毕业论文----地铁变配电系统设计.docx

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1、常州铁道技术学院毕业设计（论文）年级专业城市轨道交通运营管理学生姓名陈浩然指导老师徐群威评卷人教学地点2013年4月6日摘要地铁变配电系统供应除电动列车以外全部负荷的电能供应，对地铁的正常运营具有至关重要的作用。在我国加快地铁工程建设，解决公共交通问题的时代背景下，探讨地铁变配电系统的工程设计，具有特别的重要意义。首先，本文探讨了地铁负荷计算问题，给出了可供地铁变配电负荷计算的地铁单位容量指标建议值和须要系数建议值，并结合实例进行了具体的分析计算。其次，深化探讨了地铁变配电系统的特征，给出了实际工程的总体配电方案。依据地铁变配电系统的特点以与城市电网所能供应的外部电源，分析了中压配电网络、降压

2、变电所的功能和构成，分别给出了三种设计方案。接着，阐述了地铁动力负荷划分与供电要求，论述了地铁动力配电系统设计原则、配电线路设计、低压电器选择以与微机电动机综合爱护装置的应用，并给出工程案例。最终，探讨分析了地铁照明的特点，给出了地铁照明配电与其限制方式、照明质量、灯具选用等设计方法，以与地铁照明设计案例。经上海地铁M8线等工程案例的设计表明，本文所探讨给出的地铁负荷计算、地铁总体配电方案、地铁动力配电设计以与地铁照明设计的方法，对于地铁变配电系统的设计具有肯定的参考意义。关键词：地铁；负荷计算：变配电：工程设计AbstractPowertransformationanddistributio

3、nsysteminsubwayprovidesallloadselectricenergyexceptelectrictrain,hastheveryimportantfunctionstosubway,snormaloperation.Underthebackgroundofacceleratingconstructionofsubway,sengineeringforresolvingthemasstransitproblemsinourcountry,theresearchonprojectdesignofpowertransformationanddistributionsystemi

4、nsubwayisveryimportant.Firstly,thethesisstudiestheproblemofsubway,sloadcalculation,givesoutsuggestionvaluesofsubway,Sunittargetanddemandfactorforloadcalculationofsubway,spowertransformationanddistributionsystem,analyzesandcomputestheproblemscombiningwithanexample.Secondly,thisthesisthoroughlystudies

5、thecharacteristicsofsubway,spowertransformationanddistributionsystem,producestheoverallpowerdistributionplanofactualproject.Basedonthecharacteristicsofsubway,spowertransformationanddistributionsystemandexternalpowerplanincity,thisarticleanalyzesthefunctionsandformationsofthemedium-voltagepowerdistri

6、butionnetworkandthesubstation,givesthreekindsdesignplansrespectively.Afterthen,thethesisexplainsloadsdivisionaswellaspowersupplyrequest,discussestheprinciplesofpowerdistributionsystemdesign,designofdistributionline,choicesoflowvoltageelectricapplianceandtheapplicationofmicrocomputerprotectivedeviceo

7、felectricmotors.Intheend,thethesisanalyzesthecharacteristicsofilluminationinsubway,suggestsdesignmeasuresonilluminationpowerdistributionanditscontrollingmodes,illuminationqualities,lampselectionsaswellasthedesigncaseofsubway,sillumination.AftertheM8subwaylineinShanghai,thisthesisstudiesthewaysofload

8、calculation,overallpowerdistributionplan,powerdistributiondesignaswellasilluminationdesignmethodinsubway,whichhasthecertainreferencesignificancefordesignofsubway,spowertransformationanddistributionsystem.Keywords:Subway,Loadcalculation,Powertransformationanddistribution,illuminationEngineeringdesign

9、摘要IAbstractIII1绪论11.1 地铁变配电系统设计的背景与意义11.2 地铁变配电系统的现状11.3 地铁变配电系统的内容与目标22地铁变配电设计的负荷计算42.1 负荷计算的目的和方法41. 1.1单位指标法42. 1.2须要系数法63. 1.3二项式系法数72.2 地铁变配电系统负荷计算实例72.2.1地铁负荷分类72.2.2地铁负荷计算82.2.3无功功率补偿142.2.4配电变压器选择152.3地铁的单位容量指标和须要系数162. 3.1地铁的单位容量指标163. 3.2地铁的须要系数163地铁总体配电方案的工程设计173.1 地铁供电系统概述173.2 地铁中压配电网络1

10、73. 2.1集中供电方式174. 2.2分散供电方式195. 2.3混合供电方式223.3降压变电所223. 3.1降压变电所的设置与形式224. 3.2降压变电所的电气设计253.4地铁总体配电工程实例283. 4.1主变电所和中要求配电网络的设计方案284. 4.2降压变电所的设计方案304地铁动力配电系统的工程设计334.1 地铁动力配电系统的设计原则334.2 配电线路的设计344. 2.1配电线路设计的基本要求345. 2.2消防设备电气配电设计354.3低压电器的选择374.3.1低压电器选择的基本要求374.3.2低压断路器的选用374.4微机电动机综合爱护装置的应用404.4

11、.1装置的功能与配置404.4.2装置爱护的整定计算414. 5地铁动力配电设计工程实例434. 5.1动力配电设计的基本要求435. 5.2动力设备限制446. 5.3动力电缆选择447. 5.4动力配电方式455地铁照明配电工程设计467.1 地铁照明分类467.2 地铁照明配电设计467.3 地铁照明技术要求488. 3.1照明标准485. 3.2照明质量495. 3.3灯具选型495.4地铁照明系统参数计算505. 4.1平均照度516. 4.2负荷密度515.5地铁照明配电设计工程实例515.5.1照明分类和设置525.5.2照明限制方式525.5.3照明质量和灯具选用53结论55致

12、谢56参考文献57附录A地铁集中式供电系统主接线图59附录B地铁动力配电系统主接线图59附录C地铁动力配电平面图60附录D地铁照明配电系统主接线图61附录E地铁照明配电平面图621绪论1.1 地铁变配电系统设计的背景与意义随着城市社会经济的不断发展，城市交通的压力越来越大，目前城市交通存在诸如道路容量不足、交通结构不合理、中心区高峰小时机动车车速较低，交通需求仍旧有增无减等主要问题，广州等多个城市已经明确提出了逐步建立以公交为主体、轨道交通为骨干，各种交通方式相结合的多层次、多功能、多类型的城市交通综合体系，以地面路网和交通设施为基础，建设轨道交通系统、高速马路系统、高架桥系统合理连接的立体交

13、通网路城市交通发展策略。优先发展大运量轨道交通系统，强化区域间的高效联系，并以轨道交通找点为核心，通过适用于公交优先的道路系统，建立轨道交通与周边地区常规公交的便捷换乘，大力发展区域组团的中心地带，同时将步行系统完善导入，构筑沿轨道交通走廊发展的网状城市结构体系。地铁是地下铁道的简称。它是一种独立的有轨交通系统，不受地面道路状况和天气状况的影响，能够依据设计的实力正常运行，从而快速、平安、舒适地运输乘客。地铁效率高，无污染，能够实现大运量的要求，具有良好的社会效益。1969年新中国第一条地铁在北京正式通车。进入上世纪90中后期，随着国家经济和技术实力的增加，我国加快了城市轨道交通的建设步伐、北

14、京、上海、天津、广州、深圳、南京、武汉、重庆、沈阳等各大城市纷纷开工建设多条地铁或轻轨线路，仅上海市的轨道交通远景规划就有17条线路，总里程达800多公里，地铁正日益成为人们日常生活中密不行分的一部分。地铁的供电系统是为地铁运营供应电能的。地铁列车是电力牵引的电动列车，其动力是电能；此外，地铁中的协助设施包括照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，也都依靠电能。依据用电性质的不同，地铁供电系统可分为两部分：由牵引变电所为主组成的牵引供电系统和以降压变电所为主组成的动力照明供电系统。因此，地铁变配电系统的探讨对于地铁的发展有着极其重要的意义。1.2 地铁变配电系统的现状进入20

15、世纪90年头，我国城市人口快速增加，机动车数量快速增加，城市交通堵塞日益严峻，城市环境不断恶化。发展城市轨道交通已经成为我国大中城市发展公共交通的根本方针和缓解交通拥堵的最佳选择，城市轨道交通进入了一个快速发展时期，建设规模世界上少见。而变配电系统作为城市轨道交通的重要组成，也随着轨道交通的发展而快速发展。我国城市轨道交通变配电系统的发展状况如下：(1)目前，针对地铁负荷计算的单位容量指标和须要系数还未颁布，往往需借鉴其它民用建筑(如写字楼、办公楼等)的指标和系数。因此，负荷计算的精确与否，是地铁变配电系统合理设计的前提，负荷计算已成为地铁变配电系统工程设计中遇的首要问题。(2)在供电方面，在地铁车站内一、二、三级负荷同时存在，因此增加了供电的困难性。不论在凹凸压的一次、二次接线中，都存在着须要进一步探讨、摸索和在实践中不断总结阅历、使之提高的过程。(3)在动力上，不仅仅是几台风机、几台水泵、几台电梯，而是各成系统，如空调通风系统、给排水系统、消防系统、运输系统；在限制上不是简洁的起动、停止，而是就地限制、远方集控、BAS系统自动限制、火警信号限制与连锁限制；起动方式上有干脆起动、降压起动、软起动，还有风机、水泵与空调系统的能量