西安轨道交通主变电站资源共享的研究及实施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 西安轨道交通主变电站资源共享的 研究及实施 中图分类号：D035.37 中国论文网 /2/view-12908056.htm 摘要：随着西安城市轨道交通建 设的网络化发展，研究供电系统资源共 享是有必要和可行的。本文从共享主变 电站的选址、电气主接线、外部电源的 接入和共享主变电站后存在的问题进行 了分析和探讨，并对主变电站资源共享 的实施进行了经济分析和比较。 关键词：城市轨道交通主变电站 资源共享 Abstract: With the development of the network of Xian urban rail transit, the research on resource sharing of the power -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 supply system is necessary and feasible. the selected location of the sharing main transformer substation, the electric main wiring, the turning on of the external power supply and the problems after the main transformer substation is shared is analyzed and discussed in the paper, and the main transformer substation resource sharings implementation is analyzed and compared economically . Key words: urban rail transit; main transformer substation; resource sharing 1、研究供电系统资源共享的必 要性 随着西安城市轨道交通建设的网 络化发展，各线路独自考虑建设主变电 站的模式，已不符合目前城市轨道交通 网络化建设的要求。城市轨道交通供电 系统主变电站的数量快速增加，不仅给 城市市政规划带来影响和压力，也给城 市电力系统的 330kV 或 110kV 电源点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的布局和规划造成困难。为实现城网电 力资源的合理利用、城轨供电系统的综 合配置，达到资源共享、高效实用、降 低投资和保护环境的目的，有必要根据 西安市轨道交通线网规划和城市电网的 现状及规划，对西安城轨交通供电系统 主变电站的资源共享方案进行研究。 2、西安地铁概况 根据 2005 年西安市城市快速 轨道交通线网规划 ，西安市快速交通 网由 6 条线路构成，规划线路总长度 251.8 公里，共设车站 150 座（不含一 号线东、西延伸段） ，10 座车辆段，4 座停车场。其中一、二、三线为轨道交 通规划线网骨干线，四、五、六号线为 轨道交通线网规划的辅助线，具体规划 见图-1 所示。目前二号线已建成通车， 一、三号线正在建设时期。 西安地铁供电系统采用集中式外 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 部电源供电方式，电压为 110/35kV 两 级电压供电。主变电站从地方电力系统 引入 110kV 高压电源并降压成地铁供电 系统使用的 35kV 电源，通过地铁环网 系统将电能分配至每一个车站和车辆段 及停车场内的牵引变电所和降压变电所。 3、供电系统主变电站资源共享 的研究内容 3.1 共享主变电站的选址 共享主变电站站址的选择应综合 考虑城市轨道交通线路走向、线路关系、 建设时序、以及城市总体规划及城网规 划的建设实施等因素，利用模糊理论和 优化分析，建立各种数学模型，进行综 合判别与决策。 城市轨道交通主变电站的用电负 荷沿城市轨道交通线路走向呈线性分布， 就要求主变电站的位置只能在城市轨道 交通沿线，应靠近轨道线路，以便减少 主变电站至城市轨道交通线路间的电缆 通道距离。共享主变电站的选址应尽量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 设置在线路的交汇车站附件，以便共享 主变电站同时向多条线路供电。 3.2 共享主变电站的电气主接线 主变电站的电气主接线应与当地 电力部门协商确定，城市轨道交通主变 电站高压侧与城市电网之间应有明显的 分断点。根据陕西省电力公司对西安地 铁一、二号线 110kV 变电站接入系统设 计的审查意见：行政中心主变电站为内 桥接线，如图-2 所示；会展中心、金花 路、桃园路主变电站均为单母线分段接 线，如图-3 所示。 对于主变电站资源的共享，不仅 包括了变压器低压侧 35kV 电压等级的 共享，还包括 110kV 外部电源的共享。 110kV 外部电源从共享主变电站转供其 它地铁主变电站时，110kV 母线会有功 率穿越，宜采用单母线分段接线方式。 3.3 外部电源方案的引入 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 根据地铁设计规范 （GB 50157-2003）中的要求：地铁供电系统 每座主变电站均应有两个电源，每个进 线电源的容量应满足主变电站全部一、 二级负荷的要求。这两个电源可以来自 不同地方变电站，也可以来自同一个地 方变电站的不同母线，主变电站进线电 源至少有一个为专线电源。 由于地铁负荷为重要电力用户， 属于一级用电负荷，且远期西安地铁主 变电站容量为（263）MVA，负荷比 较大，结合西安电网的特点，为保证供 电的可靠性，同时不使得周边地方 110kV 变电站限制负荷，地铁主变电站 供电电源从电网 330kV 变电站的 110kV 母线引入， 2 个外部电源来自不同 330kV 变电站的 110kV 母线，如果实际 情况 2 个 330kV 变电站供电有困难，1 个 330kV 变电站供电则需要 2 回线路接 入不同的母线段。 3.4 主变电站资源共享存在的问 题 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3.4.1 实施主变电站共享后，其供 电范围扩大，中压馈线增多，馈线回路 中的故障引起共享主变电站内开关跳闸 或故障的几率提高，对主变电站的主接 线形式、继电保护和自动化装置提出了 更高的要求。 3.4.2 实施主变电站共享后， 110kV 进线电源数量减少，如两条城市 轨道交通线路共享一个主变电站， 110kV 进线就由四路减少到两路，每一 回 110kV 进线的容量大大增加，对 110kV 进线电缆及 110kV 电源的可靠性 也提出了更高的要求。 3.4.3 实时共享主变电站共享后， 由于一个共享主变电站同时为两条或以 上城市轨道交通线路供电，主变电站的 有关信息必须传送到相关各条线的控制 中心，同时又只能接受一个控制中心的 遥控、遥调，这对每条线路的电力调度 提出了新的要求。 4、主变电站资源共享的实施 根据西安地铁 1 至 6 号线外部 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 电源系统规划 、 西安市城市快速轨道 交通建设规划（2012-2017 年） ，二号 线全线共建行政中心、会展中心两座地 下式主变电站；一号线全线共建金花路、 桃园路两座主变电站；三号线全线共建 香北路、金花路（共享） 、太白南路三 座主变电站。现阶段主变电站的共享方 案见表-1 ，主变电站的用电负荷情况见 表-2。 5、主变电站资源共享的经济比 较 西安市城市快速轨道交通建设 规划（2012-2017 年） ，西安地铁规划 的远期线路、远景线路和远景预留共 15 条线 595km 线路。每个主变电站供电范 围平均按 15 km 考虑，共需建 40 座主 变电站。在充分考虑供电范围、资源共 享、外部电源等条件，线网规划配套只 需新建 27 座主变电站。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 从已建成的二号线主变电站、正 在建设的一号线主变电站投资分析：每 座地下式主变电站需投资约 8000 万元， 地上主变电站约 4500 万元，每公里 110 kV 电缆和线路沟道约 1000 万元。根据 西安电网的具体情况，平均每座主变电 站需修建 110 kV 线路沟道约 8 km。充 分考虑主变电站资源共享后，西安轨道 交通线网节省了 13 座主变电站和其外 部电源线路建设，初步估算可节约投资 16.9 亿元，其中还不包括建设主变电站 和线路沟道的征地费用和拆迁费用。 6、结论