趙春艷

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，100020，北京∥工程師)

地鐵牽引變電所一般結(jié)合車站而設(shè)置。在牽引變電所設(shè)備選型固定的情況下，合理地進(jìn)行牽引變電所的設(shè)備平面布置，對(duì)減少車站的土建規(guī)模等有非常重要的意義。本文以廣州地鐵4號(hào)線官州站為例進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 牽引變電所主接線

官州站牽引變電所33 kV側(cè)采用單母線分段接線方式，每段母線設(shè)置一路進(jìn)線和一路出線，進(jìn)線開(kāi)關(guān)、出線開(kāi)關(guān)和母聯(lián)開(kāi)關(guān)均為斷路器。每段33 kV母線上均設(shè)置2回33 kV動(dòng)力變壓器饋線，向本所動(dòng)力變壓器供電。另在變電所的同一段33 kV母線上同時(shí)設(shè)置2回33 kV饋線，向本所的2臺(tái)整流變壓器供電。此外，設(shè)置一套制動(dòng)能量消耗裝置。牽引變電所正母線設(shè)置4回1 500 V饋線，向上、下行接觸網(wǎng)供電;同時(shí)設(shè)置1回1 500 V饋線與制動(dòng)能量消耗裝置的正極相連。官州站牽引變電所主接線圖見(jiàn)圖1。

2 變電所設(shè)備平面布置

地鐵33 kV牽引變電所一般設(shè)置33 kV開(kāi)關(guān)柜室、整流變壓器室、直流開(kāi)關(guān)柜室、制動(dòng)控制柜室、制動(dòng)電阻柜室(設(shè)置在地面通風(fēng)處)、控制室、檢修儲(chǔ)藏室等。可根據(jù)車站建筑的具體情況，對(duì)設(shè)備房屋進(jìn)行合理組合，但常規(guī)上按照以上布局設(shè)置。

2.1 車站建筑形式

官州站為島式車站，但變電所設(shè)置在車站的外側(cè)。變電所位置示意見(jiàn)圖2。

2.2 設(shè)備布置方案及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

2.2.1 設(shè)備布置的原則

地下?tīng)恳冸娝O(shè)備布置一般需要考慮以下因素:①變電所的布置應(yīng)緊湊、合理，既滿足技術(shù)要求，又節(jié)約投資;②為便于運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理，變電所各生產(chǎn)房屋應(yīng)集中設(shè)置;③盡可能集中設(shè)置在車站站臺(tái)層，降壓變電所靠近低壓負(fù)荷中心設(shè)置;④各生產(chǎn)房屋的相對(duì)位置應(yīng)符合變電所設(shè)備接線關(guān)系，電纜敷設(shè)徑路順暢，便于運(yùn)行維護(hù)，并應(yīng)盡量減少電纜的投資;⑤變電所設(shè)備布置應(yīng)考慮操作通道、檢修維修通道及設(shè)備運(yùn)輸通道，滿足規(guī)范、運(yùn)營(yíng)巡視維護(hù)及電纜敷設(shè)徑路順暢的要求，并應(yīng)考慮設(shè)備預(yù)留孔洞與支撐梁的位置關(guān)系。根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，考慮了以下設(shè)計(jì)方案。

2.2.2 方案一:理想的設(shè)備布置方案

根據(jù)變電所設(shè)備平面布置設(shè)計(jì)原則，考慮變電所設(shè)備接線關(guān)系及電纜敷設(shè)徑路的順暢等因素，最合理的設(shè)備設(shè)置方案走向路徑見(jiàn)圖3。根據(jù)圖3，結(jié)合車站形式，牽引變電所最合理的設(shè)備平面布置圖見(jiàn)圖4。

僅對(duì)變電所布置來(lái)說(shuō)，該方案設(shè)備房屋比較緊湊，運(yùn)營(yíng)巡視維護(hù)簡(jiǎn)單，電纜敷設(shè)徑路順暢，電纜投資較少。但是，該方案在平行于線路方向上較長(zhǎng)，會(huì)造成車站較長(zhǎng)，導(dǎo)致整個(gè)土建開(kāi)挖量較大。如果車

站不加長(zhǎng)，變電所設(shè)備房屋將侵入車站有效站臺(tái)范圍內(nèi)，而常規(guī)車站有效范圍內(nèi)的對(duì)側(cè)均為廣告等區(qū)域，會(huì)影響車站的整體效果。

2.2.3 方案二:與建筑配合穩(wěn)定的平面布置圖

在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，建筑圖很難完全滿足變電所的設(shè)置原則，因此在配合過(guò)程中，需要結(jié)合車站建筑的實(shí)際情況，考慮房屋結(jié)構(gòu)柱、結(jié)構(gòu)梁，以及風(fēng)道、電纜井和其它房屋的設(shè)置等情況。經(jīng)過(guò)多次配合，最終方案見(jiàn)圖5。

圖5 牽引變電所布置示意圖(方案二)

該方案中變電所設(shè)備房屋相對(duì)集中，運(yùn)營(yíng)巡視維護(hù)簡(jiǎn)單，電纜敷設(shè)徑路順暢，電纜投資較少。雖然該方案平行于線路方向較短，垂直于線路方向較寬，但土建開(kāi)挖量相對(duì)較小，車站規(guī)模較小。

2.2.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

兩種設(shè)備布置方案的主要區(qū)別在于對(duì)土建開(kāi)挖等投資的影響，以及由于不同布置引起的電纜投資的增加。兩種方案的投資比較見(jiàn)表1。

表1 兩種方案投資比較表

方案二設(shè)備布置相對(duì)緊湊，更好地結(jié)合了建筑方案，達(dá)到了減少土建開(kāi)挖、縮小車站規(guī)模的目的。方案一雖然設(shè)備布置流暢、運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便、電纜投資較少，但土建開(kāi)挖量較大，增大了車站規(guī)模，且對(duì)車站有效范圍內(nèi)對(duì)側(cè)的廣告區(qū)域影響較大。因此推薦采用方案二。

3 結(jié)語(yǔ)

在地鐵牽引變電所設(shè)備布置中，需要根據(jù)建筑方案，并與建筑、環(huán)控等專業(yè)密切配合。合理地進(jìn)行變電所設(shè)備平面布置，對(duì)減少車站規(guī)模及土建開(kāi)挖等有非常重要的作用。

［1］GB 50059—1992 35 kV～110 kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.1992.

［2］GB 50229—2006火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.2006.