地鐵牽引變電所設備平面布置方案

趙春艷

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，100020，北京∥工程師)

地鐵牽引變電所一般結合車站而設置。在牽引變電所設備選型固定的情況下，合理地進行牽引變電所的設備平面布置，對減少車站的土建規模等有非常重要的意義。本文以廣州地鐵4號線官州站為例進行詳細論述。

1 牽引變電所主接線

官州站牽引變電所33 kV側采用單母線分段接線方式，每段母線設置一路進線和一路出線，進線開關、出線開關和母聯開關均為斷路器。每段33 kV母線上均設置2回33 kV動力變壓器饋線，向本所動力變壓器供電。另在變電所的同一段33 kV母線上同時設置2回33 kV饋線，向本所的2臺整流變壓器供電。此外，設置一套制動能量消耗裝置。牽引變電所正母線設置4回1 500 V饋線，向上、下行接觸網供電;同時設置1回1 500 V饋線與制動能量消耗裝置的正極相連。官州站牽引變電所主接線圖見圖1。

2 變電所設備平面布置

地鐵33 kV牽引變電所一般設置33 kV開關柜室、整流變壓器室、直流開關柜室、制動控制柜室、制動電阻柜室(設置在地面通風處)、控制室、檢修儲藏室等。可根據車站建筑的具體情況，對設備房屋進行合理組合，但常規上按照以上布局設置。

2.1 車站建筑形式

官州站為島式車站，但變電所設置在車站的外側。變電所位置示意見圖2。

2.2 設備布置方案及技術經濟比較

2.2.1 設備布置的原則

地下牽引變電所設備布置一般需要考慮以下因素:①變電所的布置應緊湊、合理，既滿足技術要求，又節約投資;②為便于運營維護管理，變電所各生產房屋應集中設置;③盡可能集中設置在車站站臺層，降壓變電所靠近低壓負荷中心設置;④各生產房屋的相對位置應符合變電所設備接線關系，電纜敷設徑路順暢，便于運行維護，并應盡量減少電纜的投資;⑤變電所設備布置應考慮操作通道、檢修維修通道及設備運輸通道，滿足規范、運營巡視維護及電纜敷設徑路順暢的要求，并應考慮設備預留孔洞與支撐梁的位置關系。根據上述設計原則，考慮了以下設計方案。

2.2.2 方案一:理想的設備布置方案

根據變電所設備平面布置設計原則，考慮變電所設備接線關系及電纜敷設徑路的順暢等因素，最合理的設備設置方案走向路徑見圖3。根據圖3，結合車站形式，牽引變電所最合理的設備平面布置圖見圖4。

僅對變電所布置來說，該方案設備房屋比較緊湊，運營巡視維護簡單，電纜敷設徑路順暢，電纜投資較少。但是，該方案在平行于線路方向上較長，會造成車站較長，導致整個土建開挖量較大。如果車

站不加長，變電所設備房屋將侵入車站有效站臺范圍內，而常規車站有效范圍內的對側均為廣告等區域，會影響車站的整體效果。

2.2.3 方案二:與建筑配合穩定的平面布置圖

在實際的建筑設計中，建筑圖很難完全滿足變電所的設置原則，因此在配合過程中，需要結合車站建筑的實際情況，考慮房屋結構柱、結構梁，以及風道、電纜井和其它房屋的設置等情況。經過多次配合，最終方案見圖5。

圖5 牽引變電所布置示意圖(方案二)

該方案中變電所設備房屋相對集中，運營巡視維護簡單，電纜敷設徑路順暢，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，但土建開挖量相對較小，車站規模較小。

2.2.4 技術經濟比較

兩種設備布置方案的主要區別在于對土建開挖等投資的影響，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表1。

表1 兩種方案投資比較表

方案二設備布置相對緊湊，更好地結合了建筑方案，達到了減少土建開挖、縮小車站規模的目的。方案一雖然設備布置流暢、運營維護方便、電纜投資較少，但土建開挖量較大，增大了車站規模，且對車站有效范圍內對側的廣告區域影響較大。因此推薦采用方案二。

3 結語

在地鐵牽引變電所設備布置中，需要根據建筑方案，并與建筑、環控等專業密切配合。合理地進行變電所設備平面布置，對減少車站規模及土建開挖等有非常重要的作用。

［1］GB 50059—1992 35 kV～110 kV變電所設計規范［S］.1992.

［2］GB 50229—2006火力發電廠與變電所設計防火規范［S］.2006.