【正文】 變電所送出回路在80～90個(gè)。(1) 一所型式車站只設(shè)一座降壓變電所，位于重負(fù)荷一端。5%”的要求，降壓變電所的設(shè)置必須遵循靠近車站負(fù)荷中心的基本原則。 降壓變電所 降壓變電所的設(shè)置與形式眾所周知，低壓供電半徑相對(duì)較小。以上述及的只是地鐵中壓配電網(wǎng)絡(luò)的幾種基本形式，其中每一種形式又可以有多種不同的變化。這種方式一般以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使中壓配電網(wǎng)絡(luò)更加完善和可靠。該接線方式比較復(fù)雜，為同一電源開閉所供電的兩路市網(wǎng)10kV電源，最好來自于不同的地區(qū)變電所。在兩個(gè)相鄰電源開閉所之間，設(shè)置起聯(lián)絡(luò)作用的牽引—降壓混合變電所，其電源分別來自其兩側(cè)的電源開閉所，并通過在這種變電所的母線段上設(shè)置與電源開閉所間的專用聯(lián)絡(luò)電纜，將相鄰的兩個(gè)電源開閉所聯(lián)系起來。圖 分散式供電、牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡(luò)（接線方式三）(4) 全線設(shè)有若干座電源開閉所，每座開閉所由城市電網(wǎng)的不同地區(qū)變電所引來兩路10kV電源，開閉所可以與車站變電所合建。該方式中N+1路10kV電源為N個(gè)牽引降壓混合變電所供電，相鄰變電所間只有一路聯(lián)絡(luò)電源。依次類推，最末端變電所則需要從城市電網(wǎng)各引入兩路10kV電源。圖 分散式供電、牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡(luò)（接線方式二）(3) 全線除末端牽引降壓混合變電所從城市電網(wǎng)直接引入兩路10kV電源以外，其余牽引—降壓混合變電所均從城市電網(wǎng)引入一路10kV電源，這路電源既是本變電所的主電源，又是相鄰變電所的備用電源，也就是說，變電所的主電源直接來自城市電網(wǎng)的10kV電源，而備用電源則來自于相鄰變電所。每一組均從城市電網(wǎng)引入兩路來自不同地區(qū)變電所的10kV電源，分別作為兩個(gè)牽引—降壓混合變電所的主電源，同時(shí)同一組的兩個(gè)牽引—降壓混合變電所之間設(shè)雙路聯(lián)絡(luò)電纜，實(shí)現(xiàn)電源互為備用；相鄰兩組牽引—降壓混合變電所之間設(shè)單路聯(lián)絡(luò)電纜，增加系統(tǒng)的供電可靠性；無牽引變電所的車站，其降壓變電所的10kV電源可由相鄰牽引—降壓混合變電所的兩段10kV母線提供。(1) 全線的牽引—降壓混合變電所、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3個(gè)車站；每一個(gè)分區(qū)均從城市電網(wǎng)就近引入兩路10kV電源，兩路電源可以來自不同的地區(qū)變電所，也可以來自同一地區(qū)變電所的不同母線；中壓配電網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)網(wǎng)接線方式；兩個(gè)相鄰分區(qū)之間通過兩路環(huán)網(wǎng)電纜聯(lián)絡(luò)。這種供電方式的電壓一般為10kV，要求地鐵沿線有足夠的電源引入點(diǎn)及備用容量。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3個(gè)車站；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)間通過環(huán)網(wǎng)電纜聯(lián)絡(luò)。當(dāng)中壓網(wǎng)絡(luò)采用牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在有牽引變電所的車站，可以把牽引變電所和降壓變電所建成牽引—降壓混合變電所。全線的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3個(gè)車站；每一個(gè)分區(qū)均從主變電所的35/10kV變壓器，就近引入兩路10kV電源；每座降壓變電所的兩路電源分別由主變電所或相鄰降壓變電所10kV不同母線引入，接至兩段母線，同時(shí)在降壓變電所的每段母線設(shè)一路出線，向相鄰降壓變電所供電；在各分區(qū)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)該開關(guān)分?jǐn)?，形?0kV開口雙環(huán)網(wǎng)供電形式。(1) 牽引—降壓獨(dú)立配電網(wǎng)絡(luò)牽引—降壓獨(dú)立配電網(wǎng)絡(luò)即牽引配電網(wǎng)絡(luò)和降壓配電網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立的中壓網(wǎng)絡(luò)形式。上海軌道交通M8線一期工程即為集中式供電方案。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的電源進(jìn)線，進(jìn)線電壓一般為110kV，經(jīng)降壓后變成35可V或10kV，供給牽引變電所與降壓變電所。降壓配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是地鐵配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中比較重要的一環(huán)。中壓配電網(wǎng)既為牽引變電所供電（即牽引配電網(wǎng)絡(luò)），有位降壓變電所供電（即降壓配電網(wǎng)絡(luò)）。電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）由設(shè)在地鐵中央控制室的電力調(diào)度中心（主站）、設(shè)在各變電所自動(dòng)化系統(tǒng)（子站）及通信通道組成，擔(dān)負(fù)著全線供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控任務(wù)[9]。變配電系統(tǒng)包括降壓變電所與低壓動(dòng)力、照明配電系統(tǒng)。地鐵集中式供電系統(tǒng)主接線圖如附圖A所示。外部電源來自城市電網(wǎng)，可采用集中式、分散式、混合式等形式，外部電源的電壓等級(jí)一般為110kV或10kV。地鐵供電系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著地鐵運(yùn)行所需電能的傳輸與供應(yīng)，是地鐵安全、可靠運(yùn)行的重要保證。對(duì)于其他地鐵車站，可以借鑒該站的數(shù)據(jù)或本文提出的建議值進(jìn)行設(shè)計(jì)。，～。因此該地鐵站的單位容量指標(biāo)（裝機(jī)密度）為211VA/ m2， VA/ m2 接近。通過使用環(huán)氧樹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，將給安全供電帶來可靠的保證。單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)負(fù)載率＜100%，因此選用標(biāo)稱容量S=1250kVA的變壓器地鐵降壓變電所配電變壓器首選SC型環(huán)氧樹脂干式變壓器。因此正常運(yùn)行時(shí)配電變壓器總?cè)萘繛?500kVA，在不考慮參差系數(shù)的情況下，配電變壓器負(fù)載率為70%。這里取=，=，而、在表27中已經(jīng)求出(還應(yīng)計(jì)入無功補(bǔ)償容量)，、：===1017kVA單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)負(fù)載率＜100%，因此選用標(biāo)稱容量=1250kVA的變壓器，其負(fù)載率為81%。因此地鐵降壓變電所應(yīng)配備兩臺(tái)容量相等的配電變壓器，按照供電范圍內(nèi)的一、二級(jí)計(jì)算負(fù)荷選擇容量。CLMD型電容器更具有高容量和放電速度快的特點(diǎn)，單臺(tái)容量可達(dá)83kVar，放電速度可在斷開電源一分鐘后端電壓下降到50V[6]。 無功補(bǔ)償原理圖 無功補(bǔ)償矢量圖補(bǔ)償容量可按下式求得： ()式中，—補(bǔ)償容量，kVar；—有功功率之和，kW；—補(bǔ)償前功率因數(shù)角正切值；—補(bǔ)償后功率因數(shù)角正切值；、均為已知，經(jīng)計(jì)算=300kVar。因此，采用無功補(bǔ)償、提高功率因素是必不可少的。功率因素的降低不僅會(huì)引起有功損耗，也會(huì)造成電壓降落，影響供電質(zhì)量。 延吉中路車站照明計(jì)算負(fù)荷序號(hào)照明種類總?cè)萘浚╧W）計(jì)算有功功率(kW)計(jì)算無功功率(kVar)1站廳照明68682站臺(tái)照明35353區(qū)間照明16164事故照明181805廣告照明9090負(fù)荷總計(jì)227227其中I類負(fù)荷18180II類負(fù)荷119119III類負(fù)荷9090 視在功率 綜合功率因數(shù)(3)綜合計(jì)算負(fù)荷根據(jù)以上對(duì)動(dòng)力、照明負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果，可以計(jì)算出地鐵車站的綜合計(jì)算負(fù)荷。 延吉中路車站照明容量序號(hào)照明種類總?cè)萘浚╧W）負(fù)荷類型1站廳照明681II2站臺(tái)照明351II3區(qū)間照明161II4事故照明1811I5廣告照明901III負(fù)荷總計(jì)227其中I類負(fù)荷18II類負(fù)荷119III類負(fù)荷90由于地鐵處于地下環(huán)境，所有的照明必須全部啟用。c)計(jì)算視在功率 ()式中，—用電設(shè)備總視在功率。b)計(jì)算無功功率 ()… 式中，—通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第一個(gè)的用電設(shè)備無功負(fù)荷，kVar； —通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第二個(gè)的用電無功負(fù)荷，kVar；—通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第n個(gè)的用電無功負(fù)荷，kVar；—通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第一個(gè)用電設(shè)備有功負(fù)荷，kW；—通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第二個(gè)用電設(shè)備有功負(fù)荷，kW；—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)備有功負(fù)荷，kW； —通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第一個(gè)用電設(shè)備阻抗角正切值； —通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等七個(gè)系統(tǒng)下的第二個(gè)用電設(shè)備阻抗角正切值。② 除消防負(fù)荷以外，對(duì)上面所列的其余六個(gè)負(fù)荷組按照需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算；由于功率因素不盡相同，分別按需要系數(shù)及計(jì)算出有功功率和無功功率，再幾何相加求得計(jì)算視在功率。 延吉中路車站動(dòng)力設(shè)備容量序號(hào)設(shè)備名稱總?cè)萘控?fù)荷類型1通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)①隧道風(fēng)機(jī)440I②排熱風(fēng)機(jī)150I③回排風(fēng)機(jī)74I④小系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)I⑤小系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)I⑥組合空調(diào)機(jī)組88I⑦空氣處理機(jī)組27I⑧冷水機(jī)組280III⑨冷凍泵60III⑩電動(dòng)組合風(fēng)閥10I2給排水系統(tǒng)167①冷卻塔19III②冷卻泵30III③廢水泵57I④污水泵12II⑤雨水泵9II⑥電熱開水器401III3消防系統(tǒng)61①消火栓泵15I②噴淋泵30I③氣體滅火16I4弱電系統(tǒng)105①BAS、FAS10I②AFC20I③通信20I④信號(hào)25I⑤公共無線30I5運(yùn)輸系統(tǒng)①自動(dòng)扶梯108II②直升電梯II6安全防護(hù)系統(tǒng)48①屏蔽門30I②門禁、卷簾門18I7其他60①檢修60III序號(hào)設(shè)備名稱總?cè)萘控?fù)荷類型負(fù)荷總計(jì)其中I類負(fù)荷其中II類負(fù)荷其中III類負(fù)荷489，由于處于地下這一特殊性，為了給乘客提供較為舒適的環(huán)境,地鐵車站的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備數(shù)量多、容量大，其總?cè)萘空嫉罔F動(dòng)力設(shè)備總?cè)萘康?0%左右，是最主要的負(fù)荷類型。(1) 動(dòng)力負(fù)荷按照專業(yè)系統(tǒng)，將動(dòng)力用電設(shè)備劃分為通風(fēng)空調(diào)、給排水、消防、弱電、 運(yùn)輸、安全防護(hù)及其它等七個(gè)負(fù)荷組成。 地鐵負(fù)荷計(jì)算要進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，必須首先確定用電設(shè)備的容量。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。 地鐵變配電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算實(shí)例 地鐵負(fù)荷分類地鐵動(dòng)力、照明負(fù)荷按其重要性，分為一、二級(jí)及三級(jí)負(fù)荷。所以此法適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量相差較大的低壓分支線及干線的負(fù)荷計(jì)算。其公式如下： ()式中，—有功計(jì)算負(fù)荷，kW；—用電設(shè)備總?cè)萘?，kW；—n臺(tái)最大的設(shè)備容量之和，kW；、—二項(xiàng)式系數(shù)。，可以考慮地鐵的需要系數(shù)應(yīng)能參考商業(yè)建筑的需要系數(shù)，～，本文將在后面的章節(jié)中通過對(duì)地鐵的需要系數(shù)進(jìn)行具體的計(jì)算來加以驗(yàn)證。(2) 各類建筑物的需要系數(shù)一般民用建筑的需要系數(shù)均可從現(xiàn)有的電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各臺(tái)設(shè)備容量相差不懸殊時(shí)，宜采用需要系數(shù)法，一般適用于干線、配變電所的負(fù)荷計(jì)算。因此，在值中包含一定份量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)成分，各國(guó)的值不同，即使在同一個(gè)國(guó)家的不同時(shí)期，值也會(huì)有所變化。需求系數(shù)與用電設(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)。需要系數(shù)法是用設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷[4]。后面的文章還將以具體的地鐵車站為例，經(jīng)過計(jì)算分析得到地鐵的單位指標(biāo)，以驗(yàn)證上述觀點(diǎn)。但是考慮到地鐵的負(fù)荷類型與大中型商業(yè)建筑相似的，都有大量的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、消防設(shè)施、電梯、扶梯以及BAS、FAS等各種智能建筑系統(tǒng)，兩者的負(fù)荷均比一般民用建筑大的多；同時(shí)地鐵也有其獨(dú)有的特點(diǎn)，如有商業(yè)建筑沒有的負(fù)荷（隧道風(fēng)機(jī)、排熱風(fēng)機(jī)、信號(hào)、AFC、屏蔽門等）、地鐵沒有自然通風(fēng)和采光，必須依靠機(jī)械通風(fēng)和人工照明，因此通風(fēng)和照明負(fù)荷相對(duì)較大。(2) 各類建筑物的單位指標(biāo)一般民用建筑如賓館、商場(chǎng)、學(xué)校、住宅、辦公樓等的單位指標(biāo)可從現(xiàn)有的電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。 單位指標(biāo)法(1) 單位指標(biāo)法的計(jì)算公式單位指標(biāo)法是以單位建筑面積負(fù)荷密度乘以建筑面積[4]，其公式如下： ()式中，—有功計(jì)算負(fù)荷，kW；—建筑單位面積負(fù)荷密度，W/m2；—建筑面積，m2。第三，與需求相適應(yīng)有關(guān)，對(duì)地鐵而言，是指客流量是否與規(guī)劃預(yù)期的客流量相符合，如果客流量過小，那么實(shí)際使用負(fù)荷必定小于計(jì)算負(fù)荷。它取決于以下三方面的因素：第一，取決于設(shè)計(jì)是否合理，若選用的需要系數(shù)、變壓器的負(fù)載率正確，則在建筑物功能充分發(fā)揮時(shí)，實(shí)際使用負(fù)荷應(yīng)該與計(jì)算負(fù)荷相接近。因此，要正確合理地對(duì)地鐵的配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，負(fù)荷計(jì)算是至關(guān)重要的一環(huán)。計(jì)算負(fù)荷務(wù)求確當(dāng)，過小會(huì)引起變壓器和線路過熱，加速其絕緣損壞，過多損耗能量，增加電壓損失而破壞正常的運(yùn)行條件，甚至引起線路失火，造成重大事故。計(jì)算負(fù)荷是某一假想的持續(xù)負(fù)荷，此負(fù)荷的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)