量的平安系數。根據筆者自己的經歷，一般環(huán)控風機的額定容量根本上都是按照環(huán)控風機系列中電動機容量小一級就可以滿足環(huán)控風機要求，弱電設備的用電容量根本上是額定容量的90%以下。最后，合理的運用變壓器短期超載運行的特性，根據變壓器最正確經濟運行參數來選擇變壓器