随着技术的不断发展,对于地铁系统的工程质量需要有更高的要求。因此,在地铁低压配电系统设计中,需要安装许多电气设备,增加电气负荷。电气设备的运行和维护成本较高,在设计中保证质量的前提下,还需要优化低压配电系统的设计,降低地铁运行工程成本。
1.地铁低压配电系统概述
由于地铁低压配电系统接入的电压比较高,要想满足地铁及其他设备的用电需求,就必须将其予以转化,一般为 380V/220V,以确保电力负荷得到合理降低,从而更好地为地铁及其他设备正常运行提供电力支撑。一般而言,在地铁系统负荷的划分过程中,若是根据电力重要性等级进行划分,那么可以将其分为三个等级,具体如下:首先,一级负荷。对供电的安全性、可靠性具有很高的要求,一旦贡献出现不稳定的情况,将会直接影响到整个地铁系统的运行,所以为了切实保障供电服务质量,应设置两个电源装置与供电线路,且要有应急电源。其次,二级负荷。虽然与一级负荷相比重要性略低,但在地铁供电系统中也是不可或缺的一部分,在整个系统中发挥着至关重要的作用。同时,与一级负荷一样,也应设置有双电源保证供电服务质量。通常情况下,该负荷的输电线路能够设置为单回路,将其连接至自动扶梯系统、乘客信息系统之中。最后,三级负荷。与一级负荷、二级负荷相比,三级负荷的重要性稍微低一点。总之,为了更好地发挥出地铁低压配电系统的应用价值,相关技术人员在设计工作中,务必要结合实际需求与具体情况,对不同负荷有准确的认知,以实现地铁稳定安全运行。
2.区间设备的配电设计分析
为了保证低压配电方案的可行性与科学性,在开展低压配电设计工作时,需要结合不用区间的长度与各个区间的用电特点进行。
2.1区间设备运行环境分析
一般而言,区间设备运行的负荷容量是很小的,要比负荷状况低很多,所以在设置系统的时候,就会与常规配电有着一定的区别。由于配电内容的制约,在这一体系进行低压配电工作的时候,需要安排一定数量的风机设备与空调水泵设备,且确保这些设备的功能与型号一致,这样可以在遇到突发情况时,在第一时间进行更换,以保证配电环境的稳定与安全。以当前我国地铁低压配电运行体系的现状来看,配电装置工作主要是依靠电动机设备提供供电服务,其电力负荷能力是一级,不过它的电压负荷通常较低。在这一状况下,电动机设备开始作业的时候会出现较大的电流波动情况,要对标准电流值更大,有时甚至可以超过标准值的七倍以上,而这对于配电系统的安全就会带来比较严重的影响。
2.2地铁区间的配电设计
在具体的设计中,应结合地铁低压配电体系的供电需求,合理控制电压,能够采取的方法包括调节电缆线路截面、设置单项接地以及对开端电流予以有效保护等,这样可以大大提升其安全性,如有必要也可以通过增设辅助器的方式,保证单相接地体系中断路器的应用安全。最后,在设计电动机设备的运行过程中,首先要基于配电系统的负荷情况,选择相应的电动机设备。目前,我国地铁系统的供电服务均是由多台电动机设备共同提供,但这有一定可能造成峰值电流不断增加,影响供电的安全性。所以,在实际的设计工作中,需要根据具体电流值,合理调整电动机设备,并且要对相关的参数进行准确计算,如瞬动保护整定值、尖峰电流值等,并可以根据这些对电动机的配置进行调节。
2.3配电系统中的设备分析
众所周知,在地铁低压配电系统的设计中,需要考虑到的设备是比较多的,在具体配置时,一定要结合系统的供电需求合理进行,否则将无法满足实际的供电需求,引起一系列问题。例如,在设计排水泵的时候,要结合排水泵的实际工作情况,予以科学、合理的配电设置。一般而言,排水泵设备不会对水位带来明显变化,所以配电设置的时候要基于水位情况,制定启动方案。对于射流风机设备的配电设置,通常对其的控制会采取 BAS,通过这一方式来保证系统的稳定性与安全性。
3.车站负荷的配电分析
3.1照明系统的配电设计
对于地铁车站公共区域的配电设计,通常情况都是将车站中心里程作为分界点,以此为基础从左右两端予以供电,之所以采取这样的配电设计方式,其主要是便于后续设备管理与运维等工作的高效、高质开展。然而,以正常情况而言,绝大多数的地铁车站在设置变电所的时候,都会选择规避车站大端进行,要是按照这样的设置方式,则会导致在电源供应的过程中出现许多线路迂回的现象,但站台公共区域两端属于一个防火区,且应急照明、工作照明等电源箱交叉供电,因而,无论是基于可靠性还是规范性,都没有必要拆分电源。针对这一情况,对于部分站台长度较为标准的地铁车站,应考虑从某一段配电室供电,这样的配电设计方法对单独的一个车站来说可能不会产生比较明显的节省效果,但如果多个车站都能按照这种方式进行设计,则可以获取非常显著的节省效果。在进行地铁车站照明系统的设计时,设计人员必须先要确保对有关参数的准确、合理计算,在此基础上可以结合这些参数对相关照明设备进行正确安装,从而达到有效控制与调节照明设备用电量的目的。与此同时,在选择变压器的时候就可以根据具体用电情况进行选择,以实现设计的科学性与合理性。值得注意的是,在计算照明用电量的过程中,应给予地铁车站内的面积与光源光通量进行,针对光源照度的极限值应合理确定,这样就能明确照明变压器容量、灯具数量与负荷密度。地铁照明的特点主要包括节能需求强、照明时间长、耗电量大等,所以对于光源的技术指标涉及寿命、光效与显色性等。在此情况下,对于灯具的选用应从技术性与经济性两个方面予以全面考量,通常在站台层或站厅层的灯具选择上,可以采用荧光灯。
3.2通风空调系统的配电设计
为了给予地铁乘客舒适的乘车环境,地铁系统的温度一般是需要定期进行调节的,而主要依据是气候的变化情况。在这一过程中,空调系统发挥着至关重要的作用,它能根据实际的气候条件,对车站环境进行改善。在冬季的时候,气候条件较为寒冷,这是空调系统中的暖风机组就会运行,以提高车站环境内的温度;而在夏季的时候,气候条件较为炎热,此时空调系统中的冷风机组就会运行,以降低车站环境内的温度。在进行通风空调系统的配电设计时,首先要先明确以上两种控温机组设备的电力负荷等级,根据其等级划分情况来看,均为三级负荷;其次,通过对通风空调系统的运行情况分析,电源与输电线路应分别采用单电源供方式与单回路方式,考虑上述两种控温机组设备的电力负荷并不是同时产生,所以可以将其设备回路进行合并,这样不仅不会影响到该系统的正常运行,还可以节省电缆、配电箱的用量,以提升设计的经济性与合理性。
结语
总之,为了切实保障地铁运行的安全性、稳定性和可靠性,相关人员必须在地铁工程建设中做好低压配电系统设计优化工作。作为设计人员而言,除了要有专业的知识与技能以外,还要在设计之前尽可能了解每一个环节的具体情况,并对此应予以合理把握,有效提升地铁低压配电系统设计的科学性,从而为促进地铁工程建设奠定坚实基础。
参考文献
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