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摘要：介紹磁懸浮軌道梁生產工藝的供配電系統設計及保證壓降滿足要求而采取的措施。

關鍵詞：負荷等級供電系統供電壓降接地

引言

磁懸浮制梁生產基地實際上是一個混凝土制品的生產基地。但是與其不同處是生產制造的每根軌道梁全長25M，重達180T，而且在每根梁上要精確安裝上使列車前進的長定子線圈的組裝件。所以同為混凝土制品廠，但生產工藝上有很大差別。加工制作軌道梁的主要生產工藝分：預應軌道制作生產→中間裝配→出廠儲放等。在整個制作流程中，軌道梁需在臺座上保溫養護，在恒溫，恒濕的車間內裝配加工。

作為向國際第一條用于商業運行的磁懸浮快速列車提供軌道梁的生產基地，其國際影響是很大的。而且磁浮交通的開通日期2003年1月已確定，根據倒計時，生產制作軌道梁的生產周期也相應確定。對于時間緊磁懸浮制梁生產基地實際上是一個混凝土制品的生產基地。但是與其不同處是生產制造的每根軌道梁全長25M，重達180T，而且在每根梁上要精確安裝，制作技術含量極高的這樣一個國際少有國內首創的磁懸浮制梁基地，要保證按時完成生產任務。除了工藝合理外，安全可靠的供電也是非常重要的。對于其供電負荷等級我國規范上還未明確規定，需要設計者對其供電系統負荷等級有個合理準確的定位。

1.負荷等級的確定

制梁基地能否按時完成軌道梁制作，是與按時通車有著直接的關系。涉及到中國在國際上的聲譽，如果由于供電不可靠而造成180T梁報廢，其時間及經濟損失是非常之大的，因此對于制梁基地的生產用電負荷為一級。保證了其供電的可靠性。對于一級負荷的要求，供電規范上有明確要求。一級負荷應有兩個電源供電，當一個電源發生故障，另一個電源應保證供電。

2.供電電源確定

工藝提供的設備總裝機容量為13700KW，負荷分布在1.7公里廠區內。從技術角度及供電規劃要求應選用35KV供電，考慮到基地使用年限不長，因為該變電所使用年限僅為制梁結束就完成歷史使命。而且建一座35KV變電所的投資比較大。如何合理有效解決磁懸浮制梁生產基地電源是個重要問題。根據指揮部提供信息，磁浮交通的35KV牽引變電所已由供電局建成，考慮到目前由于磁浮交通還未建成變壓器為空載運行，可以從該變電所配出10KV電源，供制梁基地使用。這樣即節省投資又節省了建設35KV變電所的時間一舉兩得，經與供電局協商解決了供電電源的問題。

3.變電所位置的確定

工藝提供了整個基地工藝流程圖，依據工藝設備的用電情況，集中設置10KW變電所顯然不合理，造成了電源不能深入符合中心，影響供電質量，使得運行中損耗加大，根據工藝設備分布情況，將其分為四個供電區域（1）機加工灌漿車間（2）澆搗車間（3）提升泵房（4）生活區按用電情況由磁浮交通35KV變電所引出二路10KV電源每路10KV供電回路的負荷不超過6000KVA，滿足了10KV供電規則。分別設置10KV變電所，將10KV變電所設置在負荷中心減小了供電半徑提高了供電質量，保證了供電的可靠性

4.供電系統

4.1機加工灌漿車間供電系統

機加灌漿車間是整個基地核心用電大戶，采用的設備大多為高精度數控設備，環境要求恒溫恒濕，所以對其供電負荷確定為一級，在車間旁設一座附設車間10KV變電所從磁浮交通引來兩路10KV電源，作為高壓進線并設高壓配出柜向其它10KV站饋電，其高壓系統為單母線分段，中間不設聯絡開關，每段母線分別帶2臺變壓器1臺2500KVA，一臺2000KVA變壓器。低壓系統為單母分段中間設聯絡開關，正常時母聯開關打開，變壓器為分別運行，當一段母線失電，失電段上為非重要負荷由于失壓而自動跳閘，母聯開關自動合閘保證對重要負荷的供電連續性。這樣的系統不論任何一臺變壓器或一條線路失電均能保證生產工藝流程中的設備用電，大大提高了供電可靠性。

.3澆搗車間、提升泵站、鍋爐房供電系統

鍋爐房是作為工藝過程中的熱源，供電必須可靠，供電負荷等級為一級，選用兩臺箱式變，一臺為1000KVA，另一臺為1250KVA，高壓進線柜是利用環網柜向澆搗車間供電同時向攪拌站提升泵房箱式變供電。高壓開關采用負荷開關，變壓器配出開關采用高壓熔斷器保護，低壓配出開關均為大容量斷路器，分別向各車間泵站作放射式供電。車間配電為單母線分段中間設聯絡開關，當任何一段母線失電，其中段不重要負荷均設失壓脫扣，母聯開關自動合閘，保證對重要負荷供電。

4.3.1系統圖

4.3.2負荷統計

3#變電站1#變壓器

序號

負荷名稱

裝機容量

需用系數

cosφ

Tgφ

有功

無功

視在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

澆搗車間

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

提升泵

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

3

鍋爐房

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

機修車間

48

0.43

0.8

0.75

21

16

26

5

室外照明

175

0.78

0.8

0.75

136

102

170

小計

307

885

665

1107

補償cosφ至

0.9以上

250

補償后功率

885

415

978

選用1000KV變壓器

3#變電站2#變壓器

序號

負荷名稱

裝機容量

需用系數

cosφ

Tgφ

有功

無功

視在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

澆搗車間

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

備件連接體倉庫

1280.8

0.3

0.8

0.75

375

281

469

3

鍋爐房（備用）

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

提升泵（備用）

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

小計

2683.3

932

699

1165

補償cosφ至

0.9以上

300

補償后功率

932

399

1014

增加備用負荷后

2898.6

1104

828

1380

補償cosφ至

0.9以上

300

補償后功率

1104

528

1222

選用1250KV變壓器

4.4生活區供電系統

生活區是個臨時生活場所，包括職工食堂、職工宿舍，由于是臨時設施所以選用了線路變壓器組形式，變壓器容量為一臺315KVA低壓側有施工單位根據需要設置。

4.4.1系統圖

5.結論

5.1供電質量

對于這樣一個大型工廠，雖然將電源引入到各負荷中心，但是由于其每個車間面積之大，對于供電半徑滿足要求還是很難實現，所以應對車間內每個供電回路作壓降校驗，如澆搗車間全長424米，其行車行程也接近424米，對保證電壓降，無法按常規方法去實現，按壓降計算公式△U％=1/10U2(R0+X0tanΦ)PL分析,要保證壓降滿足5％,應從R0、P、L參數著手改變，才能滿足電壓降要求，P為行車功率是無法改變，只有改變R0及L這兩種參數，才能達到而滿足壓降要求，（1）R0是滑觸線與接續導線的電阻，加大滑觸線及接續導線的截面積可以減小電壓降。（2）L為變壓器二次側至滑觸線最遠端的距離，縮短這段距離也能減少線路的電壓損失，加大了接續電纜與滑觸線截面積并將集電器安裝在滑觸線的1/4段及3/4段減小了供電距離，從而滿足了壓降要求，由于一段滑觸線有二點供電必須保證每相為同相位電源而且從同一變壓器引出。

5.2接地保護措施

本工程接地形式為TN-C-S系統，廠區接地采用工作接地、保護接地、防雷接地、防靜電接地、雷電感應接地、弱點設備接地等聯合接地，其接地電阻不大于1歐姆，每個車間均設總等電位接地極MEB。PEN線進入車間后與MEB連接作為重復接地之后，PE線與N線始終分開，車間內的所有電氣設備的金屬外殼及電纜橋架、金屬管道、鋼構架在就近與接地裝置連接，對MCC電機控制中心的饋電回路上裝設漏電保護，一旦出現接地故障，即可報警又可以跳閘，保證了用電的可靠，和人生安全。

磁浮交通已于2003年1月順利通車了，磁浮交通制梁基地完成了其歷史使命。由于在電氣設計中充分考慮了其用電可靠性，使得在整個生產過程中沒有發生用電故障，保證了按時完成任務。設計選用的10KV箱式變也可以按當初設想的搬遷到另一個工地。作為我國第一個磁浮交通制梁基地的設計還有不少經驗教訓可以總結，相信今后一定會越建越好。

ElectricalSystemDesignforMagnetic-FloatingRailBeamFabricatingSite

Abstract:Itisintroducedmagneticfloatingrailbeamfabricatingprocessingforpowersupplyinganddistributingsystemdesignaswellasthemeasureforsatisfyingwithdroppressurerequirements

Keywords:loadgrade,powersupplysystemearth