摘要：面对城市轨道交通建设要求，积极推动地铁车站配电建设显得尤为关键，直接影响到地铁车站正常使用。相较于普通地铁车站，超长地铁车站供电可靠性面临着更加严峻的考验，需要充分契合实际情况优化低压配电方案，满足超长地铁车站的供电需要，为乘客提供优质的服务。本文就超长地铁车站低压配电方案编制进行分析，把握技术要点，保证超长地铁车站各项功能正常发挥。
关键词：超长地铁车站；供电可靠性；低压配电
社会经济持续增长下，城市交通基础设施建设力度不断增强，地铁作为人们交通出行的主要工具之一，大力建设地铁工程，可以缓解城市交通压力，为人们提供更加优质的公共交通出行服务。超长地铁工程建设周期长、投资大、难度大，线网中各线路配线模式逐渐复杂化，折返线车站多，相较于普通200m的车站要更长，需要采用前沿技术和手段实现。为了保证超长地铁车站各项功能发挥，应该结合车展情况和线路布设，优化低压配电方案，提升供电配电设计合理性的同时，超长地铁车站运营灵活，最大程度上降低工程建设成本，创造更大的经济效益。
一、地铁配电要求和构成
地铁车站的用电负荷较大，车站功能多样，标准车站用电负荷大概在2000kW左右，包括车站的照明负荷和动力两部分，环控动力负荷在总负荷中占据1/2，依据重要性将其分为不同等级。结合《地铁设计规范》要求，大容量设备或用电设备可以选择放射式配电模式，一级负荷选择放射式配电，二、三级负荷采用树干式配电。由于空调设备和通风设备运行负荷大，可以选择环控电控室集中配电。三级负荷可以选择单电源供电，一旦发现火灾事故可以自动切断[1]。
地铁供电系统包括牵引供电系统、主变电所、降压变电所、电力监控和动力照明系统多部分构成。结合车站之间的距离，间隔两三个车站设置一个牵引变电所，但是由于车站的用电负荷较大，距离远，每座车站设置一座降压变电所，以此来满足地铁车站的供配电需要。
二、超长地铁车站低压配电方案设计
（一）车站概况和用电负荷分布情况分析
超长地铁车站低压配电方案编制中，一个首要前提则是对车站用电负荷分布情况进行分析，收集车站的相关资料。以某地铁车站为例，采用两层岛式车站设计，地下一层为站厅，地下二层为站台层，全场350m，宽21.2m，车站左侧为设备大端，右侧为设备小段。站后设计带折返线，在站厅层设置变配电所，用电负荷集中在车站两端设备区[2]。
（二）车站低压配电方案
根据超长地铁车站自身结构特性，设计四种低压配电方案。
其一，降压所直接供电。此种方式主要是将一座降压变电所设置在车站左端，可以满足车站左右两端的用电设备的供电需求。
其二，降压所联合跟随所供电。将一座降压变电所设置在车站左侧，为车站左侧供电设备提供电力支持；将一座跟随式降压变电所设置在车站右端，为车站右侧用电设备提供电力支持[3]。
其三，降压所联合低压配电室供电。将一座降压变电所设置在车站左侧重负荷端，满足车站左侧用电设备的用电需要；将一个低压配电室设置在车站右侧轻负荷端，满足车站右侧用电设备的供电需要。
其四，降压所联合低压配电室供电。将一座降压变电所设置在车站左侧，为车站左侧、右侧的用电设备和通风空调设备提供电力支持。将一座低压配电室设置在车站右侧，满足右侧通风设备和其他设备用电需求[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、超长地铁车站低压配电方案的对比
（一）电缆馈出回路和数量
通过对比上述几种低压配电方案，第一种方案电缆馈出数量较大，公共区域覆盖范围较广；第二种方案、第三种方案和第四种方案的电缆馈出数量有所减少。地铁车站的排水管、通风管和电缆线路排布密集，电缆馈出回路设计难度较大。所以，应该排除第一种方案，其他几种方案都可以降低城市地下管线布设压力，避免与其他管线发生冲突[5]。除了考虑电缆馈出回路和数量，还要注重变电所设置形式选择。如，一所示，每个车站配备一个降压变电所，所有车站用电设备均由降压所提供电源支持，远端用电负荷距离不远，成本增加较小；二所示，为车站设置两个变电所，对于车站总长度超过250m，区间有重负荷设备，可以选择跟随变电所，增加成本较高，但是可以有效降低地铁车站的电压损失，相较于一所示而言效果更佳，可以带来更大的经济效益。
（二）供电质量
第一种方案，地铁车站左侧的降压变电所可以满足右侧用电设备的用电需要，供电距离控制在250m范围内。需要注意的是，为了节能降耗，可以适当的扩大导线截面，降低线路电压损失。馈出线缆数量和规模庞大，在一定程度上增加电力系统故障几率。所以，第一种方案相较于其他几种方案，无论是供电质量还是供电可靠性都要更差一些。第二种方案采用35kV高压开关柜，从源头上改善低压供电压损问题，提升用电设备的供电质量，确保用电设备可靠运行。第三种方案和第四种方案，车站左侧降压变电所可以满足车站右侧低压配电室电源需要，但是此种方案仍然有电缆损失问题存在[6]。但是，此种方案由于地铁车站右侧设置了干线电缆，可以为供电可靠性提供保障。
（三）运维费用
超长地铁车站低压配电系统运行中，应该提供充足的运维费用，降低电能损耗和投资费用。在运营维护方面，设置专门的低压配电室后，电缆馈出回路大大减少，即便出现异常故障，可以第一时间确定故障位置，寻求合理措施及时排除维护，为后续运营维护工作开展奠定基础，最大程度上降低运营维护成本。在系统损耗方面，采用第一种方案，每年的损耗为13.994万度，第二种方案为14.563万度，第三种方案为12.250万度，第四种方案为13.690万度
通过上述几种低压配电方案对比分析，相较于其他几种方案，第一种方案的缺陷较大，第二种方案相较于第三种方案，无论是供电质量还是供电系统运行可靠性都有着突出的优势，但是第三种方案工程投资费用更少，由于第二种方案。第三种方案和第四种方案的供电质量相同，在运维费用和工程投资方面，第三种方案优势更为突出。从中可以了解到，超长地铁车站低压配电方案设计中，采用降压所联合低压配电室供电方案最佳，满足地铁车站用电设备运行需要，超长地铁车站原有功能充分发挥。
结论：
综上所述，超长地铁车站低压配电系统设计中，由于配电形式多样、供电设备繁多，需要充分契合地铁车站实际情况，了解供电负荷情况，编制合理的低压配电方案，在满足地铁车站用电设备供电需要的同时，最大程度上降低供电成本，以便于带来更为可观的经济效益。
参考文献：
[1]张哲，贺静静.地铁车站给排水及消防系统施工方案及保证措施研究[J].建材与装饰，2019，29（24）：296-297.
[2]石涛.典型地铁标准地下站的低压配电设计探讨[J].现代物业（中旬刊），2019，22（02）：57.
[3]卢赣生.电气火灾监控系统在地铁供配电系统中的应用分析[J].现代城市轨道交通，2017，31（06）：4-7.
[4]魏海洋.地铁车站低压配电监控综合集成系统应用研究[J].铁道标准设计，2017，61（02）：140-142+151.
[5]王忠诚，王磊，张桥.基于BIM技术的地铁车站机电综合管线排布应用[J].土木建筑工程信息技术，2016，8（03）：66-73.
[6]陈瑞强.浅析负荷开关在地铁车站低压配电系统中的应用[J].科技创新与应用，2016，19（07）：196.
论文作者:谢灿
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第11期
论文发表时间:2019/11/7
标签：车站论文; 地铁论文; 方案论文; 变电所论文; 设备论文; 低压配电论文; 负荷论文; 《建筑细部》2019年第11期论文;