摘 要 中压网络是城市轨道交通供电系统中的重要组成部分。经济合理地选择中压网络,有利于优化系统供电方案,减少工程投资,便于运营管理维护。通过对供电系统中压网络的组成结构和功能的介绍,采用功率矩法分析,结合实际工程对组网的方案采用35ｋＶ、20ｋＶ及10ｋＶ等不同电压等级时的技术经济进行了比较。中压供电网络选择较高的35ｋＶ电压等级是经济合理的。关键词 城市轨道交通,供电系统,中压网络,电压等级
中压网络是轨道交通供电系统中主变电所(或电源开闭所)与牵引供电系统、动力照明供电系统间相互连接的重要环节。其电压等级的确定,关系到城市轨道交通供电系统的供电质量,同时也制约着主变电所(或电源开闭所)位置及数量的确定。所以,中压网络方案的确定,影响到轨道交通供电系统的整体投资和运营维护等诸多方面,在研究城市轨道交通供电系统时应对中压网络方案进行分析和优化。
1 中压网络的构成及组网结构
中压网络是由两条以上与城市轨道交通线路平行敷设的电缆线路构成。其作用是:纵向把上级的主变电所和下级的牵引变电所、降压变电所连接起来;横向把全线的各个牵引变电所和降压变电所连接起来。由于它是供电系统内部变电所之间唯一的电能传输通道,因此每回电缆线路的容量必须满足所供分区内全部牵引负荷以及一、二级动力照明负荷的需求;在网络的接线形式、电压等级、电缆截面的选择各方面,也应根据负荷情况细致分析确定。
中压网络的组网结构与城市轨道交通供电系统的外部电源供电方式有关。就集中供电而言,中压网络组网结构为树型(二叉树)结构,如图1所示。而对于分散供电来讲,中压网络组网结构一般采用点对点的结构,如图2所示。2.2 中压网络电压等级选择的分析方法
2.2.1 线路电压损耗的计算
线路电压损耗是校验中压网络方案成立与否的关键数据。
1) 线路的电压损耗与电压降
线路的电压损耗是指线路首端电压与末端电压的代数差。线路的电压降是指线路首端与末端电压的相量差。若线路不很长,线路的电压降不大,通常可将电压降的纵分量ΔＵ视为线路电压损耗。
2) 带若干集中负荷的三相线路电压损耗计算
本文采用功率矩法对三相线路电压损耗进行分析。功率矩法的等效系统示意图见图7。