【正文】 路出線，向相鄰降壓變電所供電；在各分區(qū)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)該開(kāi)關(guān)分?jǐn)?，形?0kV開(kāi)口雙環(huán)網(wǎng)供電形式。全線的牽引—降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)一般不超過(guò)3個(gè)車(chē)站；每一個(gè)分區(qū)均從主變電所35(10)kV的不同母線就近引入兩路35(10)kV電源，中壓配電網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)網(wǎng)接線方式；兩個(gè)主變電所之間的分區(qū)間通過(guò)環(huán)網(wǎng)電纜聯(lián)絡(luò)。因此，地鐵變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。如果計(jì)算負(fù)荷過(guò)大，則會(huì)造成變壓器容量過(guò)剩，線路截面過(guò)大，開(kāi)關(guān)整定電流過(guò)高，增加了工程投資，造成不必要的浪費(fèi)。二級(jí)負(fù)荷由降壓變電所I段或II段母線提供一路專用電源，在變電所處切換，必要時(shí)可以切除，如污水泵、雨水泵、普通風(fēng)機(jī)、自動(dòng)扶梯、直升電梯、正常照明、區(qū)間維修電源等。在方案設(shè)計(jì)階段多采用單位指標(biāo)法。需求系數(shù)和用電設(shè)備的工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備功率及功能的充分利用有關(guān)。如果用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各臺(tái)設(shè)備容量相差不多時(shí)，可以采用需要系數(shù)法，一般適用于干線、配電所的負(fù)荷計(jì)算。其公式如下： （33）式中，—有功計(jì)算負(fù)荷，kW；—用電設(shè)備總?cè)萘浚琸W；—n臺(tái)最大的設(shè)備容量之和，kW； 、—二項(xiàng)式系數(shù)。 地鐵變配電負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)首先需要確定用電設(shè)備的容量，本設(shè)計(jì)參考蘇州軌道交通2號(hào)線的某一車(chē)站的技術(shù)數(shù)據(jù)。動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算的方法： （1） 由于消防泵、噴淋泵、氣體滅火等消防負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于火災(zāi)時(shí)予以切除的III類(lèi)負(fù)荷，因此進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，可以不考慮消防負(fù)荷。 —通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第n個(gè)用電設(shè)備阻抗角正切值。表34 動(dòng)力計(jì)算負(fù)荷序號(hào)設(shè)備名稱總?cè)萘浚╧W）計(jì)算有功功率(kW)計(jì)算無(wú)功功率(kVar)1通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)6072給排水系統(tǒng)1673消防系統(tǒng)61不計(jì)不計(jì)4弱電系統(tǒng)10584635運(yùn)輸系統(tǒng)6安全防護(hù)系統(tǒng)487其他6021負(fù)荷總計(jì)917其中I類(lèi)負(fù)荷II類(lèi)負(fù)荷III類(lèi)負(fù)荷489視在功率1512綜合功率因數(shù) 照明負(fù)荷地鐵照明主要由站廳照明、站臺(tái)照明、區(qū)間照明、事故照明和廣告照明等組成，如表35所示。表37 車(chē)站綜合計(jì)算負(fù)荷序號(hào)負(fù)荷種類(lèi)總?cè)萘坑?jì)算有功功率(kW)計(jì)算無(wú)功功率(kVar)1動(dòng)力9172照明227227總計(jì)其中I類(lèi)負(fù)荷II類(lèi)負(fù)荷III類(lèi)負(fù)荷579 視在功率 綜合功率因數(shù) 無(wú)功功率補(bǔ)償 由表33可以看出，地鐵動(dòng)力設(shè)備中有大量的風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等，因此導(dǎo)致整個(gè)配電系統(tǒng)的功率因數(shù)較低。 一般在地鐵降壓變電所采用低壓集中自動(dòng)補(bǔ)償方式，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。CLMD型電容器具有高容量和放電速度快的特點(diǎn)，單臺(tái)容量可達(dá)83kVar，放電速度可在斷開(kāi)電源一分鐘后端電壓下降到50V。在進(jìn)行變壓器容量計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮參差系數(shù)，計(jì)算公式如下： （41） （42）式中，—變壓器總的低壓側(cè)有功功率, kW；—變壓器總的低壓側(cè)無(wú)功功率，kVar； — 一、二級(jí)計(jì)算有功功率之和，kW；— 一、二級(jí)計(jì)算無(wú)功功率之和，kVar；—有功參差系數(shù)，～；—無(wú)功參差系數(shù)，～。 因此無(wú)論在兩臺(tái)配電變壓器同時(shí)運(yùn)行，還是任意一臺(tái)因故退出運(yùn)行，均能夠滿足供電要求。通過(guò)使用環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器可減少維護(hù)工作量和增強(qiáng)安全性，同時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器較好的超銘牌運(yùn)行能力和抗短路能力，將給安全供電帶來(lái)可靠的保證。在運(yùn)行中，它能表明與高壓電網(wǎng)連接方式、電能輸送和分配的關(guān)系以及變電所一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)；在設(shè)計(jì)中，主結(jié)線的確定對(duì)變電所電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)裝置和計(jì)算、自動(dòng)裝置和控制方式選擇等都有重大影響。②還要具有必要的運(yùn)行靈活性，使檢修維護(hù)安全方便。④接線應(yīng)該盡量簡(jiǎn)潔明了，并有發(fā)展和擴(kuò)建的余地。降壓變電所35kV側(cè)接線采用單母線分段，設(shè)置斷路器。降壓變電所設(shè)兩臺(tái) 35kV/，分別來(lái)自不同35kV母線上，配電變壓器容量按一、二級(jí)負(fù)荷備用容量考慮。當(dāng)任一進(jìn)線電源故障導(dǎo)致開(kāi)關(guān)跳閘或其中一臺(tái)變壓器檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器只能提供全部一、二級(jí)負(fù)荷用電而必須切除三級(jí)負(fù)荷，否則會(huì)導(dǎo)致變壓器超負(fù)荷運(yùn)行而跳閘；因此，設(shè)置三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)，將三級(jí)負(fù)荷均置于該開(kāi)關(guān)下級(jí)，同時(shí)兩臺(tái)進(jìn)線開(kāi)關(guān)和三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，斷開(kāi)兩段母線上的三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)后，開(kāi)關(guān)才能合閘。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行之外的相與相或相與地之間的短接。 （3）自然災(zāi)害，如雷電過(guò)電壓擊穿設(shè)備絕緣，特大風(fēng)，冰雪，地震等引起的線路損壞，斷線等。所以短路的后果往往都是破壞性的。電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與電流的平方成正比。短路計(jì)算的目的電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路時(shí)對(duì)用電客戶工作的影響等。歐姆法屬于最基本的短路電流計(jì)算法，但標(biāo)么值法在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。用來(lái)選擇校驗(yàn)低壓側(cè)設(shè)備的短路計(jì)算，應(yīng)選擇低壓母線為短路計(jì)算點(diǎn)。 變壓器等值電抗計(jì)算（1）35KV側(cè)基準(zhǔn)值,標(biāo)幺值計(jì)算取=100MVA =37KV（規(guī)定) (b表示基準(zhǔn)值、n表示額定值)（2）,標(biāo)幺值計(jì)算 同樣，取=100MVA = 短路點(diǎn)的選擇在正常接線方式下，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算 點(diǎn)，比較斷路器的前后短路點(diǎn)的計(jì)算值，比較選取計(jì)算值最大處為實(shí)際每段線路上短路點(diǎn)。（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修，短路和過(guò)電壓情況下的需求，并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展需要。 （8）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，便于安裝和檢修。根據(jù)配電系統(tǒng)要求（TNS系統(tǒng)）以及設(shè)備電源要求，一般用三～五芯電纜或電線。(4) 線纜的允許載流量，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)處的環(huán)境溫度進(jìn)行校正，溫度校正系數(shù)可按下式計(jì)算： （71）式中，—溫度校正系數(shù) ；—導(dǎo)體最高允許工作溫度(℃)，式中為常量；—敷設(shè)處的環(huán)境溫度(℃)；—導(dǎo)體載流量標(biāo)準(zhǔn)中所采用的環(huán)境溫度(℃)，式中為常量。 斷路器的選擇高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。 高壓側(cè)斷路器的選取額定電壓選擇：額定電流選擇：開(kāi)斷電流選擇： 本次設(shè)計(jì)中，35kV側(cè)采用戶外型的配電裝置，故采用戶外式真空斷路器，參考《變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修》，比較各種35kV的高壓斷路器，采用型號(hào)為SW235/1000型的少油斷路器，該型號(hào)斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)斷能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，操作功能齊全，無(wú)爆炸危險(xiǎn)，維修簡(jiǎn)便，適用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)配電裝置中電氣設(shè)備的控制和保護(hù)，尤其適用于開(kāi)斷重要負(fù)荷及頻繁操作的場(chǎng)所。 低壓側(cè)斷路器的選取最大長(zhǎng)期工作電流額定電壓選擇：額定電流選擇：開(kāi)斷電流選擇： 極限通過(guò)電流的選擇：根據(jù)參考《變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修》，采用型號(hào)為L(zhǎng)N10/2000型真空斷路器。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)是變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，一般配有電動(dòng)及手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操作，它需要與斷路器配套使用。②隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合，按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。表75 GN235T/40052型隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A)極限通過(guò)電流峰值（KA)熱穩(wěn)定電流（KA)（5S)GN235T354005251短路關(guān)合電流的校驗(yàn)，而所以，動(dòng)穩(wěn)定性滿足要求。其特點(diǎn)有以下兩點(diǎn)。320KV室內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)采用瓷絕緣或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)；35KV及以上配電裝置宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器；有條件的安裝于斷路器或者變壓器瓷套管內(nèi)，且準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，應(yīng)采用價(jià)廉且動(dòng)熱穩(wěn)定性好的套管式電流互感器。 額定容量的選擇 電流互感器的額定容量是指電流互感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運(yùn)行時(shí)二次繞組輸出的容量 （73）由于電流互感器的額定二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值，為了便于計(jì)算，廠家常提供電流互感器的值。校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性校驗(yàn)就是校驗(yàn)所以，熱穩(wěn)定性滿足要求。校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性校驗(yàn)就是校驗(yàn)所以，熱穩(wěn)定性滿足要求。 型式的選擇 10kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開(kāi)關(guān)柜中，可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱電壓互感器；35110kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 高壓側(cè)電壓互感器的選擇參考《變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修》，選擇JDZF9—35型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，額定電流必須大于回路的最大工作持續(xù)電流，開(kāi)斷電流必須大于或等于短路沖擊電流。最大開(kāi)斷電流85kA，滿足校驗(yàn)。 變電所的雷電危害主要來(lái)自兩個(gè)方面：一個(gè)是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物或裝設(shè)在露天的設(shè)備，強(qiáng)大的雷電沖擊電流通過(guò)被擊物泄放入地時(shí)，引起機(jī)械力破壞和熱破壞；另外一個(gè)是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi)，使主要電氣設(shè)備對(duì)地絕緣擊穿或燒毀。接閃的金屬稱為避雷針。避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。由于地鐵變電所大多建在地下站臺(tái)層，所以基本不設(shè)避雷針，主要是避雷器的設(shè)計(jì)。(2）按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 ,。(6)操作沖擊電流下的殘壓 35kV變壓器線端操作波試驗(yàn)電壓為170kV，計(jì)算變壓器35KV側(cè)操作沖擊電流下的殘壓為選擇操作沖擊電流下峰值殘壓為148kV。專門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。接地線與接地體合稱為接地裝置。由于地鐵的接地包括接地干線、接地支線、接地母排等組成。 在對(duì)消防電氣配線的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，以《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為主，同時(shí)兼顧《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》。(1) 消火栓泵、噴淋泵配電線路 消火栓系統(tǒng)加壓泵、水噴淋系統(tǒng)加壓泵等消防水泵的配電線路包括消防供電電源干線和各水泵電動(dòng)機(jī)配電支線兩部分。它們一般布置較為分散，其配電線路防火既要考慮供電主回路，也要考慮聯(lián)動(dòng)控制線路。防火卷簾門(mén)電源引自同一防火分區(qū)內(nèi)帶雙電源切換的配電箱，分配后向各防火卷簾門(mén)專用控制箱（該控制箱設(shè)在防火卷簾門(mén)頂部）供電，供電方式采用放射式。(5) 礦物絕緣電纜根據(jù)國(guó)內(nèi)外電線、電纜產(chǎn)品的發(fā)展和對(duì)電氣線路的保護(hù)方式的研究結(jié)果，對(duì)消防設(shè)備的耐火配線應(yīng)優(yōu)先選用礦物絕緣電纜。由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線路的安全問(wèn)題，國(guó)際上很多國(guó)家的有關(guān)建筑物標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)在哪些場(chǎng)合和部位一定要用礦物絕緣電纜，在哪些場(chǎng)合或部位推薦使用都有詳細(xì)明確的規(guī)定。9 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 地鐵照明分類(lèi)和設(shè)置與地面建筑相比，地鐵最大的特點(diǎn)是沒(méi)有天然采光，主要依賴人工照明。(1) 一般照明：分為公共區(qū)域照明和設(shè)備管理用房照明，其中公共區(qū)域照明集中管理、統(tǒng)一控制，車(chē)站附屬房間及設(shè)備用房照明就地控制，由單獨(dú)回路供電。(2) 應(yīng)急照明：為確保車(chē)站出現(xiàn)故障時(shí)能順利、安全地疏散旅客，在地下車(chē)站設(shè)置220kV蓄電池組（供電時(shí)間≥60min），在兩路交流電源都失去電壓的情況下，向應(yīng)急照明供電。(4) 安全照明：降壓變電所電纜夾層、采用36V安全電壓，照明變壓器設(shè)于相應(yīng)層照明配電室內(nèi)。環(huán)控機(jī)房、環(huán)控電控室、AFC控制室、通信設(shè)備室、消防泵房、照明配電室、信號(hào)設(shè)備室、防災(zāi)報(bào)警室、車(chē)站控制室、站長(zhǎng)室、降壓變電所、蓄電池室、煙絡(luò)盡及公共無(wú)線室。照明設(shè)置(1) 站廳層、站臺(tái)層公共區(qū)域及出入口通道設(shè)有一般照明、應(yīng)急照明和廣告照明。應(yīng)急照明在車(chē)站的站廳、站臺(tái)及出入口為常明燈，不設(shè)集中控制；車(chē)站附屬房間及設(shè)備用房采用就地控制。在運(yùn)營(yíng)高峰過(guò)后可以停掉一部分支路，以便于節(jié)約照明用電。因此，在地鐵照明設(shè)計(jì)需合理選用光源、燈具及照明控制方式，提高照明質(zhì)量和節(jié)能效果。我國(guó)一些新的電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，如 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》也有明確規(guī)定在一些重要的電氣線路或場(chǎng)所宜采用礦物絕緣電纜。因其采用獨(dú)特的制造方式，使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實(shí)在電纜的無(wú)縫銅護(hù)套中，與銅芯、銅護(hù)套共同形成密實(shí)的一體，因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機(jī)械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特點(diǎn)，同時(shí)該電纜在火災(zāi)條件下不會(huì)放出任何煙霧、鹵素及有毒有害氣體。常開(kāi)防火門(mén)配電一般應(yīng)采用耐火配線，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)，常開(kāi)防火門(mén)能夠可靠關(guān)閉，防止火勢(shì)蔓延。另外，根據(jù)規(guī)范要求，分支線不得穿越不同的防火分區(qū)。消防供電電源干線應(yīng)采用耐火配線，水泵電動(dòng)機(jī)配電支線路可采用耐熱配線，條件許可時(shí)也可采用耐火配線。消防設(shè)備的耐火配線是指按照時(shí)間－溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)消防設(shè)備配電線路進(jìn)行試驗(yàn)，從受到火的作用起，到火災(zāi)升溫達(dá)到840℃時(shí)，在30min內(nèi)仍能繼續(xù)有效供電的線路；消防設(shè)備的耐熱配線是指按照時(shí)間－溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線的1/2曲線，對(duì)消防設(shè)備配電線路進(jìn)行試驗(yàn)，從受到火的作用起，到火災(zāi)升溫達(dá)到380℃時(shí)，在15min內(nèi)仍能有效供電的線路。 消防設(shè)施的設(shè)計(jì) 火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于人員安全疏散、控制火勢(shì)蔓延、減少火災(zāi)損失有十分重要的作用。其中接地線又分為接地干線和接地支線。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。 接地設(shè)計(jì) 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。(4)雷電沖擊殘壓的選擇,35kV額定雷電沖擊外絕緣峰值耐受電壓為185kV，內(nèi)絕緣耐受電壓為