大连地铁12号线主变电所供电能力分析0901.docx

1、大连地铁12号线主变电所供电能力分析0901大连地铁 1、 2 线供电系统主变电所供电能力分析针对铁三院方案三）北京城建设计研究总院有限责任公司2010 年 9 月南关*Mt胜达气M -革镇建律审中心二尊y中即广Sfe rH厲屮广耳* *g*fiiMHrt 1 bTS1叱 丄vsnvt vBit_ ji和L-1 艺*1 IIu -壮:1、中压网络构成方案 错误 !未定义书签。2、中压环网供电分区划分方案 53、中压网络环网电缆设计与潮流计算 64、计算与分析方法 75、中压环网电缆选择及设置方案 76、计算与分析验证内容 87、计算结果与分析 88、研究结果分析 错误 !未定义书签。大连地铁

2、1、2 号线主变电所供电能力分析1、中压网络构成方案中压网络既可以采用大分区环网供电方式，也可以采用小分区环网供电方 式。一般情况下，大分区中压供电网络（如：杭州地铁） ，主变电所之间两个供 电分区带810座变电所。小分区两座主变电所之间供电网络带 45座变电所， 中压供电网络正常运行方式下分级不超过 4级。（1） 主所之间大分区供电网络的特点：1） 电缆数量少：每个供电分区带 810座变电所，供电分区之间为 2 路 35kV 环网电缆环入环出，电缆数量少。2） 建设投资小：随着铜材料涨价，电缆价格居高不下，由于电缆供电 范围内的负荷较高，电缆截面较大，也就增加了建设投资，与小分 区方案比较，

3、还是节省投资。3） 可靠性低：由主变电所单独给各变电所提供电源，下级的各变电所 之间，设有联络电缆，分区相互之间没有电力支援，当下级某座变 电所的两路进线电源失电时，整个分区失电，影响范围较大。4） 继电保护选择性： 大分区方案采用差动 +过流保护的方案。 在继电保 护选择性不满足要求的情况下，线路设置差动保护，在差动保护退 出条件下，投入过流保护，过流保护不设置级差选择性。（2） 主所之间小分区供电网络的特点：1） 电缆数量多：每个供电分区带 45 座变电所，供电分区之间为 2 路 35kV 环网电缆环入环出，电缆数量多。2） 建设投资大：随着铜材料涨价，电缆价格居高不下，由于供电分区较小，

4、同一断面上存在多回路电缆的情况，电缆数量多。3） 可靠性高：每个供电分区供电范围内的变电所数量较少，当一个供 电分区故障时，受影响的范围较小。4） 继电保护选择性：小分区方案采用差动 +过流保护的方案。线路设置 差动保护，在差动保护退出条件下，投入过流保护，过流保护设置 级差选择性，可以有效的缩小故障范围，便于查找故障。5）节能效果差：由于正常运行方式下，小分区方案需要设置多路馈线 开关，虽然供电分区所带的供电负荷较小，分区内的负荷电流小， 在分区系统内的电能损耗小，但是综合建设成本高，用铜量高，节 能效果一般。综上以上分析，考虑到大分区和小分区的方案各有优缺点，可以吸 收大小分区的优点综合利

5、用。建议本工程在两座主变电所之间采用大分 区的双环网供电方式，其他分区采用小分区的方案。2、中压环网供电分区划分方案为降低系统电压损失，当一座主变电所退出运行时，降低主变电所间的负荷矩，一号线一座主变电所设置4个供电分区，在攻城街站设置与二号线的中压环 网联络开关。二号线两座主变电所设置7个供电分区，构成环式供电，在春光街 站、西安路站、革镇铺站设置中压环网联络开关。序号供电分区供电范围I段母线计算容量（kW）I段母线计算容量（kW）功率分配率所属电源开环点位置一号线11#供电分区东海公园、东海新区、东港广场、港湾广场、中山广场42576880.520.7%学苑广场主变电所功成街站22#供电分

6、区胜利广场、友好街、一二九街、长春路、七十九中7276.056828.7526.2%33#供电分区攻成街、会展中心、星海广场、医大二院、黑石礁6666.36837.325.1%44#供电分区学苑广场、海事大学、高新园区、河口、 车辆段10405.384608.4528.0%二号线51#供电分区车辆段、姚家、华北路、泉水路5536.85017.527.1%62#供电分区中华广场、千山路、松江路、东纬路、促进路6690.66672.634.3%泉水路主变电所春光街 站、西安 路站73#供电分区春光街、香工街、沙河口火车站、兴工街、西安路7456.057578.4538.6%84#供电分区交通大学、

7、师范大学、马栏广场1244.257541.5516.9%95#供电分区湾家、红旗西路、南松路、张前路停车场9745.43157521.8%106#供电分区南林路站、机场站、张前路、前革站、中革站、革镇堡站7146.4511408.8535.7%张前路主变电所革镇堡站117#供电分区后革站、卫生中心、体育中心、南关岭镇、南关岭6740.16587.125.6%3、中压网络环网电缆设计与潮流计算在确定中压供电网络接线方案的同时，需要对中压供电网络在各种运行方式 下的电压、电流和功率分布进行计算和分析，即进行潮流分布计算及分析，通过 对中压供电网络潮流分部的计算与分析， 可进一步验证中压供电网络系统

8、的合理 性、可靠性和安全性，并可以对中压环网电缆截面进行选择。以下将根据中压供电网络推荐方案（第三个方案），进行潮流分布计算与分 析。4、计算与分析方法(1) 根据工程经验及电缆选择原则，首先初步确定电缆设置方案；(2) 针对中压供电网络的不同运行方式，计算各种运行方式下的功率分布、电 流分布和压降；(3) 参照地铁设计规范(GB50157-2003)中的相关规定，对各种运行方式 下功率分布、 电流分布和压降的计算结果进行分析， 以验证所选择的电缆截面是 否能满足供电系统各种运行方式的需要，是否还有可以优化的余地；5、 中压环网电缆选择及设置方案( 1 )电缆选择原则1) 35kV 电缆载流量

9、能够满足远期高峰小时牵引负荷和动力照明负荷的要求， 即在正常运行方式下， 能够满足其向所在供电范围内的全部牵引负荷及动力照明 负荷的供电要求。2) 当 110/35kV 主变电所正常运行，环网中任一回路 35kV 进线电缆故障时， 另一回路 35kV 电缆载流量能满足向其所在供电范围内的牵引负荷和动力照明全 部负荷供电要求。3) 当一座主变电所 /二级电源开闭所故障解列时，中压环网电缆的载流量满足 该电缆供电范围内的高峰小时牵引负荷和动力照明一、 二级负荷的用电需求， 以 保证轨道交通线路在 1 座变电所退 /二级电源开闭所退出运行时，继续运营。4) 电缆能承受系统在各种运行方式下的短路电流，

10、满足轨道交通安全性要求 和不同敷设环境的要求。( 2)电缆设置方案电缆截面按回路在各种工况下的最大负荷电流计算， 对于互为备用线路， 一 路退出运行， 另一路承担其一、 二级负荷的供电， 线路末端电压损失压差不超过 5%。此外，通过不同供电分区的负荷合理配置，避免截面预留过大而造成浪费。6、 计算与分析验证内容中压供电网络潮流分布计算与分析验证的主要内容包括：（1） 中压供电网络系统中各变电所的母线电压是否在设计允许范围内；（2） 中压供电网络系统中的中压电缆，在各种运行方式情况下，是否出现过负 荷情况；（3） 中压供电网络系统中，供电分区中的功率分布是否平衡；（4） 中压供电网络系统电缆的选

11、择。7、计算结果与分析本计算结果主要包括：各种运行方式下主变电所至车站变电所母线处的电压 降、主变电所馈线电缆（即车站变电所的电源进线电缆）所承担的负荷容量，系 统电缆流经的电流。根据主变电所运行方式，分四种最严重情况对中压网络电压损失进行计算。 （1）2号线泉水路主所解列，2号线全线一、二级负荷由张前路主所供电。1） 潮流构造图详细内容请见附件CAD图2） 功率分布序号变电所位置供电距离（m）I段母线计算负荷（kw）II段母线计算负荷（kw）1促进路站27869519.75519.752东苇路站270993153153松江路站256345147.13154千山路站24493393.75393

12、.755中华广场站232273155129.16车辆段271861102.54072.57姚家站261863153158华北路站232843804.33159泉水路站2202131531510春光街站138203156050.711香工街站1299931531512沙河口火车站站1209031531513兴工街站11202393.75393.7514西安路站103756117.350415交通大学站8381535.5535.516师范大学7609393.75393.7517马栏广场站66743156612.318南关岭18837913.55327.119南关岭镇站1704931531520体育

13、中心154654881.631521卫生中心1411831531522后革站1292631531523革镇堡站114453154388.424中革站10136519.75519.7525前革站88684988.731526张前路站697356756727机场站41714415303.728南林路站329431531529湾家站547131531530红旗西路站459631531531南松路站23005542.244132张前路停车场10003573.235041） 压降与电流（分以下两种情况：2号线全部米用截面240电缆（已经考虑电缆乘以系数） 1、2、5、6、7分区采用120电缆，3、4分区

14、采用240,第六、第七分区已经考虑电缆系数） 压降与电流（1、2分区采用185电缆、5、6、7分区采用120电缆，3、4分区 采用240）1 2号线全部采用截面240电缆泉水路主变电所退出运行（2号线全部采用240电缆）序号变电所位置供电距离（m）I段进线电 流（A）II段进线电 流（A）供电分区1 段进线电 压损失（%）供电分区II 段进线电 压损失（%）2号线供电分区一、二、三、四1促进路站278699.539.534.594.822东苇路站2709915.3015.304.594.813松江路站25634109.6421.074.574.804千山路站24493116.8628.294.

15、484.785中华广场站23227122.63122.304.374.756车辆段2718620.2174.654.294.777姚家站2618625.9880.424.284.718华北路站2328495.7186.194.224.549泉水路站22021101.4891.974.134.4610春光街站13820229.89289.063.513.9011香工街站12999235.66294.843.373.7212沙河口火车站站12090241.44300.613.223.5313兴工街站11202248.66307.833.063.3314西安路站10375360.78317.072.

16、903.1415交通大学站8381370.60326.882.372.6716师范大学7609377.81334.102.162.4817马栏广场站6674383.59455.301.902.252号线供电分区六、七18南关岭1883716.7497.642.262.7819南关岭镇站1704922.52103.412.242.6520体育中心15465111.99109.192.212.5321卫生中心14118117.77114.962.102.4222后革站12926123.54120.742.002.3223革镇堡站11445129.31201.171.862.1824中革站10136

17、138.84210.701.741.9925前革站8868230.28216.471.611.7926张前路站6973240.67226.861.281.4927机场站4171248.75324.080.781.0228南林路站3294254.53329.960.620.812号线供电分区五29湾家站54715.775.770.220.0630红旗西路站459611.5511.550.210.0531南松路站2300113.1319.630.190.032号线张前路停车场32张前路停车场100065.499.240.050.012 1、2、5、6、7分区采用120电缆，3、4分区采用240,第

18、六、第七分区已经考虑电缆系数泉水路主变电所退出运行（1、2、5、6、7分区采用120电缆，3、4分区采用240）序号变电所位置供电距离（m）I段进线电 流（A）II段进线电 流（A）供电分区1 段进线电 压损失（%）供电分区II 段进线电 压损失（%）2号线供电分区一、二、三、四1促进路站278699.539.535.14115.28882东苇路站2709915.3015.305.13295.28063松江路站25634109.6421.075.10785.25554千山路站24493116.8628.294.96775.22865中华广场站23227122.63122.304.80205.1

19、8856车辆段2718620.2174.654.68455.21177姚家站2618625.9880.424.66195.12818华北路站2328495.7186.194.57754.86679泉水路站22021101.4891.974.44214.744810春光街站13820229.89289.063.513.9011香工街站12999235.66294.843.373.7212沙河口火车站站12090241.44300.613.223.5313兴工街站11202248.66307.833.063.3314西安路站10375360.78317.072.903.1415交通大学站83813

20、70.60326.882.372.6716师范大学7609377.81334.102.162.4817马栏广场站6674383.59455.301.902.252号线供电分区六、七18南关岭1883716.7497.643.764.6219南关岭镇站1704922.52103.413.72374.4020体育中心15465111.99109.193.67974.2021卫生中心14118117.77114.963.49384.0222后革站12926123.54120.743.32093.8523革镇堡站11445129.31201.173.09553.6324中革站10136138.8421

21、0.702.88703.3125前革站8868230.28216.472.672.9826张前路站6973240.67226.862.13252.4727机场站4171248.75324.081.30161.6928南林路站3294254.53329.961.03291.342号线供电分区五29湾家站54715.775.770.330.0930红旗西路站459611.5511.550.32110.080331南松路站2300113.1319.630.29140.05062号线张前路停车场32张前路停车场100065.499.240.070.013 压降与电流（1、2分区采用185电缆、5、6、

22、7分区采用120电缆，3、4分区采用240）泉水路主变电所退出运行（1、2分区采用185电缆、5、6、7分区采用120电缆，3、4分区采用240）序号变电所位置供电距离（m）I段进线电 流（A）II段进线电 流（A）供电分区1 段进线电 压损失（%）供电分区II 段进线电 压损失（%）2号线供电分区一、二、三、四1促进路站278699.539.534.84605.03822东苇路站2709915.3015.304.83935.03153松江路站25634109.6421.074.81875.01094千山路站24493116.8628.294.70394.98885中华广场站23227122.

23、63122.304.56814.95596车辆段2718620.2174.654.47254.97497姚家站2618625.9880.424.45404.90648华北路站2328495.7186.194.38484.69229泉水路站22021101.4891.974.27394.592310春光街站13820229.89289.063.513.9011香工街站12999235.66294.843.373.7212沙河口火车站站12090241.44300.613.223.5313兴工街站11202248.66307.833.063.3314西安路站10375360.78317.072.9

24、03.1415交通大学站8381370.60326.882.372.6716师范大学7609377.81334.102.162.4817马栏广场站6674383.59455.301.902.252号线供电分区六、七18南关岭1883716.7497.643.41874.198519南关岭镇站1704922.52103.413.38524.003020体育中心15465111.99109.193.34523.819521卫生中心14118117.77114.963.17623.654822后革站12926123.54120.743.01903.501323革镇堡站11445129.31201.1

25、72.81413.301024中革站10136138.84210.702.62453.006125前革站8868230.28216.472.42732.706926张前路站6973240.67226.861.93862.247527机场站4171248.75324.081.18331.535628南林路站3294254.53329.960.93901.21732号线供电分区五29湾家站54715.775.770.330.0930红旗西路站459611.5511.550.32110.080331南松路站2300113.1319.630.29140.05062号线张前路停车场32张前路停车场100065.499.240.070.01由上述计算可以看出，二号线只有第五、 第六、第七三个分区可以