1、箱式牽引變電所在城市軌道交通中的應用單暉;王幫田【摘 要】根據(jù)牽引變電所的組成和設置模式,介紹了箱式牽引變電所的特點.通過國內(nèi)外箱式牽引變電所的應用實例,分析了國內(nèi)外箱式牽引變電所應用現(xiàn)狀和前景,提出了箱式牽引變電所總體設計要求.【期刊名稱】城市軌道交通研究【年(卷),期】2014(017)010【總頁數(shù)】4 頁(P131-134)【關鍵詞】城市軌道交通;箱式牽引變電所;總體設計【作 者】單暉;王幫田【作者單位】許繼集團有限公司,461001,河南許昌;許繼集團有限公司,461001,河南許昌【正文語種】中 文【中圖分類】U224;U231First-authors addressXJ Ele

2、ctric Co.，Ltd.，461001，Xuchang，Henan， China牽引變電所是城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的核心，具有設備種類多、數(shù)量大、相互關系復雜、占地面積大和設計周期長的特點。若把箱式變電站的建設思路引入城市軌道交通建設，即采用箱式牽引變電所的建設模式，將能夠縮小車站規(guī)模、節(jié)省土建投資、減少現(xiàn)場工作量和縮短施工工期，且易于實現(xiàn)與車站周圍環(huán)境的協(xié)調。牽引變電所的功能是向運行在軌道線路上的車輛供電。其主要設備組成包括中壓（一般為 35 k V）軌電位限制裝置、排流柜、配電變壓器、交直流電源系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)等。常規(guī)牽引變電所可以設置在車站內(nèi)，也可以設置在車站外的線路附近。當其

3、設置在車站外時，可以采用傳統(tǒng)的建筑物模式，也可采用箱式變電所模式。箱式牽引變電所具有傳統(tǒng)牽引變電所的功能。其將傳統(tǒng)牽引變電所中的主要設備集中裝配在一個或幾個工廠預制的鋼結構集裝箱內(nèi)，是一種工廠化、模塊化、標準化的建站模式。箱體內(nèi)除了布置傳統(tǒng)牽引變電所的各主要設備外，還安裝了環(huán)境控制設備（普通照明、應急照明、通風系統(tǒng)、空調設備、防凝露裝置等）、電源插座、各設備之間的電纜等。另外，根據(jù)實際需要，還可以布置防災報警裝置、門禁裝置等。以上設備在工廠內(nèi)集中安裝調試完畢后，由工廠整體或分節(jié)運輸?shù)阶冸娝惭b現(xiàn)場，直接進行安裝。箱式牽引變電所是一種集成化、標準化、工廠預制化的產(chǎn)品模式，其主要特點如下：建設周期

4、短。牽引變電所的工期包括變電所的設計，設備的制造、安裝、調制，還受到相關輔助系統(tǒng)（如環(huán)境控制、通信、消防等）變電所系統(tǒng)調試等工作可與土建工程并行開展，不受其他站后系統(tǒng)的拖累，甚至可 先于車站土建和其他系統(tǒng)提前開通。因此，與傳統(tǒng)牽引變電所建設相比，采用箱式 牽引變電所模式可大大縮短建設工期。現(xiàn)場工作量少。箱式牽引變電所箱體內(nèi)的各個單體設備通常已在工廠統(tǒng)一安場安裝工程量少、調試工作少。立柱、橫梁、底梁等，它們經(jīng)常與變電所的設備布置和管線敷設沖突，使得變電所內(nèi)總是存在一些區(qū)域，不能用于變電所生產(chǎn)工作。另外，為滿足設備運輸、操作、維護的要求，變電所設備布置受到很多限制，變電所內(nèi)還需要一些附加面積。以

5、1 個典型的牽引變400 m2150 m2。安全可靠性高、建設質量易于控制。安全可靠性主要包括施工安全可靠性和廠潔凈的環(huán)境內(nèi)進行標準化制造（統(tǒng)一的制造標準、嚴格的質量控制），控制。1全部變電所。后期建設方便。在城市軌道交通工程規(guī)劃中，考慮到運營初期的客流量，有拆移工作量小、拆移工期短，還可大大縮短停電時間，不影響全線的行車；且可與后期建造的車站很好地進行協(xié)調配合。牽引變電所設置更加合理。對城市軌道交通供電系統(tǒng)而言，牽引變電所的設量得到充分合理的利用，也降低了工程造價和運營成本。易與環(huán)境協(xié)調。城市軌道交通的線路規(guī)劃和沿線分布的車站基本上都在城市龐大，也很難與周圍環(huán)境協(xié)調。投資節(jié)省。牽引變電所的投

6、資包括設備投資（含安裝、調試費用）和土建投資（包含環(huán)境控制系統(tǒng)），10%。箱式牽引變電所并不是僅僅把一些傳統(tǒng)牽引供電設備移到普通集裝箱中的那種簡單的概念，其無論從箱體技術如結構、強度、配置，還是牽引供電設備的選擇以及與箱體的配合等，都牽涉到很多方面的綜合知識。與傳統(tǒng)的牽引變電所相比，箱式牽16引變電所和圣地亞哥地鐵系統(tǒng) E1 CAJON LRT 線工程中的 12 座牽引變電所均采用了箱式牽引變電所，洛杉磯捷運局紅線一期、洛杉磯捷運局紅線二期、賓西法尼亞東南部捷運局等也大量采用了箱式牽引變電所模式；英國、法國的電氣化鐵路系統(tǒng)也有大量的箱式牽引變電所在運營中。另外，在我國香港的東部鐵路和西部鐵路建

7、設中，也有幾座牽引變電所采用了箱式模式。目前，國內(nèi)箱式牽引變電所的生產(chǎn)廠家還比較少，主要是引進國外一些公司的技術進行合作和創(chuàng)新，逐步推出國產(chǎn)化的產(chǎn)品，并在國內(nèi)城市軌道交通中進行應用。例如：上海軌道交通工程中采用的箱式牽引變電所（1）；濱海新區(qū)小輕軌工程中采用的箱式牽引變電所（2）漸成熟，國產(chǎn)化的箱式牽引變電所將在我國城市軌道交通中得到廣泛應用。箱式牽引變電所應設計成結構簡單、性能可靠、運行安全、實用美觀、便于試驗和維修，外觀同環(huán)境相協(xié)調。筆者根據(jù)國外箱式牽引變電所和國內(nèi)電網(wǎng)中箱式變電站的設計經(jīng)驗，提出幾點總體設計建議。GB500162006建筑設計防火規(guī)范、GB5006020083110kVG

8、B17467 2010/低壓預裝式變電站等規(guī)范要求。箱體內(nèi)，每臺整流變壓器應有單獨設施（包括正常照明和應急照明及維修照明）3。箱體尺寸。由于我國相關規(guī)范中對于高電壓等級的箱式變電站（也稱預裝式變電站）箱體的設計尺寸沒有統(tǒng)一的要求，造成設計院或廠家在進行箱式變電站設GB5006020083110k V在站區(qū)規(guī)劃及土地征用環(huán)節(jié)造成浪費，還可能造成箱體超高超寬無法運輸。為此， 在進行箱式牽引變電所設計時，箱體設計要落實箱式牽引變電所的運輸條件，包括 運輸設備、路徑、交通疏解等，在滿足 GB 174672010/低壓預裝式變電 站等相關規(guī)范要求的基礎上盡可能減小箱體尺寸，必要時進行箱體分節(jié)運輸。根 3

9、400mm；運輸條件不好的情況下，箱體運輸單元的寬度和長度都要進行縮小。當然，箱體分節(jié)越多，現(xiàn)場安裝對接工作量越大。箱體基礎。目前，國內(nèi)已建成的箱式變電站均為在預裝式箱體下方做一個約2m（半地下電纜層），23的基礎設計：取消箱式變電站下方的半地下電纜層，在每個箱體的本體底座內(nèi)設200mm安全，易于維護，工程造價也相應降低。箱體基礎的另一種改進設計模式是采用地 面架空的方式，該模式能避免上述的前兩個缺點，但基礎造價會提高。箱內(nèi)的溫度和濕度控制。為解決箱體內(nèi)通風調溫和濕度控制的要求，并實現(xiàn)箱體內(nèi)溫度和濕度；同時配置溫控系統(tǒng)，聯(lián)鎖控制空調和風機，在溫度和濕度達到設定值時，啟動空調實施降溫或除濕，有效

10、調節(jié)箱體內(nèi)溫度和濕度。此外，通風及空調系統(tǒng)設置節(jié)能裝置，根據(jù)箱體內(nèi)溫度智能控制箱內(nèi)設備的運行，達到節(jié)能降耗的目的。各運輸單元之間的連接。當箱式牽引變電所不能整體運輸時，為避免現(xiàn)場配線，提高現(xiàn)場安裝的速度和質量，二次接線建議采用插接方式（如采用航空插頭插頭的兩端導線出廠前已連接固定好，現(xiàn)場只需插接，從而縮短了現(xiàn)場安裝和調試 時間。這些技術和方案已經(jīng)在電網(wǎng)的預裝式變電站中進行應用。箱式牽引變電所采用工廠生產(chǎn)預制、現(xiàn)場安裝模式，改變了傳統(tǒng)牽引變電所的設備布置、土建設計和施工模式。其標準化設計、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工，使牽引變電所建設走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、過程精細化的道路。隨著我國城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，箱式牽引變電站在軌道交通建設進程中必將發(fā)揮其重要作用，應用范圍會越來越廣?！鞠嚓P文獻】1 GB/T 174672