城轨供电系统课程设计-城轨供电系统方案设计.doc

课程名称：城轨供电系统课程名称：城轨供电系统 设计题目：设计题目： 城轨供电系统方案设计城轨供电系统方案设计 院院 系：系： 电气工程系电气工程系 专专 业：业： 城轨供电城轨供电 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 黄黄 小小 红红 西南交通大学峨眉校区西南交通大学峨眉校区 2013 年年 5 月月 19 日日 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 专专 业业 城轨供电 姓姓 名名 学学 号号 开题日期开题日期：2013 年年 4 月月 7 日日 完成日期：完成日期：2012 年年 5 月月 19 日日 题题 目目 城轨供电系统方案设计 一、设计的目的一、设计的目的 城市轨道交通供电系统设计贯穿于地铁线路建设、运营维护的始终， 是整个过程中关键的环节。通过本课程设计使学生加深对专业课程的理 解，并能将专业知识融为一体，初步掌握城市轨道交通供电系统工程设 计过程，为以后设计、施工、运营、设备制造等相关领域的工作打下坚 实的基础。 二、设计的内容及要求二、设计的内容及要求 设计内容： （1）了解本设计的目标和意义； （2）掌握城市轨道交通供电系统工程设计方法和思路； （3）完成主变电站及外部电源方案；（4）完成供电系统方案设计； （5）完成牵引变电所及降压变电所设置及容量选择；（6）完成供电分 区划分及中压网络设置。 设计要求： （1）完成供电系统大图（含变电所设置及容量选择） ，要求手工图或 CAD 图一份； （2）结合本课程理论，详细阐述设计思路。 三、指导教师评语三、指导教师评语 四、成四、成 绩绩 指导教师指导教师 (签章签章) 年年 月月 日日 摘要摘要 城市轨道交通供电系统是从城市电网（110KV 或者 220KV）引入电源，经过降 压、分配和整流，为列车及设备运行提供动力能源，一般包括高压供电源系统、牵 引供电系统和动力照明供电系统。显然，城市轨道交通供电系统在整个城市轨道交 通系统中占有重要的地位。 本次城轨供电系统方案设计，主要包括主变电所的选址、外部电源方式选择、 牵引变电所及降压变电所设置及容量选择、供电分区划分及中压网络设置。首先， 计算相关数据，选择牵引变电所的位置及牵引降压、变压器的容量；其次，再对整 条线路划分供电分区，计算主变电所容量；再次，对每个分区正常情况和非正常情 况进行潮流分析；最后，画出整个供电系统的 CAD 图。 本次课程设计，目的是加深对课本知识的理解，了解城轨供电系统的功能和组 成，为后续课程及未来工作奠定必要的基础 关键词关键词 供电系统 变电所 变压器 Abstract Urban mass transit power supply system connects to urban power networks (110 KV or 220 KV).After step-down，voltage sharing and rectification, this system supplies electrical energy for trains and other electric accessories. In general, this system is made up of three parts: high voltage power supply system, tractive power supply system and low voltage power supply system. Obviously, it occupies an important position in the urban rail transit. The design of power supply system for urban rail transit includes: ascertain the location of the main transformer station，select the mode of the external power source, choose appropriate location and capacity for the traction substation and step-down substation, divide the power supply zone and design the distribution network. At first, complete the calculation of the given data, and choose the right location and capacity for the substation and transformer. Secondly, divide the whole line into several power supply zones, and calculate the capacity of the main transformer. Thirdly, complete the analysis of power flow for each zone in normal conditions and fault conditions. At last, complete a CAD graph of the whole power system. The design is aimed at consolidating the knowledge of the textbook. At the same time it makes us have a better understanding of the urban mass transit power supply system, and it is also a necessary preparation for the coming courses and our work in the future. Key Words power supply system substation transformer I 目录目录 一、设计的目的和意义一、设计的目的和意义.1 二、主变电站及外部电源方案二、主变电站及外部电源方案.1 2.1 主变电站方案.1 2.1.1主变电所的选址原则：.1 2.1.2根据负荷特点确定主变电所沿线布置.1 2.1.3根据电压损失要求确定主变电所数量.1 2.1.4根据城市规划要求确定主变电所位置.2 2.1.5本设计中主变电所选址.2 2.2 外部电源方案.2 2.2.1集中式供电方式：.3 2.2.2供电方式比较.3 2.2.3本设计中供电方式选择.3 三、供电系统方案设计三、供电系统方案设计.3 四、牵引变电所及降压变电所设置及容量选择四、牵引变电所及降压变电所设置及容量选择.4 4.1 牵引变电所.4 4.1.1单双边供电.4 4.1.2单位指标法估算：.5 4.1.3牵引变电所设置.6 4.1.4牵引供电计算结果统计.9 4.1.5牵引变电所容量选择.11 4.1.6 牵引变电所容量计算结果统计表.12 4.2 降压变电所.12 4.2.1降压变电所配电变压器容量计算公式.12 4.2.2本设计中低压配电资料.13 4.2.3低压配电计算.14 五、供电分区划分及中压网络设置五、供电分区划分及中压网络设置.16 1.供电分区.16 5.1.1供电分区的划分.16 5.1.2主变电所容量计算.17 2.中压网络.17 5.2.1中压网络.17 5.2.2潮流计算相关公式.17 5.2.3正常情况潮流分析.18 5.2.4非正常情况下潮流分析.19 II 六、供电系统大图六、供电系统大图.19 附 1：原始资料.21 附 2：低压配电资料.25 附 3：牵引供电计算相关参数.26 附 4：潮流计算资料.27 参考文献：.28 城轨供电系统方案设计 1 一、设计的目的和意义一、设计的目的和意义 城市轨道交通供电系统设计贯穿于地铁线路建设、运营维护的始终，是整个过 程中关键的环节。通过本课程设计使学生加深对专业课程的理解，并能将专业知识 融为一体，初步掌握城市轨道交通供电系统工程设计过程，为以后设计、施工、运 营、设备制造等相关领域的工作打下坚实的基础。 二、主变电站及外部电源方案二、主变电站及外部电源方案 2.1 主变电站方案 2.1.1 主变电所的选址原则： 靠近负荷中心，邻近城市轨道交通线路布置。 满足中压网络电缆压降要求。 满足城轨供电网络规划中主变电所资源共享要求。 与城市规划、城市电网规划相协调。 可独立设置，也可合建 便于电缆线路引入、引出。 便于设备运输。 注意选择适宜的环境，并考虑与周围设施的相互影响。 2.1.2 根据负荷特点确定主变电所沿线布置 主变电所位置离城轨线路的距离一般控制在几百米范围内。实际工程中主所贴 近线路布置。 2.1.3 根据电压损失要求确定主变电所数量 主变电所数量取决于负荷分布及大小（负荷矩） ，即中压网络电缆的压降应满 足设计要求。 地铁设计规范要求：供电系统的中压网络应按列车的远期通过能力设计， 对互为备用线路，一路退出运行另一路应承担其一、二级负荷的供电，线路末端电 压损失不宜超过 5%。对于国内城市轨道交通线路而言，一般设置两座主变电所， 可满足供电质量的要求。 2.1.4 根据城市规划要求确定主变电所位置 城轨供电系统方案设计 2 由主变电所数量初步确定大致位置。在沿线负荷均匀情况下，若设一座主所， 则考虑布置在线路长度中心附近；若设两座主所，则首选位置考虑在线路长度的 1/4 及 3/4 处。 随着大城市轨道交通建设的网络化发展，主变电所的位置应满足网络共享的要 求。 2.1.5 本设计中主变电所选址 根据以上选址原则和要求，加上已有线路的主变电所位置来看，七号线的主变 电所不需要单独建设，可以和其他线路共用即可。共用的主变电所分别为三号线的 金山主所和一号线的兴业主所，其中汉溪长隆站从金山主所接线，新造站从兴业主 所接线，其位置如下图 2-1 所示。 。从七号线线路远期全线来看，线路全长 28.312km，两主变电所的地理位置符合线路长度 1/4 和 3/4 的要求。这样一来，七 号线不需要再花费大量工程去新建主变电所，节约了建设时间和资源。 3 4 7 2 新造 汉溪长隆 佛山 广州新客站广州新客站 亚运村 奥体中心 3 庆盛主所 兴业 主所 金山主所 河南主所 主所 五山 沙园 瑶台 主所 7 主所 8 图 1-1 主变电所位置 2.2 外部电源方案 城市轨道交通系统是一种特殊的城市电网用户，呈线状分布，线路用电范围一 般在 1040km 之间。城市轨道交通系统的外部电源供电方式，根据公用电网构成 的不同特点，通常可采用集中供电、分散供电和混合供电等不同方式。 城轨供电系统方案设计 3 2.2.1 集中式供电方式： 主变电所属专用变电所。 与城网接口少。 主变电所、牵引变电所、降压变电所均有两个独立的引入电源。 城轨供电系统相对独立，自成系统，便于运营管理。 2.2.2 供电方式比较 集中供电方式和分散供电方式相比，有如下优点： 供电可靠性更高； 供电质量更好； 对城市电网的影响小，且投资少； 运营管理更方便，线路的电能损耗小，运营成本低； 工程量小，涉及面小，建设相对容易。 2.2.3 本设计中供电方式选择 综合以上优点考虑，在本设计中外部电源供电方式选择集中式供电方式。 采用集中供电方式时，设置的主变电所从电力系统引入电源（110KV 或者其他 电压等级） ，要求公用电网提供的电源点少，而且电压等级高，进线数量少，电源 可靠性高，供电质量好，公用电网的改造工程量少，便于调度管理，方便运营维护。 下图 2 为集中供电方式连接方式。 图 2-2 集中式供电方式 三、供电系统方案设计三、供电系统方案设计 本设计中，城市轨道交通供电系统外部电源供电方式为集中供电方式，其各个 组成部分的关系如图 3-1 所示。 城轨供电系统方案设计 4 图 3-1 供电系统结构 发电厂（站）是电能的生产者。发电厂一般与电力用户相距很远，必须将电压 抬升，以减少线路的电压损失和能量损耗，因此要在发电厂的输出端接入升压变压 器。我国使用最普遍的输电电压等级为 110KV220KV。 一般将主变电所以上的部分成为外部公用电网，主变电所一下的部分称为城市 轨道交通内部系统，内部系统与外部电网的接口在主变电所处。内部系统是一个庞 大的电力用户，其中牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨道和回流线构成牵引供 电系统；降压变电所为各车站、隧道、车辆段等的动力照明复合提供电能。 四、牵引变电所及降压变电所设置及容量选择四、牵引变电所及降压变电所设置及容量选择 4.1 牵引变电所 牵引变电所的功能是将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的 35KV 或 10KV 电源降压、整流后，变成 750V 或 1500V 直流电源，再由牵引变电所内的直流配电 装置将该直流电源送至区间接触网，供电动列车用电。 4.1.1 单双边供电 城轨供电系统方案设计 5 单边供电仅是运行中一种可能采用的临时供电方式，不是牵引供电计算的限制 条件。双边供电是城市轨道交通最基本的供电方式，是设计遵循的前提，也是运营 的首选方案。 4.1.2 单位指标法估算： 正线全长（由附 1 中的资料可得）： km 列车总重量（由附 3 中的数据可得）： G =297.44 t 正线线路总安装容量为： kVA 单位安装容量为： kVA/km 其中，Sd=(6.57)kVA/(tkm) 总牵引负荷为： kW 单位牵引负荷为：（按高峰小时考虑） kW/km 其中，牵引变压器利用率（取 0.95） 直流功率换算为交流视在功率的换算系数（取 0.9） 牵引变电所容量 牵引供电系统采用 DC1500V 接触网受流方式，设牵引变电所平均间距为 4 km，则牵引变电所数量为 座 每座牵引变电所的容量为： kVA 单位年用电量： i 18.2LL 6.5 297.44 18.235187 d SSG L 6.5 297.441933 kmd SSG d 5.55.5 320.84 18.229774PSG LG L 5.55.5 297.441636 km PG n 18.2 n=116 l4 L 35187 5865 6 n S S n 城轨供电系统方案设计 6 单位能耗取 0.06，列车重量 297.44 t，按一天发车 484 列计，则 万 kWh/km 线路全年用电量为 万 kWh 4.1.3 牵引变电所设置 1 牵引变电所设置要求： (1).地铁设计规范 （GB501572003）规定：直流 1500 V 牵引供电系统允许的电 压波动范围为 10001800 V。且应考查正常情况、任一中间牵引变电所解列、端头 牵引变电所解列时，牵引网产生的最大压降是否满足要求。 (2).城市轨道交通直流牵引供电系统 （GB104112005）规定：利用走行轨回流， 且在最大负载时，轨上任意点对地电位差不应大于 90 V。 2 牵引变电所布点方法： 以线路末端车站设牵引变电所为基点进行布点,即在本设计中首先设定 A(广州 新客站)和 J（新造站）为牵引变电所，然后从两端向中间推算其他变电所的位置。 相关计算： 整流机组输出功率的均方根统计值： 整流机组在个区间平均功率： kW 其中，P平均功率（kW） ； W给电能耗(kWh)； t运行时分(s)。 整流机组有效电流: I=P/Uc 其中， Uc牵引网额定电压 1.5 kV。 由附 1-表 3 中数据可得： 表 4-1 正常情况下各区间功率和区间平均电流 区间ACCEEGGIIJ 站点 ABBCCDDEEFFGGHHIIJ 上 行 417.7 7 497.0 1 453.1 6 404.0 6 351.8 1 858.7 9 713.5 1 778.7 4 768.72 平 均 功下 470.3539.8926.7438.3840.8508.3668.1340.8329.17 0.06 297.44 484 365315AA G M T 340 18.25733AA L 3600 W P t 城轨供电系统方案设计 7 率行 66834625 P 均方根 483.28595.75675.78647.71591.31 I322.19397.17450.52647.71591.31 表 4-2 相邻所解列情况下各区间功率和区间平均电流 区间ACAECGEIGJIJ P 均方根 483.28542.44 63702 661.89629.47591.31 I322.19361.63424.68441.26419.65394.21 双边供电情况下，区间能耗分别由相邻两牵引变电所提供，所以各牵引变电所 整流机组输出功率的均方根统计值及整流机组有效电流如下表所示： 表 4-3 正常情况下整流机组输出功率及有效电流 牵引变电所 ACEGIJ P246.64539.52635.77661.75619.51295.66 I161.10359.68423.84441.16413.01197.10 相邻所解列情况下整流机组输出功率均方根统计值与整流机组有效电流计算方 法和正常情况类似，计算结果在表 4-6 牵引供电结果统计表中给出。 (1)列车区间平均电流：（列车单位能耗法） A 其中， 列车单位能耗kWh/(tkm)；一般空调车取 0.0650.07； G列车质量（t） ；G=297.44 t； v列车平均运行速度（km/h） ；v=43km/h； Uc牵引网额定电压（kV） ； Uc=1.5KV。 (2)区间平均列车数 单行区间平均列车数： 其中，N列车对数（对/h） ；N=30 对/h； T时间周期，常数（60 min） ； t列车区间走行时间（包括停站） （min） ； L供电距离（km） ； v列车平均运行速度（km/h） 。 v0.065 297.44 43 554.23 1.5 A G I Uc A AA m v N tN L T 城轨供电系统方案设计 8 表 4-4 区间平均列车数 区间ACCEEGGIIJ m1.972.832.662.552.10 (3)列车起动时最大电压损失 单边供电 其中， 列车起动电流（A） ； =6000 A； r牵引网单位电阻（ /km） ；r=0.0135/km； 列车平均电流（A） 。 双边供电 (4)牵引变电所馈线平均电流： 单边供电（故障状态下供电方式） 双边供电（正常情况下供电方式） (5)最大平均电压损失： 单边供电：（最大平均电压损失发生在馈电区终点） 双边供电：（最大平均电压损失发生在馈电线中点） (6)走行轨对地电位 走行轨电压损失经验公式为 设 其中，uz走行轨电压损失（V） ； m max I u(1) 48 ax s L rI L r m maxm uI(1) 2 dax I L r L rm m I axm I ax I 12 m 2 AA I II m A II max 1 u1+) 2m A d IL r （ max 1 u(1) 4 A s IL r m Z uu z ZJ R RR Z 0.02 0.597 0.020.0135 z ZJzj Rr k RRrr 城轨供电系统方案设计 9 RZ走行轨电阻（ ） ；rz=0.020/km RJ接触网电阻（ ） ；rj=0.0135/km u牵引网电压损失。 由以上公式可知，当牵引网电压损失值最大时（即umax） ，即可求得走行轨 最高电位uzmax。 表 4-5 牵引网最大电压损失和走行轨最高电位计算结果统计表 区间 ACCEEGGIIJ 起动U 58.7886.9781.9678.1061.64 平均U 4.5710.3810.609.455.97 正常 情况 Uz2.736.206.335.643.57 故障所 ACEGIJ 起动U 235.14 1552518442 174.50150.37226.61 平均U 18.3024.3436.5234.4926.1632.66 相邻 所解 Uz10.9214.5321.8020.5915.6219.50 由上表可以看出，在正常情况高峰小时负荷和相邻所解列高峰小时负荷时，牵 引网最大电压损失均500 V，走行轨最高电位均90 V，满足设计要求。所以以上 牵引变电所设置是合理可行的。 4.1.4 牵引供电计算结果统计 城轨供电系统方案设计 表 4-6 牵引供电计算结果统计表 牵引变电所 ACEGIJ 牵引变电所间距（km） 2.8294.053.813.6532.942 整流机组输出功率均方根统计值（kW） 246. 64 539.52635.77661.75619.51295.6 6 整流机组有效电流（A） 161. 10 359.68423.84441.16413.01197.1 0 上 行 818.381315.101261.23751.46529.65 馈线有效电流（ A ） 下 行 805.97838.82874.141309.751284.37 牵引网最低电压（ V ） 1441.221413.031418.041421.901438.36 正常 情况 高峰 小时 负荷 钢轨最高电位（V） 2.736.206.335.643.57 故障变电所 右所故障 左所故障 右所故障 左所故障 右所故障 左所故障 右所故障 左所故障 右所故障 左所故障 整流机组输出功率均方根统计值（kW） 512.86483.28635.77512.86661.75635.77619.51661.75591.31619.51 整流机组有效电流（A） 341.91322.19423.84341.91441.16423.84413.01441.16394.21413.01 上 行 1666.091436.592058.001666.091609.072058.001226.791609.071453.671226.79 馈线有效电流（A） 下 行 1314.811415.331550.801314.811692.301550.802000.961692.302759.362000.96 牵引网最低电压（ V ） 1344.751264.861315.581344.751325.51315.581349.631325.51237.391349.63 相邻 所解 列情 况下 高峰 小时 负荷 钢轨最高电位（V） 14.5310.9221.8014.5320.5921.8015.6220.5919.5015.62 城轨供电系统方案设计 11 4.1.5 牵引变电所容量选择 (1)列车区间断流系数： 其中，t列车区间运行时间（含停站时间） ； tg列车区间带电运行时间。 表 4-7 列车区间断流系数 区间ACCEEGGIIJ 上行 7.918.956.632.101.61 下行7.662.932.628.4312.84 (2)牵引变电所馈线有效电流： 单边供电 22 1.151 (1) m XAA II 双边供电 22 1.33 1.151 (1) m XAA II (3)牵引变电所母线有效电流 单边供电（A、J 牵引变电所按单边供电计算） 22 1212 2 XXXAA IIIII 双边供电 (4)牵引变电所功率 其中，P-牵引变电所功率（KW） ； -牵引网损耗加大系数（一般取 1.05） ； -列车自用电系数（一般取 1.03） ； -牵引网额定电压（KV） 。 (5)牵引变电所容量 c K K c U g = g I t It 2222 1234121314232434 2() XXXXXAAAAAAAAAAAA IIIIII II II IIIIIII ccX KUIPK 城轨供电系统方案设计 12 1.1SP 上式为牵引变电所容量提供依据，牵引变电所总功率应按照正常双边供电进行 计算。 4.1.6 牵引变电所容量计算结果统计表 表 4-8 牵引变电所容量计算结果统计表 牵引变电所母线有效电流 A变电所功率 KW变电所容量 KVA 变压器选择 KVA A1233.502001.052201.1622200 C2451.873977.544375.2923300 E2608.694231.954655.1423300 G2931.464755.555231.1123300 I2631.384268.754695.6323300 J1502.502437.432681.1722200 4.2 降压变电所 降压变电所中将中压电能转换为低压电能，向车站、区间、车辆段（停车场） 、 控制中心所有低压用电负荷提供电源。一般每个车站设一座降压变电所，对于规模 较大的车站和车辆段、停车场可根据具体情况增设跟随式降压变电所。 4.2.1 降压变电所配电变压器容量计算公式 1.计算负荷：（按需要系数法计算） 计算有功：Pjs=PNKc 其中，PN设备有功容量（kW）； Kc需要系数。 计算无功： Qjs=Pjstan 其中，Pjs计算有功； 补偿前后功率因数角。 2.无功补偿容量 QC=Pjs(tan1tan2) 城轨供电系统方案设计 13 其中，QC补偿容量（kVar）； Pjs 计算有功之和（kW） ； 1、 2补偿前后功率因数角。 3.配电变压器容量计算 地铁设计规范 （GB501572003）规定：配电变压器的容量选择应满足一台 配电变压器退出运行时，另一台配电变压器能负担供电范围内远期的一、二级负荷。 降压变电所配置两台配电变压器，按照供电范围内一、二级计算负荷选择容量，并 考虑参差系数。考虑参差系数后的变压器总的计算有功和总的计算无功由下式确定。 Pjs=pPjs Qjs=qQjs 其中，Pjs变压器总的计算有功（kW） ； Qjs变压器总的计算无功（kVar） ； p有功参差系数，0.850.95； q无功参差系数，0.90.97。 所以，配电变压器的容量为： 22 jsjs SPQ 4.2.2 本设计中低压配电资料 表 4-9 低压配电原始资料表 序号设备名称总容量(KW) PN costan Kc/Pjs/QC 负荷类 型 1、通风空调系统 风机 2740.78 0.800.75 205.5 164.4 小系统排风机 46.80.78 0.800.75 35.1 28.08 组合空调机组 1080.8 0.750.75 81 60.75 冷水机组 1100.85 0.620.7 77 47.74 2、给排水系统 冷却塔 190.8 0.750.75 14.25 10.69 电热水器 401 00.7 28 0 废水泵 570.78 0.800.75 42.75 34.2 污水泵 120.78 0.800.75 9 7.2 3、消防系统 城轨供电系统方案设计 14 喷淋泵 300.8 0.750.75 22.5 16.88 气体灭火 160.5 1.7320.8 12.8 22.17 4、弱电系统 BAS、FAS 200.8 0.750.8 16 12 AFC400.8 0.750.8 32 24 通信 200.8 0.750.8 16 12 信号 250.8 0.750.8 20 15 5、检修 检修 300.4 2.300.8 24 55.2 6、运载系统 扶梯、电梯 1500.8 0.750.8 120 90 7、照明系统 站厅照明 680.95 0.331 68 22.44 站台照明 350.95 0.331 35 11.55 区间照明 160.9 0.481 16 7.68 事故照明 301 01 30 0 广告照明 1000.95 0.331 100 33 4.2.3 低压配电计算 A. 动力计算负荷 按需要系数法进行计算可得动力计算负荷表如下表所示： 表 4-10 动力计算负荷 序号设备名称总容量 kW计算有功 kW计算无功 kVar 1 通风空调系统 538.8398.6300.97 2 给排水系统 1289452.09 3 消防系统 4635.339.05 4 弱电系统 1058463 5 检修系统 302455.2 6 运载系统 15012090 负荷总计 997.8755.9600.3 其中：负荷 636.8483.65389.48 负荷 16212997.2 负荷 199143.25113.63 城轨供电系统方案设计 15 视在功率 965.27 功率因数 0.783 B. 照明计算负荷 按需要系数法进行计算负荷如下表所示： 表 4-11 照明计算负荷 序号照明种类总容量 kW计算有功 kW计算无功 kVar 1 站厅照明 686822.44 2 站台照明 353511.55 3 区间照明 16167.68 4 事故照明 30300 5 广告照明 10010033 负荷总计 24974.67 其中：负荷 300 负荷 11941.67 负荷 10033 视在功率 260.0 功率因数 0.957 C. 综合负荷 动力、照明负荷综合值如下表所示。 表 4-12 综合负荷 序号负荷类型总容量 kW计算有功 kW计算无功 kVar 1 动力 997.8755.9600.3 2 照明 24924974.67 总计 1246.81004.9674.97 其中：负荷 666.8513.65389.48 负荷 281248138.87 负荷 299234.25146.63 视在功率 1210.5 功率因数 0.830 D. 无功补偿容量 由表-综合负荷可知，功率因数达不到 0.9 的要求，需要进行无功补偿， QC=Pjs(tan1tan2) =1004.9（tan(arccos 0.830)-tan(arccos 0.9)） =188.6 kVar 城轨供电系统方案设计 16 所以，无功补偿容量 QC=188.6 kVar。 E. 配电变压器计算容量 考虑无功补偿容量和参差系数后的配电变压器计算容量如下表所示。 表 4-13 配电变压器容量计算 总有功容量计算有功计算无功 总负荷 1246.81004.9674.97 计算视在功率 S=1210.5 kVA 计算功率因数 =0.830 补偿容量 QC=-188.6 kVar 、级计算负荷 947.8761.65528.35 级负荷 299234.25146.63 参差系数 -0.90.95 变压器计算负荷 -685.49322.76 变压器计算容量 S=757.67 kVA F. 配电变压器选择 单台变压器运行时负载率100%,可选标准容量 S=800 kVA 的变压器，负载 率为 95.2%。正常运行时，变压器总容量为 1600 kVA，一、二、三级负荷总功 率（不含无功补偿）S=1210.5 kVA ,负载率为 75.7%左右，满足设计要求。 五、供电分区划分及中压网络设置五、供电分区划分及中压网络设置 1.供电分区 5.1.1 供电分区的划分 本设计中，采用集中供电方式，全线共设两个主变电所（E 和 I） ，6 个牵引变 电所，每个车站各一个降压变电所。其供电分区划分如下图 5-1 所示： 图中： 第一分区：A、C 站牵引变电所及 A、B、C 站的降压变电所； 第二分区：E、G 站牵引变电所及 D、E、F、G 站的降压变电所； 第三分区： I、J 站牵引变电所，及 H、I、J 站降压变电所。 城轨供电系统方案设计 17 图 5-1 供电分区 5.1.2 主变电所容量计算 主变电站变压器容量计算：（不考虑预留线路） 主变电所 E： KVA 1 4400 1 6600 1 1600 3 0.7514600S KVA 2 6600 2 1 1600 4 0.7518000S KVA 12 1 32600SSS 主变电所 E 变压器选择：220 MVA 主变电所 I： KVA 3 2 6600 14400 1 1600 3 0.7514600SS 主变电所 I 变压器容量选择：210 MVA