铁路客运站供配电系统分析

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摘要：随着我国经济的发展，大型铁路客运站越来越多，出于对节能的要求，对于客运站供配电系统的优化设计显得越来越重要，只有充分考虑到各种因素对供配电的影响，才能够选择最节能的方式进行客运站运营。对某铁路客运站的供配电系统设计了多种方案，对其中的设计要点进行了阐述，对可靠性也进行了分析。

关键词：铁路客运站；供配电系统；设计；可靠性；方案

随着我国经济的发展，截止到2018年底，我国高铁运营的里程已经超过了30000km，成为世界第一高铁大国。目前，人们越来越多地选择高铁出行，高铁已经成为人们重要的出行工具，扮演着重要的交通角色，重要性不言而喻。作为配套设施，铁路客运站的站房建设及运营也显得尤为重要。本文对站房的设计采取了多种方案，最终通过对比选择了最优方案，阐述了站房设计的思路和相关技术要点，并对可靠性进行了分析。

1实际工程案例分析

高铁客运站位于山西，山西的气候冬冷夏热，最高设计客运高峰发送人数为8000人/h，设计规模为18站台20条线路，根据相关的规范规定属于大型铁路站台，站房面积达到100000m2，建筑主体高度为25m，为三层混凝土结构，目前已经成为当地的铁路客运中心[1]。根据对该站房的负荷进行分析与计算，站房的总负荷情况为：设备的安装容量为18820kW，不计消防设备的负荷1500kW以及空调设备的负荷2100kW，设备总容量中包括照明设备的负荷4105kW，动力设备的安装容量为4290kW，夏天空调设备的负荷为2100kW，商业部分的负荷为5440kW。计算功率因数后的计算负荷分别为：Pj=12100kW，Qj=3524kVar，Sj=10635kVA，cosφ=0.85。根据相关规范的规定，该铁路的站房用电负荷划分为表1。

2电源采用10kV电源的可靠性分析

通过负荷的计算与分析，本项目设计了三种供电方案并进行比选，相关的优缺点见表2，根据可靠性选择最终实施的方案。根据上面表2的比选，本项目最终选择可靠性较高的方案二，选择4路10kV电源进行供电，针对实际情况本项目设计了三个供电思路，比选的内容见下页表3。通过比选可以看出方案3的供电思路结构最为简单，供电的成本低、可靠性高，为了避免在使用中出现客服“管理不便”的问题，对该供电思路进行进一步优化[2]。首先在北侧站房的变电所旁边设置一个值班控制室，并设置一套自动化供配电管理系统，将南侧站房也纳入管理。其次南北站房的商业服务用电单独设置变压器，方便计量管理。本项目的0.4kV低压系统运行方式为母线分段运行，每2台变压器成组设置联络开关，平时各自独立运行，其中1台变压器如果出现问题就断开该变压器，母联开关自动关闭，剩余的1台变压器对剩下的一级、二级负荷进行供电。联络开关设置分自动与手动两种方式，自动时保证能够自动脱开非保证负荷，保证变压器的正常工作。低压配电系统采用放射式的配电系统，对于重要负荷和容量较大的负荷都采用放射供电，工程的一级负荷采用双回路供电，在末端能够自动切换，二级也采用双回路供电[3]，在适当的位置能够切换，三级采用单回路供电。为了保证可靠性在南北站房的旁边布置柴油发电机房，各设置1台800kW的应急柴油发电机组作为第三回路电源。另外对照应急照明系统，大厅等场所按照配置EPS应急电源作为备用电源，一般场所配备蓄电池的应急灯具作为过渡用。为了保证消防等设备的使用，除了两段母线双电源的供电系统与末端自动切换外，还在系统的主机房配置不间断的电源装置UPS。

3供配电系统设计要点

通过案例可以总结供电系统的设计要点，在电源上应当采用10kV双重电源，进线应当大于2路，而且2路电源线应当来自不同的城市变电站，至少应当为独立的不同母线，这样可以做到互不影响，不同时断电。大型铁路客运站房应当设置应急电源和柴油发电机，必要时设置EPS和UPS；高压配电系统在供电时应当采用放射式供电来进行大容量设备的供电，减少高压配电的级数，系统应当尽可能简单可靠；低压配电系统应当采用2路市电分段的单母线供电方式，设置断路器，应急母线由发电机或者市电供电，设置两段应急母线，一段连接消防，另一段连接重要负荷，长期的工作负载应当小于最高负荷的70%。大型铁路的客运站站房应当设置变配电所综合自动化系统，并且预留变电所监控系统的接口，供电系统低压开关的遥控信息也纳入电力系统，通过监控平台，能够监视变配电设备的运行，对电网和设备的故障进行分析与诊断，及时解决存在的问题，提高供配电系统的可靠性。

4结语

从供电系统、电源线路、高低压配电系统以及柴油发电机的角度出发，合理选择与设计线路和功率，综合电力监控等手段，比选多种方案和思路，最终选择安全可靠与经济的方式来建设站房的供配电系统，通过实际案例实现了供配电系统的优化设计与可靠性分析，对于提高站房的供配电系统稳定性有着一定的现实意义。

参考文献

[1]陈车.大型铁路客站供配电系统设计及其可靠性分析[J].智能建筑电气技术，2017（3）：26-27.

[2]郑仕群.自备柴油发电机组容量选择[J].现代建筑电气，2011（7）：69-70.

[3]赵欣.客运专线铁路电力变配电所电源方案研究[J].铁道工程学报，2011（6）：101-102.

作者:付华雯 单位:铁三局集团有限公司勘测设计分公司