发布时间 : 星期三 文章关于轨道交通主变电站建设模式和接线形式的探讨更新完毕开始阅读7776e9fd770bf78a6529545c
关于轨道交通主变电站建设模式和接线形式的探讨
随着我国经济的高速发展，轨道交通的建设如火如荼。截止2009年，已有22座城市的轨道交通建设规划获得国家发改委批复。轨道交通成网后，轨道交通主变电站的建设必须从线网角度出发，考虑为相邻线路提供电源，以实现资源共享，节约宝贵的电力和土地资源。
但主变电站资源共享后，在节约能源、节省土地资源的同时，也给城轨交通建设带来了新的问题。如：为实现资源共享，合理地向轨道交通供电网络提供稳定、可靠的电能，大多数轨道交通主变电站设置在线路的换乘站。而换乘站大多处于商业繁华地带或者人员集中居住区，这些区域大都人流密集、大型建筑林立、地面拥挤。也是土地资源和电力资源相对紧张的地方，要在这些地段找出设置主变电站的合适的地块和电源，通常是比较困难的。可否通过寻找新的变电站建设模式来解决资源共享后主变电站选址困难的难题值得探讨。
此外，主变电站资源共享后，一座共享主变电站往往要给2~3条线路供电，对主变电站的可靠性提出了更高的要求。主变电站的可靠性主要取决于主接线，主变电站110kV侧接线往往取决于当地电力部门的习惯做法，方案相对稳定和固化。35kV侧主接线则主要由轨道交通部门确定。如何确定可靠性高经济、合理的35kV侧主接线亦值得探讨。
本文就上述两个问题进行了分析和探讨，并提出了利用社会资源开展主变电站建设、管理及运营维修的新思路和资源共享主变电站35kV侧主接线的优化建议。
一、利用社会资源开展主变电站建设、管理及运营维修 1主变电站建设社会化的方案
前文已述，资源共享主变电站多设置在线路的换乘站，这些地段也是土地资源和电力资源相对紧张的地方，要在这些地段找出设置主变电站的合适的土地和电源，通常是比较困难的。
另外，随着我国现代化发展进程的加快，城市规模不断扩大，用电负荷持续增长，电力部门也需要不断规划城市变电站，加强城市电网。在城市中心的商
业繁华地带新建变电所同样遇到变电站、电缆通道征地的难题。
通过总结各个城市轨道交通主变电站建设经验，结合我国电力行业发展趋势，以及在具体工程中和电力部门、建设单位、规划部门等的配合和交流，本文提出城市轨道交通主变电站建设社会化可采用以下两种模式实现：
邻建：共用110kV电源进线，轨道交通主变电站和城市变电所所址统一征地，2座变电所本体部分完全分开建设，之间用围墙隔开，在地理位置上相邻。
合建：共用110kV电源进线，变压器等，变电所采用110/35/10kV三卷变压器，35kV电源供城市轨道交通，10kV电源供城市电力用户提供电源，达到电气上和地理位置上完全共享。
2 主变电站建设社会化方案
上述这两种主变电站建设社会化方案各有特点，相对于传统建设模式都不同程度的节省了工程投资、节省了电力和土地资源。主变电站独立建设、与城市变电所邻建、合建的对比分析见表1-1所示。
项 目 独立建设模式 邻 建 合建 备注 110kV电源投资 4000万元 按分摊一半计算， 按分摊一半计算，2000万元 共用消防通道等减少面积约500平方2000万元 减少用地约1200平方米 2个 由地方变电所选址 取平均值 主所总占地面约2000平方米+城积 市变电所用地面积 4个 选址困难 米 2个 结合地方变电所选占用110kV间隔 主变电站选址 含城市变电所 址，稍容易 互不影响，可靠性通过特殊主接线形易受10kV用户影响，供电可靠性 最高 式，可靠性也较高 供电可靠性稍低 在国内没有采用，但工程应用 应用最广 在武汉、无锡等地和北京的分散供电方正在研究 式类似，武汉等地正在研究 节省运营维护费 0 -35万元/年 -120万元/年 相对于方案一 节省工程投资 0 -4000万元 -8000万元 相对于方案一 从上表可以看出，主变电站独立建设供电可靠性最高，但是投资也最高，但从各个城市的实施情况来看，经常会因为征地困难、没有110kV电源等原因，实施难度很大。
与城市变电所邻建方式，主变电站独立建设的方案可分担一半的110kV电源投资和运营维护费用，大大节省了工程投资，其供电可靠性也较高，所以武汉、无锡等地均在探索和试验该方式可行性。
与城市变电所合建的方式，工程投资和运营维护费用最低。从广义上讲，也可视为是结合我国城市电网已逐步取消了35kV电压等级的供电网络，不具备直接采用35kV电源分散供电方式的国情下一种特殊的分散供电方式供电方案。相对目前国内轨道交通采用的分散供电方式来讲，由于不共用电力变电站母线，供电可靠性高于分散供电方式。
各城市在利用社会资源开展主变电站建设时，应充分考虑主变电站的可靠性、经济性、土地资源等各种因素，合理的选择适合本城市特点的主变电站建设社会化方案。
3 主变电站管理和设备维修社会化建议
考虑线网主变电站资源共享后，除个别特大型城市外，多数城市主变电站的数量应在10座以内。就此主所数量来讲，日常管理和维护工作量都不会很大，因此,完全可采取外委的模式进行主变电站管理和设备维修。
1） 工程投资方面
对于主变电站的运营管理和维护来讲，主要有四个方面的内容，一是设备的运行值班，二是一年两次的预防性试验;三是设备现场的临时检修；四是事故处理和抢修。轨道交通主变电站维护工作量不是很大，但为保证其可靠运行和安全供电，需要对其进行日常管理和维护，为此需要配备相应维护设施和检修、检测、试验设备。经粗略统计，仅此一项，一条线就需增加维修房屋约200m，定员20多人，检修、试验设备投资约180万元。由此可以看出，投入这方面的工程投资与维修工作量不成正比，经济上不合理。
2） 运营维修成本方面
主变电站除定期的试验和维修需配备定员外，还需要运行管理和值班人员，
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以一条线2个主所计算，值班人员约14－18人，一个供电车间维修和管理人员约6－8人。全年人员的支出70－90万元。
当前地铁（城轨）供电系统主变电站的运营管理和维护社会化（外委）已成为一种发展的趋势和行之有效的管理模式。尤其是在初期，网络规模尚未形成的情况下，主变电站的数量较少，检修维护工作量较小，更是如此。主变电站的管理、维护都委托给当地的电力（供电）部门，可以取得较好的经济和社会效益，一是降低了工程造价，二是减少了运营维护成本，三是提高了运行设备的维护质量。为保证委外后供电设备的运行管理和维修质量，建议运行管理和维护检修委托地方的电力部门或铁路部门的供电段承担。
二、资源共享主变电站35kV侧主接线优化建议
对于共享主变电站35kV侧主接线，本文提出以下几种接线方案，并进行了经济技术方案比较。提出了经济技术合理的35kV侧主接线方案。
方案1：不同工程共用共享主变电站35kV母线，从共享主变电站35kV每段母线馈出电缆向不同线路供电，具体如下图所示。
图2-1 方案1正常供电示意图
本接线方案接线简单，但该共用主变电站解列时，应闭合图中环网联络开关对故障范围进行支援供电。此时故障主变电站每段35kV母线不能实现线路一主变电站和线路二主变电站分别对其所属线路故障范围内负荷的独立支援，即线