鐵路客運站供配電系統分析

時間:2022-12-06 03:15:34

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鐵路客運站供配電系統分析

摘要:隨著我國經濟的發展,大型鐵路客運站越來越多,出于對節能的要求,對于客運站供配電系統的優化設計顯得越來越重要,只有充分考慮到各種因素對供配電的影響,才能夠選擇最節能的方式進行客運站運營。對某鐵路客運站的供配電系統設計了多種方案,對其中的設計要點進行了闡述,對可靠性也進行了分析。

關鍵詞:鐵路客運站;供配電系統;設計;可靠性;方案

隨著我國經濟的發展,截止到2018年底,我國高鐵運營的里程已經超過了30000km,成為世界第一高鐵大國。目前,人們越來越多地選擇高鐵出行,高鐵已經成為人們重要的出行工具,扮演著重要的交通角色,重要性不言而喻。作為配套設施,鐵路客運站的站房建設及運營也顯得尤為重要。本文對站房的設計采取了多種方案,最終通過對比選擇了最優方案,闡述了站房設計的思路和相關技術要點,并對可靠性進行了分析。

1實際工程案例分析

高鐵客運站位于山西,山西的氣候冬冷夏熱,最高設計客運高峰發送人數為8000人/h,設計規模為18站臺20條線路,根據相關的規范規定屬于大型鐵路站臺,站房面積達到100000m2,建筑主體高度為25m,為三層混凝土結構,目前已經成為當地的鐵路客運中心[1]。根據對該站房的負荷進行分析與計算,站房的總負荷情況為:設備的安裝容量為18820kW,不計消防設備的負荷1500kW以及空調設備的負荷2100kW,設備總容量中包括照明設備的負荷4105kW,動力設備的安裝容量為4290kW,夏天空調設備的負荷為2100kW,商業部分的負荷為5440kW。計算功率因數后的計算負荷分別為:Pj=12100kW,Qj=3524kVar,Sj=10635kVA,cosφ=0.85。根據相關規范的規定,該鐵路的站房用電負荷劃分為表1。

2電源采用10kV電源的可靠性分析

通過負荷的計算與分析,本項目設計了三種供電方案并進行比選,相關的優缺點見表2,根據可靠性選擇最終實施的方案。根據上面表2的比選,本項目最終選擇可靠性較高的方案二,選擇4路10kV電源進行供電,針對實際情況本項目設計了三個供電思路,比選的內容見下頁表3。通過比選可以看出方案3的供電思路結構最為簡單,供電的成本低、可靠性高,為了避免在使用中出現客服“管理不便”的問題,對該供電思路進行進一步優化[2]。首先在北側站房的變電所旁邊設置一個值班控制室,并設置一套自動化供配電管理系統,將南側站房也納入管理。其次南北站房的商業服務用電單獨設置變壓器,方便計量管理。本項目的0.4kV低壓系統運行方式為母線分段運行,每2臺變壓器成組設置聯絡開關,平時各自獨立運行,其中1臺變壓器如果出現問題就斷開該變壓器,母聯開關自動關閉,剩余的1臺變壓器對剩下的一級、二級負荷進行供電。聯絡開關設置分自動與手動兩種方式,自動時保證能夠自動脫開非保證負荷,保證變壓器的正常工作。低壓配電系統采用放射式的配電系統,對于重要負荷和容量較大的負荷都采用放射供電,工程的一級負荷采用雙回路供電,在末端能夠自動切換,二級也采用雙回路供電[3],在適當的位置能夠切換,三級采用單回路供電。為了保證可靠性在南北站房的旁邊布置柴油發電機房,各設置1臺800kW的應急柴油發電機組作為第三回路電源。另外對照應急照明系統,大廳等場所按照配置EPS應急電源作為備用電源,一般場所配備蓄電池的應急燈具作為過渡用。為了保證消防等設備的使用,除了兩段母線雙電源的供電系統與末端自動切換外,還在系統的主機房配置不間斷的電源裝置UPS。

3供配電系統設計要點

通過案例可以總結供電系統的設計要點,在電源上應當采用10kV雙重電源,進線應當大于2路,而且2路電源線應當來自不同的城市變電站,至少應當為獨立的不同母線,這樣可以做到互不影響,不同時斷電。大型鐵路客運站房應當設置應急電源和柴油發電機,必要時設置EPS和UPS;高壓配電系統在供電時應當采用放射式供電來進行大容量設備的供電,減少高壓配電的級數,系統應當盡可能簡單可靠;低壓配電系統應當采用2路市電分段的單母線供電方式,設置斷路器,應急母線由發電機或者市電供電,設置兩段應急母線,一段連接消防,另一段連接重要負荷,長期的工作負載應當小于最高負荷的70%。大型鐵路的客運站站房應當設置變配電所綜合自動化系統,并且預留變電所監控系統的接口,供電系統低壓開關的遙控信息也納入電力系統,通過監控平臺,能夠監視變配電設備的運行,對電網和設備的故障進行分析與診斷,及時解決存在的問題,提高供配電系統的可靠性。

4結語

從供電系統、電源線路、高低壓配電系統以及柴油發電機的角度出發,合理選擇與設計線路和功率,綜合電力監控等手段,比選多種方案和思路,最終選擇安全可靠與經濟的方式來建設站房的供配電系統,通過實際案例實現了供配電系統的優化設計與可靠性分析,對于提高站房的供配電系統穩定性有著一定的現實意義。

參考文獻

[1]陳車.大型鐵路客站供配電系統設計及其可靠性分析[J].智能建筑電氣技術,2017(3):26-27.

[2]鄭仕群.自備柴油發電機組容量選擇[J].現代建筑電氣,2011(7):69-70.

[3]趙欣.客運專線鐵路電力變配電所電源方案研究[J].鐵道工程學報,2011(6):101-102.

作者:付華雯 單位:鐵三局集團有限公司勘測設計分公司