行业要闻

 

摘  要 以广州地铁 4 号线官州站为例，结合该车站的建筑形式，对变电所的布置方式进行研究，提出了 2 种不同的变电所设备平面布置方案。阐述了如何通过优化地铁变电所设备平面布置方式达到减小车站规模的目的，以及在变电所设备布置中需要注意的问题。经过方案比较，选取了最优的设备布置方案。

关键词 地铁; 牵引变电所; 设备布置

 

      地铁牵引变电所一般结合车站而设置。在牵引变电所设备选型固定的情况下，合理地进行牵引变电所的设备平面布置，对减少车站的土建规模等有非常重要的意义。本文以广州地铁 4 号线官州站为例进行详细论述。

 

      官州站牵引变电所 33 kV 侧采用单母线分段接线方式，每段母线设置一路进线和一路出线，进线开关、出线开关和母联开关均为断路器。每段33 kV母线上均设置 2 回 33 kV 动力变压器馈线，向本所动力变压器供电。另在变电所的同一段33 kV母线上同时设置 2 回 33 kV 馈线，向本所的2台整流变压器供电。此外，设置一套制动能量消耗装置。牵引变电所正母线设置 4 回 1 500 V 馈线，向上、下行接触网供电; 同时设置 1 回 1 500 V 馈线与制动能量消耗装置的正极相连。官州站牵引 变电所主接线图见图 1。

 

      地铁 33 kV 牵引变电所一般设置 33 kV 开关柜室、整流变压器室、直流开关柜室、制动控制柜室、制动电阻柜室( 设置在地面通风处) 、控制室、检修储藏室等。可根据车站建筑的具体情况，对设备房屋进行合理组合，但常规上按照以上布局设置。

      官州站为岛式车站，但变电所设置在车站的外侧。变电所位置示意见图 2。

      地下牵引变电所设备布置一般需要考虑以下因素: ①变电所的布置应紧凑、合理，既满足技术要求，又节约投资; ②为便于运营维护管理，变电所各生产房屋应集中设置; ③尽可能集中设置在车站站台层，降压变电所靠近低压负荷中心设置; ④各生产房屋的相对位置应符合变电所设备接线关系，电缆敷设径路顺畅，便于运行维护，并应尽量减少电缆的投资; ⑤变电所设备布置应考虑操作通道、检修维修通道及设备运输通道，满足规范、运营巡视维护及电缆敷设径路顺畅的要求，并应考虑设备预留孔洞与支撑梁的位置关系。根据上述设计原则，考虑了以下设计方案。

      根据变电所设备平面布置设计原则，考虑变电所设备接线关系及电缆敷设径路的顺畅等因素，最合理的设备设置方案走向路径见图 3。根据图 3，结合车站形式，牵引变电所最合理的设备平面布置图见图 4。

      仅对变电所布置来说，该方案设备房屋比较紧凑，运营巡视维护简单，电缆敷设径路顺畅，电缆投资较少。但是，该方案在平行于线路方向上较长，会造成车站较长，导致整个土建开挖量较大。如果车站不加长，变电所设备房屋将侵入车站有效站台范围内，而常规车站有效范围内的对侧均为广告等区域，会影响车站的整体效果。

      在实际的建筑设计中，建筑图很难完全满足变电所的设置原则，因此在配合过程中，需要结合车站建筑的实际情况，考虑房屋结构柱、结构梁，以及风道、电缆井和其它房屋的设置等情况。经过多次配合，最终方案见图 5。

      该方案中变电所设备房屋相对集中，运营巡视维护简单，电缆敷设径路顺畅，电缆投资较少。虽然该方案平行于线路方向较短，垂直于线路方向较宽，但土建开挖量相对较小，车站规模较小。

      两种设备布置方案的主要区别在于对土建开挖等投资的影响，以及由于不同布置引起的电缆投资的增加。两种方案的投资比较见表 1。

      方案二设备布置相对紧凑，更好地结合了建筑方案，达到了减少土建开挖、缩小车站规模的目的。方案一虽然设备布置流畅、运营维护方便、电缆投资较少，但土建开挖量较大，增大了车站规模，且对车站有效范围内对侧的广告区域影响较大。因此推荐采用方案二。

 

      在地铁牵引变电所设备布置中，需要根据建筑方案，并与建筑、环控等专业密切配合。合理地进行变电所设备平面布置，对减少车站规模及土建开挖等有非常重要的作用。

 

［1］ GB 50059—1992 35 kV ～110 kV 变电所设计规范［S］． 1992．

［2］ GB 50229—2006 火力发电厂与变电所设计防火规范［S］．2006．