地铁轨道交通6号线供电系统初步设计方案说明书(59页).doc
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2024-07-17
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1、 目 录1概述11.1工程概述11.2系统概述12上阶段审查意见及执行情况12.1工可设计审查意见及执行情况12.2初步设计审查意见及执行情况23设计范围及接口23.1设计范围23.2设计接口24设计依据、采用标准及设计原则34.1设计依据34.2主要采用标准35主要设计原则36牵引供电系统46.1牵引供电系统构成46.2牵引供电系统计算46.3牵引供电系统主要设备配置217交流供电系统237.1主变电所设置方案237.2变电所的分布以及变压器安装容量237.3中压环网构成方案257.4AC35kV环网负荷分布267.5AC35kV系统短路电流277.6AC35kV系统电缆选择287.7中压供2、电网络电压水平校核297.8环网电缆敷设说明308供电系统运行方式318.1牵引供电系统运行方式318.2交流供电系统运行方式319主变电所负荷计算及安装容量选择329.1主变压器安装容量确定原则329.2主变电所负荷3310系统继电保护与自动装置3610.1继电保护功能配置3610.2自动装置的设置3811供电系统无功补偿及谐波分析3811.1主变电所无功补偿及谐波分析3811.2低压400V系统无功补偿及谐波分析3912再生电能吸收方案4012.1列车再生制动能量利用的意义4012.2再生能量利用技术发展现状4012.3再生制动能量吸收方案4312.4安装容量选择4413系统防雷和限制过电3、压措施4514接地系统4514.1接地系统设计原则4514.2接地系统构成4515需用功率及年用电量4615.1仅考虑东段、西段工程4615.2考虑中段、东段、西段工程4616分段开通供电系统衔接方案4616.1主变电所4616.2中压环网4616.3DC1500V直流供电系统4716.4杂散电流防护系统的预留4716.5二次保护的预留471 概述1.1 工程概述长沙市轨道交通6号线西起梅溪湖国际新城,东至黄花机场,线路全长约48.0km,全为地下线,设车站34座,全为地下站,其中换乘站13座。平均站间距为1.44km,最大站间距2.667km,为桐梓坡站至文昌阁站区间;最小站间距0.807k4、m,为文昌阁站至芙蓉中路站区间。6号线采用6节编组的A型车,接触网供电,设计最高速度80km/h。在线路西侧起点设梧桐路停车场,在河东东六线附近设黄梨路车辆段检修基地;与2、12号线共享梅溪湖主变,与9号线共享麓枫路主变,与8号线共享合平路主变;新建东四线控制中心。6号线分西、中、东三段实施,并预留继续往东延伸的条件。 6号线中段(枫林路站至东四线站)线路长为30.12km,均为地下线,设站23座,均为地下站;6号线西段(梧桐路站至枫林路站(不含)线路长为5.98km,均为地下线,设站4座,均为地下站;6号线东段(东四线站(不含)至西航站区站)线路长为12.0km,均为地下线,设站7座,均为地5、下站。1.2 系统概述长沙市轨道交通6号线供电系统采用110kV/35kV两级集中供电方式,全线设置3座主变电站,分别为梅溪湖主变电站,麓枫路主变电站和合平路主变电站。牵引供电系统采用直流1500V供电制式,地下区段采用架空刚性接触网,车辆段/停车场采用架空柔性接触网。中段工程设麓枫路主变电所、合平路主变电所各1座。麓枫路主变电站设置在麓枫路站附近,与规划的9号线共享。合平路主变电站设置在合平路站附近,与规划的8号线共享。西段工程设梅溪湖主变电所1座。梅溪湖主变电所位于红枫路站附近,与规划的2号线西沿线、12号线共享。中段工程正线设置13座牵引降压混合变电所、10座降压变电所,1座区间跟随所,6、在麓谷西站、教师村站、东郡站各设置1座物业开发跟随所。黄梨路车辆段设置1座牵引变电所及3座跟随所。在东四线控制中心设置一座降压所。西段工程正线设置3座牵引降压混合变电所、1座降压变电所。东段工程正线设置5座牵引降压混合变电所、2座降压变电所。梧桐路停车场设置1座牵引变电所及1座跟随所。线路速度目标值为80km/h,车辆采用A型车,初、近、远期均采用6辆编组(4动2拖),高峰小时列车开行对数分别为14、21、27对,系统能力按30对/小时考虑。本次初步设计为东西段工程初步设计,考虑到供电系统的完整性,供电系统方案按全线贯通统一考虑,并同时兼顾中段工程先期开通的供电质量。2 上阶段审查意见及执行情7、况2.1 工可设计审查意见及执行情况意见:下阶段在相关条件进一步稳定后,应详细检算供电系统的方案和容量需求,优化供电系统配置,并进一步落实既有和在建主变电所为本项目供电的预留条件(如间隔位置、电缆径路、设备容量等),做好接口设计。回复:同意专家审查意见,详细校核系统供电能力并优化设备容量选型,同时落实既有和在建主变电所对本线的接口预留。2.2 中段工程初步设计审查意见及执行情况意见:全线牵引变电所设置中压能馈式再生制动能量吸收装置,与长沙地铁已开通运营线路及在建线路保持一致。建议在下阶段根据招标后的车辆特性(是否安装制动电阻等),最终确定再生能量吸收装置的安装容量。回复:同意专家审查意见,下阶8、段结合线路调整情况及中标车辆参数,在设备招标前详细校核再生装置安装容量,在满足系统正常运行的前提下充分考虑经济性。3 设计范围及接口3.1 设计范围长沙市轨道交通6号线工程供电系统设计范围从梧桐路站起至西航站区站止,自主变电所40.5kV开关柜馈出端,至沿线各牵引降压混合变电所、降压变电所以及接触网的系统设计。主要设计内容包括供电系统的方案构成、运行方式;牵引供电计算;系统各种运行方式下的负荷计算;主变电所变压器安装容量的确定;35kV供电系统及DC1500V牵引供电系统主要设备容量选择;供电系统电压水平、短路电流、用电量及需用功率计算等。初步设计西段工程所对应的范围为梧桐路站至枫林路站(不含9、),含梧桐路停车场1座。东段工程所对应的范围东四线站(不含)至西航站区。3.2 设计接口3.2.1 外部接口(1) 与主变电所的设计接口分界供电系统与主变电所的设计界面在主变电所40.5kV开关柜馈出线电缆端头以及馈出端子排。1)供电系统负责提供主变电所馈线数目、主变压器负荷及安装容量、无功补偿及滤波、系统运行方式、等要求,并负责提供40.5kV馈线柜保护整定的基础资料等。并负责主变电站至地铁个变电所的35kV电力电缆及光缆设计。2)主变电所负责主变电所内的设备安装以及所内35kV电缆敷设等的设计。(2) 与线路专业的设计接口1)线路专业负责提供本线线路平、纵断面。2)供电系统负责根据平、纵断10、面确定牵引变电所分布方案。(3) 与行车专业的设计接口1)行车专业负责提供行车交路、运营组织要求、列车停站时分、牵引计算结果等资料。2)供电系统负责根据行车专业提供的资料,确定牵引供电系统方案。3.2.2 内部接口(1) 与变电所的设计接口供电系统与车站、车辆段、停车场变电所的设计界面为变电所40.5kV进出线开关柜的电缆端头。1)供电系统负责设计和确定变电所设备容量、供电网络构成、运行方式、系统短路电流的计算等。2)变电所专业负责各种所内设备的安装、电缆敷设以及接线等设计。(2) 与接触网的设计接口1)供电系统专业负责确定接触网系统的载流要求。2)接触网专业负责接触网的安装等设计。(3) 与11、杂散电流的设计接口1)供电系统专业负责确定杂散电流收集网的截面要求。2)杂散电流负责具体防护措施及具体的配合实施。4 设计依据、采用标准及设计原则4.1 设计依据1)长沙市轨道交通6号线工程勘察设计项目系统设计标段合同 (标段号:XTSJ-6)。2)长沙市轨道交通6号线工程可行性研究报告。3)关于长沙市轨道交通6号线工程可行性研究报告的批复。4)长沙市轨道交通6号线工程初步设计技术要求。5)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件组成与内容。6)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件编制统一规定。7)相关会议纪要、公文及轨道公司提供的基础资料。8)其它相关专业提供的技术工作联系单。4.2 主要采用标12、准地铁设计规范GB50157-2013城市轨道交通技术规范GB50490-2009城市轨道交通直流牵引供电系统GB/T10411-2005电力工程电缆设计规范GB50217-2007供配电系统设计规范GB50052-2009电能质量 公用电网谐波GB/T 14549-93电能质量 供电电压偏差GB12325-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-2008交流电气装置的接地设计规范GB50065-2011地铁杂散电流腐蚀防护技术规程CJJ49-92轨道交通牵引供电系统电压GB/T 1402-20105 主要设计原则1)供电系统应根据长沙市轨道交通线网规划及本工程的具体特点,13、统筹规划,在满足本工程供电需求的前提下,充分考虑资源共享,节省工程投资,提高经济和社会综合效益。2)供电系统应满足安全、可靠、经济、运行灵活的要求,系统接线应尽量简单、统一,以利于工程实施及方便运营管理、降低运营成本。3)本工程供电系统规模按系统能力行车交路设计。4)供电系统采用110/35kV两级集中供电方式。5) 每座主变电所均从电力系统城市变电站引入两回独立的110kV电源,并互为备用。6)一般每个车站设一座35/0.4kV降压变电所,对于规模较大的车站、场段可根据具体负荷分布情况增设跟随式降压变电所。7)在设牵引变电所的车站、车辆段及停车场,牵引变电所与降压变电所应合建为牵引降压混合变14、电所;为保证供电可靠性,各牵引降压混合变电所和降压变电所由两回互为备用的电源供电。8)整流机组负荷等级应满足GB/T10411-2005规定,即: 100额定负荷连续 150额定负荷2小时 300额定负荷1分钟9)牵引供电系统采用DC1500V架空接触网供电制式,接触网最高、最低电压水平应满足GB/T10411-2005规定,即: 接触网最高电压不得高于1800V 接触网最低电压不得低于1000V10)供电系统功率因数在主变最大负荷时应不低于 0.95,在低谷负荷时功率因数应不高于 0.95,并避免无功返送。11)为减少谐波对供电系统及电力系统的影响,牵引供电系统采用等效24脉波整流机组向牵引15、网供电。12)供电系统继电保护应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求。变电所内主要电气设备采用全所综合自动化控制,并设置全线电力监控(SCADA)系统,实现全线在OCC集中调度。13)为保证旅客安全,每个车站应设钢轨电位限制装置。14)主变电所110 kV中性点接地方式应根据长沙市电网运行状况,由电力系统确定;35kV系统采用经电阻接地的接地方式;车站低压400V配电系统接地方式采用TN-S系统。15)全线接地系统按综合接地系统设计。16)杂散电流防护设计应与接地系统协调配合,当杂散电流防护设计与安全接地发生矛盾时,以安全接地为主。17)变电所按无人值班设计。18)在满足技术要求和功能要求16、的前提下,供电系统应尽量采用适合地铁特点、优质的、便于维护的国产化设备。6 牵引供电系统6.1 牵引供电系统构成直流牵引供电系统主要由整流机组、直流正负极开关设备、馈线、接触网隔离开关、接触网、钢轨、回流电缆、均流电缆和钢轨电位限制装置、再生电能利用装置等组成。每座牵引变电所设两套整流机组(整流变压器整流器单元),牵引降压混合变电所35kV侧采用单母线分段接线,两套整流机组并联接在同一段35kV母线上,牵引变电所DC1500V侧母线采用单母线接线方式,正线每座牵引变电所馈出DC1500V电源向左、右线接触网供电,牵引变电所出口设越区供电隔离开关。6.2 牵引供电系统计算6.2.1 牵引供电系统17、计算条件(1) 线路资料本次计算线路平面及纵断面等线路资料基于总体院“穗铁院【长6总体】联字(2017)第28号关于开放6号线东西段初步设计线路第二版的函”提供的线路资料。(2) 车辆资料 列车编组:6辆编组、A型车,动拖比为21; 列车最高运行速度:80km/h; 列车平均加速度: 0.5m/s2; 列车最大起动加速度: 0.95m/s2; 常用制动平均减速度: 1.0m/s2; 紧急制动减速度: 1.2m/s2;6.2.2 系统相关设备参数 整流机组型式:等效24脉波; 整流变压器额定电压:35kV/1180V; 整流机组线性空载电压:1593V; 整流机组电压调整率:6% ; 正线接触网18、单位电阻: 刚性悬挂:0.0136/km; 柔性悬挂:0.0360/km; 正线钢轨类型:P60,钢轨单位电阻:0.020/km(考虑5%磨耗)。6.2.3 行车组织本次计算行车组织资料基于总体院“穗铁院【长6总体】联字(2016)第41号:关于开放6号线中段初步设计第二版线路行车资料的函”提供的行车组织资料。(1) 列车运行交路各设计年度的列车运行交路和行车密度如下:图6.2.3-1 中段线路先期开通列车运行交路图图6.2.3-2 初期高峰小时全线列车运行交路图图6.2.3-3 近期高峰小时全线列车运行交路图图6.2.3-4 远期高峰小时全线列车运行交路图图6.2.3-5 系统设计能力全线列19、车运行交路图(2) 停站时分列车停站时间表 表6.2.3-1序号车站名称初期近期远期序号车站名称初期近期远期1梧桐路35353519窑岭4040402紫荆路35353520朝阳村4035353金菊路40404021东郡4035354红枫路35353522人民东路3535355枫林路35354023花桥村3535356长川路35353524双杨路3535357麓松路35353525红旗路3535358麓谷西35353526合平路3535409麓枫路35353527东四线35353510玉兰路35353528黄兴大道南35353511望岳路35353529东十一线35353512教师村35353520、30蓝田大道35353513岳华路35353531空港城35353514桐梓坡路40404032黄金大道35353515文昌阁40404033临空产业园35353516芙蓉中路35353534西航站区35353517烈士公园35353535东航站区(规划预留)3518迎宾路口4040406.2.4 列车模拟牵引计算结果长沙6号线工程牵引计算结果统计 表6.2.4-1站名距 离(km)运行时分(秒)给电时分(秒)给电能耗(千瓦时)再生能耗(千瓦时)上行下行上行下行上行下行上行下行梧桐路1.77 118.75 118.46 27.16 45.69 23.16 26.50 -16.33 -14.2521、 紫荆路1.71 112.13 112.32 62.29 15.11 35.20 14.97 -19.43 -8.15 金菊路1.38 103.81 98.13 16.20 11.48 16.82 9.85 -2.50 -7.37 红枫路0.90 70.94 66.99 16.20 24.56 16.81 28.43 -13.73 -13.77 枫林路1.49 97.56 92.84 16.99 21.92 17.97 24.61 -10.49 -11.51 长川路1.65 109.21 108.86 24.51 57.11 22.29 42.61 -28.95 -13.60 麓松路0.97 22、72.58 72.43 20.08 21.24 22.28 23.95 -14.39 -13.50 麓谷西1.43 97.07 94.19 63.24 15.76 32.51 16.17 -8.78 -17.93 麓枫路1.40 90.83 90.03 21.44 18.56 24.05 20.24 -10.10 -13.63 玉兰路1.18 83.45 82.26 16.56 23.33 17.11 26.92 -14.74 -10.38 望岳路1.20 84.11 82.92 53.30 18.39 39.47 20.02 -9.35 -30.00 教师村0.87 70.05 70.12 23、13.37 22.24 12.40 25.36 -15.52 -6.97 岳华路1.16 78.82 80.44 24.40 16.75 28.10 17.63 -11.01 -15.14 桐梓坡路2.67 162.63 169.72 64.29 69.70 41.09 26.82 -13.56 -24.94 文昌阁0.81 65.22 64.75 13.22 22.16 12.41 25.15 -15.18 -7.39 芙蓉中路1.32 91.94 95.36 28.62 15.42 24.38 15.43 -15.44 -6.51 烈士公园0.98 71.94 74.07 23.87 1424、.97 27.49 14.76 -10.06 -14.85 迎宾路口1.53 97.68 104.76 17.88 73.71 19.29 32.18 -15.60 -10.78 窑岭1.19 80.70 83.11 18.90 19.22 20.74 21.01 -13.35 -9.89 朝阳村1.95 124.99 122.65 80.29 19.04 40.18 20.75 -11.91 -25.00 东郡0.84 69.13 67.65 18.74 16.31 20.33 16.74 -8.81 -13.35 人民东路1.09 77.76 80.00 15.67 24.63 15.7925、 28.71 -18.01 -7.19 花桥村1.26 91.42 91.53 15.64 14.38 15.98 14.13 -6.51 -6.97 双杨路2.01 127.79 120.53 19.08 20.52 21.01 22.89 -8.68 -11.53 红旗路1.58 99.20 105.16 18.01 64.14 19.48 30.06 -16.15 -10.54 合平路1.13 79.03 80.23 18.38 21.11 19.80 23.72 -14.65 -10.32 东四线2.27 137.88 142.85 14.74 76.82 14.65 35.66 -826、.90 -16.77 黄兴大道南1.95 125.15 127.98 20.00 13.50 22.06 12.59 -5.55 -8.64 东十一线2.46 147.51 151.47 17.45 64.90 18.66 29.47 -7.78 -14.65 蓝田大道1.18 80.81 80.98 20.43 25.57 22.72 29.70 -17.72 -13.22 空港城2.04 123.96 129.71 17.18 28.52 18.26 24.23 -12.99 -6.07 黄金大道1.18 85.83 82.96 15.90 18.46 16.36 19.90 -8.51 27、-9.68 临空产业园1.01 76.47 73.45 17.79 16.92 19.16 17.64 -7.44 -11.74 西航站区3.84 226.15 227.12 63.02 133.71 29.68 43.69 -17.06 -16.37 东航站区(规划预留)长沙6号线工程列车运行模拟结果统计 表6.2.4-2项 目单 位下 行上 行给电能耗千瓦时767.7802.5再生能耗千瓦时-429.2-432.6运行时分秒3432.53446.0正线公里公里51.451.4单位能耗千瓦时/万吨公里440.1460.1技术速度公里/时53.953.7旅行速度公里/时40.640.5注:梧桐28、路站至东航站区站(规划预留站)方向为上行方向,反之为下行方向;下同。6.2.5 牵引变电所设置方案(1) 模拟计算基于以上输入资料,提出4种正线牵引变电所布点方案。在建立正线直流牵引供电系统网络仿真的电路模型后,利用“运行图”法牵引供电系统仿真模拟计算软件对三种方案分别进行仿真计算。方案01(比选方案一):6号线远期全线贯通运行后,正线设置21座牵引变电所,分别位于:梧桐路站、紫荆路站、金菊路站、枫林路站、麓松路站、麓枫路站、望岳路站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站、花桥村站、红旗路站、东四线站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航站区站、东航站区站;方案29、02(比选方案二):6号线远期全线贯通运行后,正线设置21座牵引变电所,分别位于:梧桐路站、金菊路站、枫林路站、麓松路站、麓枫路站、望岳路站、教师村站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站、花桥村站、红旗路站、东四线站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航站区站、东航站区站;方案03(比选方案三):6号线远期全线贯通运行后,正线设置21座牵引变电所,分别位于:梧桐路站、紫荆路站、红枫路站、长川路站、麓谷西站、麓枫路站、望岳路站、教师村站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站、双杨路站、合平路站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航30、站区站、东航站区站;方案04(推荐方案):6号线远期全线贯通运行后,正线设置22座牵引变电所,分别位于:梧桐路站、紫荆路站、金菊路站、枫林路站、麓松路站、麓枫路站、望岳路站、教师村站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站、花桥村站、红旗路站、东四线站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航站区站、东航站区站;各方案牵引所分布如下表所示:47各方案牵引所分布示意 表6.2.5-1序号车站车站里程(km)站间距(km)车站特点配线牵引所布点方案01牵引所布点方案02牵引所布点方案03牵引所布点方案04牵引所位置所间距(km)牵引所位置所间距(km)牵引所位置所间距(k31、m)牵引所位置所间距(km)1梧桐路0.000 起点梧桐路梧桐路梧桐路梧桐路1.7670 1.77 3.48 1.77 1.77 2紫荆路1.767 停车场紫荆路紫荆路紫荆路1.7116 1.71 3.10 1.71 3金菊路3.479 换2号线、换城际金菊路金菊路金菊路1.3834 2.29 2.29 2.29 4红枫路4.862 红枫路0.9030 2.39 5枫林路5.765 中段起点、换12号线枫林路枫林路枫林路1.4867 3.14 3.14 3.14 6长川路7.252 长川路1.6516 2.62 7麓松路8.903 麓松路麓松路麓松路0.9665 2.39 2.39 2.39 32、8麓谷西9.870 麓谷西1.4259 1.43 9麓枫路11.296 麓枫路麓枫路麓枫路麓枫路1.3959 2.57 2.57 2.57 2.57 10玉兰路12.692 1.1750 11望岳路13.867 望岳路望岳路望岳路望岳路1.1955 3.22 1.20 1.20 1.20 12教师村15.062 换9号线教师村教师村教师村0.8662 2.03 2.03 2.03 13岳华路15.928 1.1631 14桐梓坡路17.091 换4号线、过江桐梓坡路桐梓坡路桐梓坡路桐梓坡路2.6669 2.67 2.67 2.67 2.67 15文昌阁19.758 换1号线、过江文昌阁文昌阁文33、昌阁文昌阁0.8066 2.12 2.12 2.12 2.12 16芙蓉中路20.565 1.3167 17烈士公园21.882 烈士公园烈士公园烈士公园烈士公园0.9796 2.51 2.51 2.51 2.51 18迎宾路口22.861 换2号线1.5322 19窑岭24.393 换7号线窑岭窑岭窑岭窑岭1.1923 3.14 3.14 3.14 3.14 20朝阳村25.586 换3号线1.9511 21东郡27.537 换5号线东郡东郡东郡东郡0.8411 1.93 1.93 3.20 1.93 22人民东路28.378 换2号线1.0904 23花桥村29.468 花桥村花桥村花桥村34、1.2640 3.27 3.27 3.27 24双杨路30.732 双杨路2.0052 3.59 25红旗路32.738 红旗路红旗路红旗路1.5850 2.71 2.71 2.71 26合平路34.323 换8号线合平路1.1265 3.40 27东四线35.449 中段终点、车辆段东四线东四线东四线2.2693 2.27 2.27 2.27 28黄兴大道南37.718 换城际黄兴大道南黄兴大道南黄兴大道南黄兴大道南1.9480 1.95 1.95 1.95 1.95 29东十一线39.666 东十一线东十一线东十一线东十一线2.4550 2.46 2.46 2.46 2.46 30蓝田大道35、42.121 蓝田大道蓝田大道蓝田大道蓝田大道1.1750 3.22 3.22 3.22 3.22 31空港城43.296 2.0400 32黄金大道站45.336 黄金大道站黄金大道站黄金大道站黄金大道站1.1780 2.19 2.19 2.19 2.19 33临空产业园46.514 1.0110 34西航站区47.525 换磁浮线西航站区西航站区西航站区西航站区3.8410 3.84 3.84 3.84 3.84 35东航站区51.366 末端、换11号线东航站区东航站区东航站区东航站区牵引供电系统仿真模拟计算结果如下:系统储备能力(30对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模36、拟结果表(方案01,比选方案,远期贯通后正线21座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-2牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路桐梓坡路文昌阁烈士公园窑岭牵引变电所间距(km)1.77 1.712.29 3.14 2.39 2.57 3.22 2.67 2.12 2.51 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1374 1678 2696 3516 3642 4038 4660 4298 3587 3501 3535 整流机组有效电流(A)882 1075 1763 2326 2377 2738 3250 2910 2343 2289 2315 馈线有效电流(A)下 行37、807 233 667 354 1163 595 1059 800 1101 519 1437 558 1185 930 833 505 1472 678 1180 750 上 行331 671 515 830 571 948 584 1053 877 1137 688 1057 1116 1719 701 1131 423 792 908 722 牵引网最低电压(V)1528 1503 1424 1414 1405 1389 1295 1406 1477 1454 钢轨最高电位(V)43 38 70 71 61 88 115 52 32 49 相邻所解列情况下高峰小时负荷故障变电所右所故障左38、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功率(kW)2241 3052 2639 3556 4346 4618 4756 5030 5144 5611 5987 6253 6261 5924 5815 5444 5173 5006 5296 5100 整流机组有效电流(A)1449 1986 1710 2341 2907 3100 3176 3337 3430 3863 4242 4502 4489 4151 4001 3648 3439 3322 3539 3398 馈线有效39、电流(A)下 行1046 970 1090 392 1920 893 1653 1305 1569 1096 2351 1179 1916 1606 1538 1314 2082 1408 1697 1378 上 行695 838 1093 1011 1236 1357 1178 1391 1573 1765 1763 1837 1931 2415 1230 1864 955 1353 1521 1204 牵引网最低电压(V)1464 1395 1352 1464 1289 1352 1344 1289 1307 1344 1051 1307 1121 1051 1336 1121 1333 40、1336 1290 1333 钢轨最高电位(V)75 63 87 75 117 87 89 117 103 89 216 103 178 216 69 178 88 69 94 88 牵引变电所窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(km)3.14 1.93 3.27 2.71 2.27 1.95 2.463.22 2.19 3.84 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)3535 3402 3229 3121 2842 2147 2329 2674 2785 2787 2226 整流机组有效电流(A)2315 2216 2108 20441、0 1866 1384 1507 1734 1806 1813 1447 馈线有效电流(A)下 行1080 460 1207 665 1008 533 1121 708 846 355 859 237 1010 412 1149 629 1075 515 975 580 上 行777 1273 683 1008 589 968 326 1161 231 761 223 847 266 640 479 804 562 1208 436 1049 牵引网最低电压(V)1445 1477 1450 1441 1483 1512 1513 1458 1468 1498 钢轨最高电位(V)46 36 442、7 40 24 26 26 36 34 37 相邻所解列情况下高峰小时负荷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功率(kW)4859 4759 5110 4862 4522 4160 4438 4213 3763 3509 3362 3354 3749 3733 3708 3990 4032 3874 4412 3379 整流机组有效电流(A)3222 3144 3397 3229 2988 2745 2954 2816 2492 2302 2200 2143、95 2469 2450 2430 2622 2653 2551 2926 2218 馈线有效电流(A)下 行1391 1004 1991 1363 1499 1043 1599 1273 1133 1075 1210 669 1555 796 1497 1097 1659 1188 1430 1123 上 行1310 1756 1378 1776 1015 1324 819 1451 441 1110 641 1109 704 858 805 989 1123 1643 1329 1392 牵引网最低电压(V)1344 1290 1336 1344 1322 1336 1309 1322 144、437 1309 1407 1437 1376 1407 1356 1376 1347 1356 1258 1347 钢轨最高电位(V)78 94 77 78 75 77 71 75 44 71 46 44 51 46 57 51 66 57 110 66 注:上表中,当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。系统储备能力(30对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案02,比选方案,远期贯通后正线21座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-3牵引变电所45、梧桐路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园窑岭牵引变电所间距(km)3.48 2.29 3.142.39 2.57 1.20 2.03 2.672.12 2.51 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)2127 3184 3651 3589 3654 3390 3438 3405 3385 3444 3516 整流机组有效电流(A)1374 2091 2419 2341 2455 2293 2322 2259 2206 2250 2302 馈线有效电流( A )下 行1019 410 1115 639 1034 824 1073 514 1282 709 600 31746、 1059 543 936 384 1484 654 1183 747 上 行659 1040 516 992 561 1072 840 1193 513 1233 449 990 590 1294 710 1059 437 766 912 718 牵引网最低电压(V)1470 1417 1412 1422 1378 1431 1417 1446 1479 1455 钢轨最高电位(V)32 73 72 56 83 52 56 33 32 49 相邻所解列情况下高峰小时负荷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右所故障左所故障右所故障左所故障右47、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功率(kW)3312 4839 4740 5185 5128 4787 5085 5242 4813 5012 5051 5003 5073 4698 4888 4759 4850 4868 5090 5043 整流机组有效电流(A)2164 3226 3190 3507 3436 3165 3384 3580 3306 3498 3528 3488 3531 3190 3297 3152 3210 3226 3392 3357 馈线有效电流( A )下 行1330 1311 1879 1146 1594 1354 1477 1144 1748、46 1284 1175 895 1739 942 1602 928 2094 1349 1711 1364 上 行1130 1580 1192 1636 1120 1432 1462 1827 1028 1958 1112 1763 1393 1723 1263 1505 974 1292 1532 1185 牵引网最低电压(V)11221205 1284 1315 1342 1284 1203 1342 1266 1203 1285 1266 1279 1285 1341 1279 1334 1341 1297 1334 钢轨最高电位(V)168 118 116 93 99 116 85 49、99 76 85 66 76 68 66 67 68 74 67 94 74 牵引变电所窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(km)3.141.93 3.27 2.71 2.271.952.46 3.222.193.84正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)3516 3398 3227 3120 2841 2147 2329 2674 2785 2787 2226 整流机组有效电流(A)2302 2214 2107 2040 1866 1384 1507 1734 1806 1813 1447 馈线有效电流(A)下 行1083 456 50、1208 664 1009 532 1122 708 847 354 859 237 1010 412 1149 629 1075 514 975 580 上 行779 1271 683 1007 590 967 326 1161 231 761 223 847 266 640 479 803 562 1208 436 1049 牵引网最低电压(V)1446 1477 1450 1441 1484 1512 1513 1458 1468 1498 钢轨最高电位(V)47 36 47 42 22 23 23 36 35 33 相邻所解列情况下高峰小时负荷故障变电所右所故障左所故障右所故障左所故障51、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功率(kW)4815 4730 5097 4855 4511 4158 4436 4210 3763 3508 3361 3354 3748 3732 3708 3990 4031 3874 4412 3378 整流机组有效电流(A)3190 3123 3388 3224 2981 2744 2952 2814 2492 2301 2199 2195 2468 2449 2430 2622 2652 2551 2926 2217 馈线有效电流(A)下 行13952、7 985 1991 1360 1500 1042 1600 1271 1134 1073 1211 669 1556 795 1497 1097 1659 1189 1430 1123 上 行1313 1743 1379 1773 1016 1323 820 1450 441 1110 641 1110 704 857 805 989 1123 1643 1329 1392 牵引网最低电压(V)1344 1297 1336 1344 1322 1336 1309 1322 1437 1309 1407 1437 1376 1407 1356 1376 1347 1356 1258 1347 53、钢轨最高电位(V)88 94 73 88 88 73 73 88 40 73 43 40 59 43 70 59 60 70 112 60 注:上表中,当梧桐路站、金菊路站、东四线站牵引所解列时的供电质量参数均为相邻停车场、车辆段牵引所向正线支援供电后的数据。系统储备能力(30对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案03,比选方案,远期贯通后正线21座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-4牵引变电所梧桐路紫荆路红枫路长川路麓谷西麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.77 3.10 2.39 2.62 1.43 2.57 1.20254、.032.67 2.12正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1539 2108 3508 3265 2960 3274 3295 3397 3393 3393 3484 整流机组有效电流(A)988 1357 2331 2140 1919 2193 2227 2294 2251 2211 2277 馈线有效电流(A)下 行842 260 836 458 1175 493 1179 935 665 484 1320 657 617 311 1067 537 941 380 1490 647 上 行388 669 828 915 634 1023 640 1315 489 929 549 1155、89 462 970 597 1288 715 1055 443 761 牵引网最低电压(V)1526 1438 1445 1477 1441 1385 1434 1418 1446 1479 钢轨最高电位(V)37 55 53 36 49 79 52 56 31 32 相邻所解列情况下高峰小时负荷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功率(kW)2747 3530 3140 4256 4986 4830 4259 4150 4505 4740 4414 56、4662 4917 4930 4911 4670 4881 4761 4866 5037 整流机组有效电流(A)1783 2310 2050 2845 3374 3237 2812 2726 2989 3230 3017 3237 3434 3433 3410 3170 3291 3153 3222 3343 馈线有效电流(A)下 行1172 970 1375 656 1810 1179 1580 1445 1146 817 1780 1089 1194 861 1761 925 1615 906 2114 1335 上 行926 838 1387 1169 1032 1628 1105 1657、32 1201 1560 1065 1718 1132 1724 1411 1705 1278 1488 994 1280 牵引网最低电压(V)1397 1383 1266 1397 1326 1266 1383 1326 1265 1383 1275 1265 1287 1275 1283 1287 1340 1283 1332 1340 钢轨最高电位(V)53 52 117 53 108 117 46 108 66 46 69 66 66 69 64 66 71 64 73 71 牵引变电所烈士公园窑岭东郡双杨路合平路黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(km58、)2.513.143.203.59 3.401.95 2.463.222.193.84正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)3484 3658 4039 3678 3732 2576 2472 2716 2794 2789 2227 整流机组有效电流(A)2277 2398 2651 2409 2480 1670 1603 1762 1812 1815 1447 馈线有效电流(A)下 行1196 730 1121 432 1564 803 1055 849 1456 641 830 266 993 428 1146 632 1074 515 975 581 上 行929 701 834 1259、19 1026 1209 674 763 548 907 187 891 259 649 475 806 562 1209 435 1050 牵引网最低电压(V)1453 1442 1428 1413 1412 1507 1510 1457 1468 1498 钢轨最高电位(V)48 49 54 52 53 22 22 35 33 36 相邻所解列情况下高峰小时负荷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功率(kW)5187 5216 5376 5460 560、743 5268 5232 5086 4770 4189 3827 3778 3993 3822 3843 4025 4052 3893 4425 3383 整流机组有效电流(A)3460 3478 3583 3636 3845 3512 3491 3422 3204 2775 2519 2488 2639 2511 2522 2646 2667 2563 2935 2220 馈线有效电流(A)下 行1755 1342 1654 940 2317 1499 1712 1521 1753 1450 1179 878 1539 833 1490 1110 1658 1196 1430 1124 上61、 行1580 1166 1646 1697 1644 2020 1116 1285 831 1353 613 1323 691 886 797 1003 1122 1648 1329 1394 牵引网最低电压(V)1289 1332 1159 1289 1088 1159 1257 1088 1356 1257 1398 1356 1373 1398 1355 1373 1346 1355 1257 1346 钢轨最高电位(V)98 73 156 98 191 156 118 191 58 116 38 58 58 38 71 58 63 71 110 63 注:上表中,当合平路站牵引所解列时62、的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。系统储备能力(30对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案04,推荐方案,远期贯通后正线22座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-5牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.771.712.29 3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 2.12 2.51正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1373 1676 2691 3500 3549 3645 63、3387 3437 3405 3385 3443 整流机组有效电流(A)882 1074 1760 2316 2314 2449 2291 2321 2258 2205 2250 馈线有效电流(A)下 行807 233 666 354 1161 595 1051 809 1076 511 1283 707 602 316 1060 542 937 383 1485 653 1184 上 行330 671 514 831 569 949 576 1057 843 1188 514 1231 450 989 591 1293 711 1058 438 766 913 牵引网最低电压(V)1528 64、1503 1424 1414 1422 13861431 1417 1446 1479 1455 钢轨最高电位(V)37 32 71 72 57 7855 57 34 33 50 相邻所解列情况下高峰小时负荷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右所故障整流机组功率(kW)2234 3033 2628 3538 4309 4575 4706 4719 4927 5185 4797 4993 5034 5000 5063 4693 4886 4756 4847 4865、68 5089 整流机组有效电流(A)1444 1973 1703 2330 2882 3071 3142 3118 3273 3540 3295 3485 3517 3485 3524 3186 3296 3150 3208 3225 3390 馈线有效电流(A)下 行1045 970 1086 393 1908 895 1627 1323 1487 1113 1748 1271 1180 894 1742 937 1602 925 2098 1349 1712 上 行693 838 1088 1012 1222 1359 1151 1401 1473 1796 1030 1947 111666、 1762 1396 1719 1263 1502 977 1292 1534 牵引网最低电压(V)1465 1395 1353 1465 1289 1353 1347 1289 1275 1347 1266 1275 1285 1266 1279 1285 1341 1279 1334 1341 1292 钢轨最高电位(V)42 46 79 42 115 79 101 115 87 101 76 87 70 76 70 70 68 70 76 68 95 牵引变电所窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(km)2.51 3.141.93367、.272.712.27 1.95 2.463.222.193.84 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)3516 3398 3227 3120 2841 2147 2328 2674 2785 2787 2225 整流机组有效电流(A)2302 2214 2106 2040 1866 1384 1507 1734 1806 1813 1447 馈线有效电流(A)下 行746 1084 456 1208 663 1009 532 1122 707 847 354 859 237 1010 412 1149 629 1075 514 975 580 上 行717 780 1270 683 1068、07 590 967 327 1161 231 761 223 847 266 640 479 803 562 1208 436 1049 牵引网最低电压(V)1455 1446 1477 1450 1441 1484 1458 1513 1458 1468 1498 钢轨最高电位(V)50 48 37 48 43 23 22 22 36 35 32 相邻所解列情况下高峰小时负荷故障变电所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右所故障左所故障整流机组功率(kW)5042 4815 69、4729 5096 4855 4510 4157 4436 4209 3761 3508 3360 3353 3748 3731 3707 3990 4030 3873 4412 3377 整流机组有效电流(A)3356 3190 3123 3387 3224 2980 2743 2952 2814 2491 2301 2199 2194 2468 2449 2429 2622 2652 2550 2926 2217 馈线有效电流(A)下 行1361 1397 983 1993 1359 1501 1040 1600 1269 1135 1073 1211 668 1556 795 1498 70、1097 1659 1188 1430 1123 上 行1182 1314 1741 1380 1773 1017 1321 819 1449 442 1110 642 1109 705 857 806 989 1123 1642 1329 1392 牵引网最低电压(V)1334 1344 1292 1336 1344 1322 1336 1309 1322 1437 1309 1407 1437 1376 1407 1356 1376 1347 1356 1258 1347 钢轨最高电位(V)76 88 95 75 88 90 75 73 90 38 73 40 38 59 40 72 5971、 63 72 112 63 注:上表中,当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。开通年高峰小时(12对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案04,推荐方案,线路开通年东段、西段工程尚未接入) 表6.2.5-6牵引变电所枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁牵引变电所间距(km)3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1586 1672 1511 1275 1321 1405 1528 整流机组有效72、电流(A)1023 1075 972 817 849 901 980 馈线有效电流(A)下 行655 507 636 251 594 427 412 264 606 334 618 243 上 行357 636 497 764 312 596 315 602 335 640 403 614 牵引网最低电压(V)1469 1506 1474 1535 1491 1520 钢轨最高电位(V)42 28 48 24 37 21 相邻所解列情况下高峰小时负荷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右所故障左所故障整流机组功率(kW)1981 1892 73、2012 1972 1804 1801 1887 1923 1916 1895 2029 2058 整流机组有效电流(A)1281 1218 1297 1274 1165 1162 1219 1244 1239 1223 1309 1325 馈线有效电流(A)下 行844 807 559 447 707 572 607 453 816 439 873 425 上 行541 893 559 898 455 725 590 781 672 742 606 748 牵引网最低电压(V)1444 1301 1432 1444 1439 1432 1443 1439 1441 1443 1436 14474、1 钢轨最高电位(V)49 106 57 49 52 57 53 52 50 53 54 50 牵引变电所文昌阁烈士公园窑岭东郡花桥村红旗路东四线牵引变电所间距(km)2.12 2.513.141.933.272.71正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1528 1528 1551 1594 1469 1472 1245 整流机组有效电流(A)980 980 995 1025 943 950 798 馈线有效电流(A)下 行858 407 568 419 599 227 663 449 586 274 650 458 上 行309 457 545 454 484 754 444 468 375、64 593 180 566 牵引网最低电压(V)1504 1489 1500 1500 1494 1479 钢轨最高电位(V)33 44 32 35 35 39 相邻所解列情况下高峰小时负荷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右所故障左所故障整流机组功率(kW)2137 2137 2202 2198 2142 2161 2330 2206 2033 1915 2012 1836 整流机组有效电流(A)1378 1378 1422 1419 1383 1397 1510 1428 1312 1240 1306 1186 馈线有效电流(A)下76、 行1087 732 828 680 736 456 961 767 785 479 837 681 上 行550 645 803 685 718 897 684 845 547 754 357 732 牵引网最低电压(V)1420 1436 1416 1420 1428 1416 1439 1428 1369 1439 1416 1369 钢轨最高电位(V)65 54 62 65 59 62 65 59 82 65 56 82 注:线路开通年东段、西段工程尚未接入,上表中当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当枫林路站牵引所解列时的供电质量参数分别为麓松路77、站牵引所向末端单边支援供电的数据。初期高峰小时(14对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案04,推荐方案,线路初期东航站区站尚未接入) 表6.2.5-7牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.771.712.29 3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 2.12 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)812 924 1326 1821 2009 1727 1398 1518 1595 1968 1911 整流机组有效电流(A)521 590 850 1180 1301 1113 8978、5 978 1023 1282 1237 馈线有效电流(A)下 行531 191 455 159 640 486 700 533 729 261 635 473 464 242 627 386 682 288 897 439 上 行186 465 305 657 374 621 402 664 485 857 337 630 324 621 356 740 512 579 386 462 牵引网最低电压(V)1532 1523 1508 1451 1478 1505 1520 1491 1491 1484 钢轨最高电位(V)21 19 33 55 39 30 25 36 40 40 相邻所解列79、情况下高峰小时负荷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功率(kW)1524 1899 1624 2114 2497 2530 2333 2281 2407 2310 2030 1979 2127 2172 2183 2152 2338 2549 2687 2671 整流机组有效电流(A)984 1230 1045 1367 1625 1653 1521 1482 1565 1500 1311 1275 1375 1408 1416 1389 1512 180、665 1763 1746 馈线有效电流(A)下 行716 661 735 458 1072 638 1016 777 566 479 798 647 656 451 876 502 946 470 1264 774 上 行510 536 738 787 711 800 615 1086 558 1142 503 834 657 844 733 909 713 772 727 651 牵引网最低电压(V)1430 1401 1416 1430 1379 1416 1423 1379 1449 1423 1477 1449 1444 1477 1449 1444 1384 1449 1377 181、384 钢轨最高电位(V)62 61 61 62 81 61 54 81 47 54 34 47 58 34 47 58 98 47 78 98 牵引变电所烈士公园窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区牵引变电所间距(km)2.51 3.141.933.272.712.27 1.95 2.463.222.19正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1911 1917 1916 1816 1676 1492 1190 1265 1452 1495 1495 整流机组有效电流(A)1237 1241 1239 1180 1083 964 767 812 934 9682、0 962 馈线有效电流(A)下 行627 452 590 249 689 517 605 339 755 444 602 243 554 206 703 265 725 408 669 346 上 行574 512 559 777 482 474 382 650 203 594 189 458 207 567 162 491 326 495 312 652 牵引网最低电压(V)1475 1441 1482 1430 1466 1512 1481 1521 1481 1495 钢轨最高电位(V)42 71 36 70 50 29 27 23 35 33 相邻所解列情况下高峰小时负荷故障变电所右83、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功率(kW)2737 2753 2622 2592 2825 2670 2458 2200 2312 2149 1940 1812 1754 1763 1958 1987 1954 2096 2144 2066 整流机组有效电流(A)1791 1804 1712 1691 1853 1752 1608 1429 1507 1399 1258 1172 1135 1138 1269 1287 1263 1355 1389 1338 84、馈线有效电流(A)下 行1028 802 778 549 1031 863 837 567 1013 731 719 554 771 415 958 479 915 671 970 669 上 行897 839 792 970 781 891 595 793 384 768 293 628 411 677 406 541 497 622 573 885 牵引网最低电压(V)1357 1377 1394 1357 1348 1394 1371 1348 1402 1371 1413 1402 1441 1413 1407 1441 1432 1407 1403 1432 钢轨最高电位(V)98 85、78 86 98 99 86 93 99 81 93 65 81 52 65 60 52 54 60 79 54 注:1、上表中,当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。2、线路初期东航站区站尚未接入,当西航站区站牵引所解列时的供电质量参数为黄金大道站牵引所向末端单边支援供电的数据。近期高峰小时(21对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案04,推荐方案,线路近期东航站区站尚未接入) 表6.2.5-8牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村86、桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.771.712.29 3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 2.12 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)825 927 1320 1722 1975 2309 1960 1942 2206 2622 2416 整流机组有效电流(A)530 592 846 1109 1278 1491 1262 1246 1421 1713 1558 馈线有效电流(A)下 行536 186 436 159 632 478 701 520 728 355 796 571 546 296 838 366 824 340 1116 624 上 行87、180 462 309 646 356 643 425 657 493 1021 374 808 385 798 478 846 568 728 427 610 牵引网最低电压(V)1530 1527 1504 1466 1496 1467 1528 1510 1481 1478 钢轨最高电位(V)18 19 27 48 32 52 14 23 36 36 相邻所解列情况下高峰小时负荷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功率(kW)1539 1905 188、623 2085 2440 2433 2246 2240 3123 2293 2799 2816 2919 2954 2943 3003 3313 3507 3595 3478 整流机组有效电流(A)995 1234 1044 1347 1583 1580 1457 1452 2027 1487 1818 1830 1896 1917 1909 1950 2162 2306 2365 2269 馈线有效电流(A)下 行726 661 723 456 1071 653 1025 775 770 473 975 788 852 610 1188 592 1191 574 1534 1113 上 行89、511 536 734 800 715 820 622 1075 810 1133 621 974 835 1066 960 1033 838 985 767 867 牵引网最低电压(V)1439 1392 1423 1439 1402 1423 1432 1402 1414 1432 1429 1414 1470 1429 1433 1470 1361 1433 1409 1361 钢轨最高电位(V)54 72 57 54 67 57 53 67 65 53 59 65 32 59 46 32 94 46 55 94 牵引变电所烈士公园窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金90、大道站西航站区牵引变电所间距(km)2.51 3.141.933.272.712.27 1.95 2.463.222.19正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)2416 2478 2824 2488 2203 1961 1237 1281 1481 1522 1488 整流机组有效电流(A)1558 1602 1856 1619 1422 1267 801 824 954 979 956 馈线有效电流(A)下 行810 581 777 311 816 691 767 408 904 569 760 240 535 215 680 272 735 408 661 370 上 行711 646 91、785 1063 499 624 532 951 310 732 235 431 216 556 165 465 336 514 323 650 牵引网最低电压(V)1484 1455 1457 1468 1481 1493 1481 1526 1481 1498 钢轨最高电位(V)31 44 45 42 41 32 38 23 38 31 相邻所解列情况下高峰小时负荷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功率(kW)3555 3572 3511 371992、 4045 3788 3396 2974 3116 2865 1894 2648 1795 1791 1981 2022 2000 2132 2166 2068 整流机组有效电流(A)2320 2335 2299 2465 2700 2512 2230 1935 2032 1865 1224 1736 1166 1159 1285 1314 1297 1381 1405 1340 馈线有效电流(A)下 行1217 975 1042 672 1390 1037 1099 760 1162 1004 726 697 754 412 951 497 912 675 966 678 上 行1133 993、76 1224 1389 904 1208 899 1168 543 1042 293 789 434 667 424 529 499 614 578 889 牵引网最低电压(V)1362 1409 1327 1362 1374 1327 1349 1374 1398 1349 1401 1398 1434 1401 1391 1434 1410 1391 1393 1410 钢轨最高电位(V)62 55 101 62 92 101 70 92 71 70 86 71 45 86 66 45 58 66 97 58 注:1、上表中,当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供94、电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。2、线路近期东航站区站尚未接入,当西航站区站牵引所解列时的供电质量参数为黄金大道站牵引所向末端单边支援供电的数据。远期高峰小时(27对/小时),正常情况和越区供电情况下的牵引供电仿真模拟结果表(方案04,推荐方案,远期贯通后正线22座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-9牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.771.712.29 3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 2.12 2.51正常情况高峰小时负荷整流机95、组功率(kW)1304 1326 1585 2083 2396 3138 2519 2436 2719 3178 3314 整流机组有效电流(A)844 851 1016 1346 1552 2061 1634 1573 1760 2078 2178 馈线有效电流(A)下 行842 175 441 189 671 478 807 559 735 398 925 702 672 337 995 422 930 362 1380 626 962 上 行198 726 379 659 467 724 436 954 580 1262 337 1000 509 909 572 987 572 913 96、544 681 846 牵引网最低电压(V)1518 1532 1500 1454 1412 1447 1505 1502 1477 1448 1425 钢轨最高电位(V)19 18 29 47 64 43 24 26 26 36 53 相邻所解列情况下高峰小时负荷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右所故障整流机组功率(kW)2296 2747 2160 2626 3056 2959 2718 2729 4300 2855 3729 3575 3752 37397、2 3670 3714 4060 4334 4558 4671 4849 整流机组有效电流(A)1507 1809 1398 1706 1996 1930 1768 1774 2875 1861 2465 2347 2467 2447 2398 2425 2662 2867 3035 3126 3262 馈线有效电流(A)下 行1011 966 837 482 1212 689 1008 911 890 556 1185 1008 1195 698 1438 711 1438 685 1969 1232 1620 上 行666 777 946 1200 794 968 815 1214 87298、 1161 673 1297 1030 1255 1136 1257 1026 1210 1066 1067 1468 牵引网最低电压(V)1442 1358 1405 1442 1391 1405 1414 1391 1374 1414 1415 1374 1422 1415 1391 1422 1338 1391 1314 1338 1317 钢轨最高电位(V)44 76 53 44 74 53 65 74 52 65 39 52 35 39 65 35 71 65 96 71 91 牵引变电所窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(k99、m)2.51 3.141.933.272.712.27 1.95 2.463.222.193.84 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)3492 3364 3118 2915 2463 1309 1376 1690 1889 2157 1914 整流机组有效电流(A)2318 2212 2045 1911 1601 839 882 1085 1217 1399 1247 馈线有效电流(A)下 行579 934 371 1020 778 1222 459 1108 671 838 234 580 206 676 337 920 519 670 379 960 407 上 行708 725 1100、142 509 839 619 959 279 951 208 532 219 585 206 459 359 549 385 918 267 1083 牵引网最低电压(V)1425 1419 1449 1421 1476 1492 1473 1529 1473 1495 1498 钢轨最高电位(V)53 59 46 66 31 34 16 19 36 29 26 相邻所解列情况下高峰小时负荷故障变电所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右所故障左所故障整流机组功率(kW)493101、6 4774 4655 4974 4699 4345 3908 4101 3747 2312 3096 1997 1983 2214 2328 2362 2737 2800 2863 3537 2831 整流机组有效电流(A)3343 3226 3117 3345 3148 2896 2593 2733 2482 1501 2017 1287 1278 1429 1504 1528 1783 1825 1874 2355 1870 馈线有效电流(A)下 行1198 1326 897 1619 1381 1570 953 1667 1217 849 890 784 473 1024 513 11102、80 805 1030 757 1204 777 上 行1161 1252 1535 1067 1522 934 1237 588 1388 297 971 439 728 461 590 566 659 810 1119 1187 1478 牵引网最低电压(V)1314 1330 1317 1342 1330 1303 1342 1352 1303 1441 1352 1445 1441 1419 1445 1418 1419 1374 1418 1283 1374 钢轨最高电位(V)96 83 91 86 83 98 86 61 98 42 61 41 42 53 41 52 53 77 103、52 104 77 注:上表中,当东四线站牵引所解列时的供电质量参数为车辆段牵引所向正线支援供电后的数据;当梧桐路站牵引所解列时的供电质量参数为紫荆路站牵引所向末端单边支援供电的数据。系统储备能力(30对/小时),正常情况下的单机组运行牵引供电仿真模拟结果(方案04,推荐方案,远期贯通后正线22座牵引所,含规划预留东航站区站) 表6.2.5-10牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路麓松路麓枫路望岳路教师村桐梓坡路文昌阁烈士公园牵引变电所间距(km)1.771.712.29 3.14 2.39 2.57 1.202.032.67 2.12 2.51正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)1034 104、1141 1808 2404 2495 2486 2209 2239 2327 2355 2386 整流机组有效电流(A)671 737 1200 1625 1654 1717 1532 1549 1578 1558 1585 馈线有效电流(A)下 行707 266 610 456 1055 479 934 701 986 540 1139 576 466 384 901 464 818 339 1371 553 1075 上 行312 642 467 747 468 818 500 971 769 1033 404 1092 452 785 510 1159 680 974 350 689 105、825 牵引变电所窑岭东郡花桥村红旗路东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道站西航站区东航站区牵引变电所间距(km)2.51 3.141.933.272.712.27 1.95 2.463.222.193.84 正常情况高峰小时负荷整流机组功率(kW)2455 2339 2229 2200 1969 1477 1597 1876 1943 1928 1718 整流机组有效电流(A)1637 1547 1478 1465 1317 962 1046 1233 1277 1273 1140 馈线有效电流(A)下 行644 996 420 1095 544 924 493 997 606 751 106、299 789 229 924 355 1066 574 978 431 890 470 上 行592 659 1169 617 906 531 873 285 1076 315 700 200 776 240 596 417 748 505 1125 442 906 注:不考虑相邻两座牵引变电所同时单机组运行的工况。(2) 供电质量分析根据模拟计算结果,上述4个方案在正常情况下,牵引网电压水平和钢轨电位基本满足标准要求。但方案01在正常运行时望岳路桐梓坡路区间钢轨最高电位达到115V,虽满足规范要求但已接近规范120V上限,正常运行供电质量相对较低。此外,在大双边供电方式下,4个方案的供电质107、量水平相差较大。1)方案01(比选方案一)远期全线贯通后,正线共设置21座牵引变电所,该方案从表6.2.5-2的数据中可以发现,当望岳路站、桐梓坡路牵引变电所解列,由相邻牵引所大双边支援供电时,对应牵引供电区间最高钢轨电位分别达到216V和186V,钢轨电位超标严重,且当望岳路站牵引变电所解列时,牵引网最低电压降至1051V,已接近1000V下限,供电质量无法满足要求。对方案01该区段供电质量无法满足要求的原因分析如下:该方案当望岳路站、桐梓坡路牵引变电所解列时,大双边供电距离最大达到5.83km,牵引供电距离较长,且该大双边供电区间范围内包含4站5区间,易出现多列车同时取流或制动,抬升钢轨电108、位并降低网压。同时通过对该区段线路情况的分析,引起方案01轨电位严重超标的根本原因是本工程玉兰路站桐梓坡路站区段节能坡设置情况不理想,其中玉兰路站、教师村站均存在进站下坡、出站上坡的情况,以教师村站两侧区间为例,纵断面图如下:图6.2.5-1 教师村站附近区间线路纵断面图从上图可以看出,教师村站节能坡设置情况对供电系统较为不利,两侧分别为25.3和20.9的大长坡道,导致列车在该站两侧区间均存在出现进站下坡、出站爬坡情况,且坡度较大,造成列车在该区间长时间的大电流取流或制动,导致大双边供电情况下钢轨回流电流的叠加,抬升钢轨电位的同时,造成杂散电流泄漏量增加。2)方案02(比选方案二)针对方案0109、1存在的问题,对方案01进行优化。在方案01钢轨电位超标严重的区段增加1座牵引变电所,同时为保持牵引所数量不变,在方案01小里程侧大交路区段减少1座牵引变电所。经计算,当金菊路站牵引所解列,由相邻牵引所大双边支援供电时钢轨电位偏高,但利用停车场牵引所向正线支援供电可在一定程度上改善供电质量, 将钢轨电位控制在118V;而当末端站梧桐路站牵引所解列时,若采用正线相邻金菊路站牵引所想线路末端单边支援供电,则钢轨电位严重超标,且牵引网压过低,而即便利用停车场牵引所向正线支援供电,由于停车场正线接驳站为紫荆路站,且出入场线距离较长,因此该工况下停车场牵引所对正线供电质量的改善能力有限,经计算,钢轨最高110、电位仍达到168V,无法满足规范要求。3)方案03(比选方案三)方案03在方案01钢轨电位超标严重的区段增加1座牵引变电所,同时为保持牵引所数量不变,尝试在方案01线路中段减少1座牵引变电所,此外对方案01小里程段牵引所位置进行调整,尽量避免连续小区间设置牵引所,从全线考虑使牵引所分布更加均匀。经计算,远期当合平路站牵引所解列时需由黄梨路车辆段牵引所向正线支援供电使供电质量满足要求,但当东郡站、双杨路站牵引所解列时,大双最大边供电距离达到6.78km,钢轨电位超标严重。此外,方案03出于减少牵引所及避免连续小区间设置牵引所等方面的考虑,在线路中段工程首末段站(枫林路站、东四线站)均未设置牵引所111、,通过对中段先期开通行车密度(12对/小时)下的供电质量进行核算,当和平路站牵引所解列可通过黄梨路车辆段向正线支援供电使供电质量满足要求,但当长川路站牵引所解列时,由麓谷西站牵引所向线路末端单边支援供电距离达到4.13km,供电质量同样无法满足规范要求。4)方案04(推荐方案)针对方案01、方案二02和方案03存在的问题,充分结合线路情况,在保证中段工程首末段站(枫林路站、东四线站)均为设置牵引所的前提下,在正线增加1座牵引变电所,将正线各区段的大双边牵引供电距离控制在6km以下,从根源上降低越区供电时的牵引变电所间距。经校核,方案04无论在钢轨电位、牵引网网压等供电质量方面均满足相关规范要求112、。(3) 杂散电流防护能力上述4个牵引布点方案,方案01、方案03存在正常运行时部分区段极化电位偏高的情况,单基本可以满足规范要求;方案02和方案04在杂散电流总体泄漏水平方面均较低。(4) 牵引变电所与配线车站的结合在牵引所布点过程中,应考虑在不影响供电质量的前提下,尽量将牵引变电所设置在有配线的车站。一般来说,设置有配线的牵引所车站规模比无配线的降压所车站规模大2跨左右。牵引变电所若设置在有配线车站,一般可以布置在配线区域的站台层或站厅层。充分利用有配线车站的建筑特点,不因设置牵引变电所而增大车站规模,可以充分减小工程的土建投资和土建实施的难度。经核对,方案01、方案02各有11座牵引变电113、所设置于配线车站,方案03、方案04各有12座牵引变电所设置于配线车站,从牵引变电所与配线车站的结合状况考虑,方案03、方案04要略优于方案01和方案02。(5) 牵引变电所投资方案04比方案01、方案02和方案03多设置1座牵引变电所,增加牵引变电所设备投资约700万。(6) 牵引变电所布点方案上述4种牵引所布点方案综合比较如下:牵引所布点方案综合比较 表6.2.5-11项 目方案01(推荐方案)方案02(对比方案1)方案03(对比方案2)方案04(对比方案3)正线牵引所数量21212122场段牵引所数量2222牵引所平均间距2.524km2.524km2.524km2.404km正常运行状114、态牵引网最低电压:1259V钢轨最高电位:115V牵引网最低电压:1378V钢轨最高电位:83V牵引网最低电压:1385V钢轨最高电位:79V牵引网最低电压:1386V钢轨最高电位:78V单所解列相邻所越区供电牵引网最低电压:1051V最高钢轨电位:216V牵引网最低电压:1122V最高钢轨电位:168V牵引网最低电压:1088V最高钢轨电位:191V牵引网最低电压:1258V最高钢轨电位:112V极化电位最高区段望岳路桐梓坡路梧桐路金菊路双杨路合平路枫林路麓枫路最高极化电位0.36V对应收集网截面5000mm20.23V对应收集网截面5000mm20.33V对应收集网截面5000mm20.1115、8V对应收集网截面5000mm2配线车站利用率11/1611/1612/1612/16牵引变电所投资基准基准基准增加约700万综上考虑,结合目前国内普遍存在的钢轨电位偏高的问题,在避免钢轨电位威胁人身安全的前提下,综合考虑杂散电流泄漏情况以及工程投资。推荐本工程牵引变电所设置采用方案04,当6号线远期全线贯通运行后,正线设置22座牵引变电所,分别位于:梧桐路站、紫荆路站、金菊路站、枫林路站、麓松路站、麓枫路站、望岳路站、教师村站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站、花桥村站、红旗路站、东四线站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航站区站、东航站区站(规划预留)116、;另在停车场、车辆段分别设置1座牵引变电所,6号线远期全线共设置24座牵引变电所(含规划预留的东航站区站)。中段工程(枫林路站东四线站)正线设置13座牵引变电所,另在黄梨路车辆段设置1座牵引变电所,6号线中段工程共设置14座牵引变电所。西段工程(梧桐路枫林路站)正线设置3座牵引变电所,另外梧桐路停车场设置1座牵引变电所,6号线西段工程共设置4座牵引变电所。东段工程(东四线站西航站区站)正线设置5座牵引变电所,6号线东段工程共设置5座牵引变电所。6.3 牵引供电系统主要设备配置牵引供电系统主要设备包括整流机组、接触网导线、正馈线及负回流线等,上述设备容量根据前述牵引供电模拟计算结果,按远期高峰小117、时负荷确定。具体设备参数如下。6.3.1 整流机组安装容量整流及组容量配置表 表6.3.1-1牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)23300233002330023300牵引变电所麓松路麓枫路望岳路教师村整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)23300233002330023300牵引变电所桐梓坡路文昌阁烈士公园窑岭整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)23300233002330023118、300牵引变电所东郡花桥村红旗路东四线整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)23300233002330023300牵引变电所黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)23300233002330023300牵引变电所西航站区东航站区停车场车辆段整流机组安装容量 (kW)23000230002300023000整流变压器安装容量 (kVA)233002330023300233006.3.2 正线牵引所正馈线及负回流线线缆配置正线牵引变电所线缆配置表 119、表6.3.2-1牵引变电所梧桐路紫荆路金菊路枫林路正馈线回数 (回)2644正馈线每回截面 (mm2)51400514005140051400负回流线回数 (回)2222负回流线每回截面 (mm2)61400614006140061400牵引变电所麓松路麓枫路望岳路教师村正馈线回数 (回)4444正馈线每回截面 (mm2)51400514005140051400负回流线回数 (回)2222负回流线每回截面 (mm2)61400614006140061400牵引变电所桐梓坡路文昌阁烈士公园窑岭正馈线回数 (回)4444正馈线每回截面 (mm2)51400514005140051400负回流线回数120、 (回)2222负回流线每回截面 (mm2)61400614006140061400牵引变电所东郡花桥村红旗路东四线正馈线回数 (回)4446正馈线每回截面 (mm2)51400514005140051400负回流线回数 (回)2222负回流线每回截面 (mm2)61400614006140061400牵引变电所黄兴大道南东十一线蓝田大道黄金大道正馈线回数 (回)5444正馈线每回截面 (mm2)51400514005140051400负回流线回数 (回)2222负回流线每回截面 (mm2)61400614006140061400牵引变电所西航站区东航站区正馈线回数 (回)42正馈线每回截面 121、(mm2)5140051400负回流线回数 (回)22负回流线每回截面 (mm2)6140061400注:车辆段出入场线为八字线,接入站为东四线站和黄兴大道南站;停车场出入段线接入站为紫荆路站。6.3.3 车辆段、停车场牵引所正馈线及负回流线线缆配置黄梨路车辆段牵引变电所线缆配置表 表6.3.3-1黄梨路车辆段牵引变电所正馈线7回试车线1回41400mm2停车列检库4回41400mm2静调库、周月检库等2回31400mm2负回流线6回试车线1回41400mm2停车列检库3回41400mm2静调库、周月检库等1回41400mm2出入段线1回41400mm2梧桐路停车场牵引变电所线缆配置表 表6.122、3.3-2梧桐路停车场牵引变电所正馈线3回停车列检库2回41400mm2双周三月检、定临修1回41400mm2负回流线4回停车列检库2回41400mm2双周三月检、定临修1回31400mm2出入场线1回41400mm26.3.4 牵引网导线选型牵引网悬挂组成表 表6.3.4-1线路类别悬挂类型悬挂组成地下段正线渡线折返线存车线刚性悬挂1HL2213+1CTA150车辆段及停车场出入段线试车线全补偿简单链形悬挂2JT150+2CTA150车场线(联合检修库线及洗车线)补偿弹性简单悬挂(简称简单悬挂)1CTA150车场线(列检库、月检库)(及其它联络库线)全补偿简单链形悬挂1JT150+1CTA1123、507 交流供电系统长沙市轨道交通6号线工程远期贯通运行后(梧桐路至东航站区)AC35kV供电系统构成以及变电所的分布详见附图:06400(2)-C-GDXT-01-002 交直流供电系统图(远期贯通);中段先期开通运行(枫林路至东四线)AC35kV供电系统构成以及变电所的分布详见中段工程初步设计附图:06400-C-GDXT-01-003 交直流供电系统图(中段工程)。7.1 主变电所设置方案通过对长沙市轨道交通规划线网的研究,分析本工程负荷情况及其在线网中的位置,并结合主所选址的可行性,本工程供电系统设置3座主变电所,分别为梅溪湖主变电所、麓枫路主变电所、合平路主变电所,3座主变电所均为本124、工程新建主变电所。其中梅溪湖主变电所位于红枫路站附近,与2号线西沿线、12号线共享;麓枫路主变电所位于玉兰路站附近,与9号线共享;合平路主变电所位于合平路站附近,与8号线共享。3座主变电所在为本工程供电的同时,预留后续共享线路的接入条件,最大程度实现主变电所的资源共享。中段先期开通运营后,利用麓枫路、合平路2座主变电所供电。7.2 变电所的分布以及变压器安装容量通过对全线牵引、动力及照明负荷分布的分析,本工程远期全线贯通后,共设置24座牵引降压混合变电所,其中正线车站牵引所22座,停车场、车辆段各设置牵引所1座,13座降压变电所,10座跟随式降压变电所,具体分布如表7.2-1,变压器安装容量如125、表7.2-2所示。变电所分布表 表7.2-1序号车站名称牵引变电所降压变电所跟随式降压变电所1梧桐路2紫荆路3金菊路4红枫路5枫林路6长川路7麓松路8麓谷西(物业开发跟随所)9麓枫路10玉兰路11望岳路12教师村(物业开发跟随所)13岳华路14桐梓坡路15文昌阁(区间跟随所)16芙蓉中路17烈士公园18迎宾路口19窑岭20朝阳村21东郡(物业开发跟随所)22人民东路23花桥村24双杨路25红旗路26合平路27东四线28控制中心29黄兴大道南30东十一线31蓝田大道32空港城33黄金大道34临空产业园35西航站区(区间跟随所)36东航站区(车站跟随所)37停车场(停车场跟随所)38车辆段(车辆段126、跟随所)各降压变电所配电变压器安装容量 表7.2-2序号车站名称降压变电所跟随式降压变电所1梧桐路212502紫荆路212503金菊路212504红枫路210005枫林路210006长川路210007麓松路210008麓谷西2100028009麓枫路2100010玉兰路2100011望岳路2100012教师村21000263013岳华路2100014桐梓坡路2100015文昌阁21000231516芙蓉中路2100017烈士公园2100018迎宾路口2100019窑岭2100020朝阳村2100021东郡21000250022人民东路2100023花桥村2100024双杨路2100025红旗路127、2100026合平路2100027东四线2100028控制中心2160029黄兴大道南2125030东十一线2100031蓝田大道2100032空港城2125033黄金大道2100034临空产业园2100035西航站区21250231536东航站区21250280037停车场21250263038车辆段2100021250、2800、24007.3 中压环网构成方案长沙轨道交通供电网络采用AC35kV电压等级,在车站设置AC35kV/DC1500V的牵引变电所和AC35kV/0.4kV的降压变电所。各变电所之间通过AC35kV电缆连接,构成地铁AC35kV供电网络。7.3.1 远期全线贯通运行128、后环网构成方案长沙市轨道交通6号线工程中压环网采用大分区的接线方式,远期全线贯通后(梧桐路至东航站区)全线共分为6个供电分区。由梅溪湖主变电所向6号线供电的二级母线的I、II段母线各馈出2回馈线,分别接至金菊路站和红枫路站变电所,向本工程第一、第二供电分区供电;由麓枫路主变电所向6号线供电的二级母线的I、II段母线各馈出2回馈线,分别接至麓枫路站和玉兰路站变电所,向本工程第三、第四供电分区供电;由合平路主变电所向6号线供电的二级母线的I、II段母线各馈出2回馈线,分别接至合平路站和东四线站变电所,向本工程第五、第六供电分区供电。在每个供电分区中,由其中一个牵引降压混合所或降压变电所直接从同一个129、主变电站的35kV两段母线引入两回互为备用的专供电源,其它牵引降压混合变电所或降压变电所采用环网方式接入电源。在长川路站、东郡站设置环网联络开关,在正常运行方式下环网联络开关打开,当主变电所之间相互支援时,合上相应环网联络开关。本工程远期供电分区划分如下:6号线远期35kV供电分区 表7.3.1-1主所分区变电所梅溪湖主变电站分区1梧桐路紫荆路金菊路停车场分区2红枫路枫林路长川路麓枫路主变电站分区3麓松路麓谷西麓枫路分区4玉兰路望岳路教师村岳华路桐梓坡路文昌阁芙蓉中路烈士公园迎宾路口窑岭朝阳村合平路主变电站分区5东郡人民东路花桥村双杨路红旗路合平路分区6东四线黄兴大道南东十一线蓝田大道空港城黄130、金大道站临空产业园西航站区东航站区车辆段控制中心此外,由于梅溪湖主所和麓枫路主所均较靠近线路小里程一侧,因此需在本线与5号线换乘的东郡站设置线间联络线,用于在线路远期合平路解列运行方式下由5号线主变电所向本工程第五、第六供电分区支援供电,具体运行方式见后文“8.2 交流供电系统运行方式”。7.3.2 中段先期开通运行后环网构成方案长沙市轨道交通6号线工程中段工程(枫林路至东四线)计划于2016年动工,2021年先期建成开通。由于仅麓枫路、合平路2座主所的正线接入车站位于中段工程范围内,因此中段工程开通运行后35kV系统划分为4个供电分区,由麓枫路、合平路2座主变电所向本工程供电。中段工程先期开131、通后供电分区划分如下:6号线中段工程先期开通后35kV供电分区 表7.3.1-2主所分区变电所麓枫路主变电站分区1枫林路长川路麓松路麓谷西麓枫路分区2玉兰路望岳路教师村岳华路桐梓坡路文昌阁芙蓉中路烈士公园迎宾路口窑岭朝阳村合平路主变电站分区3东郡人民东路花桥村双杨路红旗路合平路分区4东四线车辆段控制中心7.4 AC35kV环网负荷分布远期系统储备能力30对/小时行车交路下,各环网电缆在正常运行方式下的负荷电流以及在故障运行方式下的最大负荷电流如下表所示。远期6号线工程35kV环网最大负荷电流 表7.4-1序号电缆起点电缆终点正常运行负荷电流(A)最大负荷电流(A)(A)I段II段1梧桐路紫荆路132、1034442停车场紫荆路1658803紫荆路金菊路57941514金菊路梅溪湖主所651482135梅溪湖主所红枫路80211546红枫路枫林路74151497枫林路长川路881528长川路麓松路环网联络开关1549麓松路麓谷西86921610麓谷西麓枫路187821611麓枫路麓枫路主所888622412麓枫路主所玉兰路26426252613玉兰路望岳路25725651314望岳路教师村24919043915教师村岳华路17917835816岳华路桐梓坡路17117034117桐梓坡路文昌阁16410627118文昌阁芙蓉中路979619319芙蓉中路烈士公园918918020烈士公园迎宾133、路口822321921迎宾路口窑岭741522522窑岭朝阳村8823223朝阳村东郡环网联络开关24224东郡人民东路147332225人民东路花桥村207731626花桥村双杨路818431127双杨路红旗路879031628红旗路合平路9414937329合平路合平路主所10215837830合平路主所东四线27327254431东四线车辆段20638332东四线控制中心20120540633控制中心黄兴大道南19019538534黄兴大道南东十一线18215033335东十一线蓝田大道13614428036蓝田大道空港城1309222237空港城黄金大道站1218420538黄金大道站134、临空产业园687714539临空产业园西航站区617113240西航站区东航站区551772联络线东郡站(5号线)东郡站(6号线)线间联络开关384根据后文“8.2 交流供电系统运行方式”,本工程线路远期当和平路主变电所故障解列时,需通过本线与5号线换乘站东郡站设置的线间联络线,由5号线长善路主变电所向本工程第五、第六供电分区支援供电,该运行方式下,相关区间AC35kV环网负荷分布如下:系统能力行车交路,线间支援供电运行方式下,相关区间环网负荷电流 表7.4-2线路电缆起点电缆终点支援供电负荷电流(A)备 注I段II段5号线长善路主所晚报大道433 479 5号线本供电分区环网电缆截面为313135、00mm2晚报大道马王堆420 420 马王堆万家丽广场410 410 万家丽广场东郡(5号线)397 397 6号线6号线东郡(5号线)东郡(6号线)330384联络线东郡人民东路322319切除三级负荷切除三级负荷人民东路花桥村316313花桥村双杨路257309双杨路红旗路253304红旗路合平路248247合平路合平路主所242241合平路主所东四线242241东四线车辆段1457东四线控制中心178182控制中心黄兴大道南170175黄兴大道南东十一线165133东十一线蓝田大道121128蓝田大道空港城11679空港城黄金大道站11073黄金大道站临空产业园5968临空产业园西航站136、区5464西航站区东航站区50127.5 AC35kV系统短路电流正常运行方式下,全线各牵引、降压变电所35kV进线侧三相短路计算结果如下表所示。正常运行方式下各变电所进线侧短路电流 表7.5-1序号变电所名三相短路电流(kA)短路容量(MVA)1梧桐路5.6983452紫荆路6.3193833金菊路7.1424334红枫路6.5924005枫林路6.2383786长川路5.7563497麓松路6.1383728麓谷西6.5213959麓枫路7.14243310玉兰路6.66140411望岳路6.25437912教师村5.85635513岳华路5.60634014桐梓坡路5.33532315文137、昌阁4.76128916芙蓉中路4.60327917烈士公园4.30326118迎宾路口4.16025219窑岭3.93423920朝阳村3.78522921东郡5.05230622人民东路5.24231823花桥村5.49733324双杨路5.86135525红旗路6.50639426合平路7.16543427东四线6.78941228控制中心6.60340029黄兴大道南5.69134530东十一线5.18131431蓝田大道4.71928632空港城4.41226733黄金大道站4.06924734临空产业园3.86223435西航站区3.70022436东航站区3.36120437车辆138、段6.37638738停车场5.724347注:系统短路容量按2000MVA,主变压器短路阻抗按10.5%,三座主变电所远期容量均按263MVA考虑。7.6 AC35kV系统电缆选择7.6.1 电缆选型原则电缆载流量应满足远期各种运行工况下最大负荷需要,并留有一定裕量,同时校验电压偏差。电缆承受短路能力应满足各种工况下最大短路电流的要求。电缆选型应满足轨道交通安全性要求和不同敷设环境的要求。电缆类型的选择应考虑工程实施的方便性。7.6.2 环网电缆配置本工程中压环网电缆采用单芯交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃铜芯电力电缆,环网电缆截面选择结果如表7.6.2-1所示。环网电缆配置表 表7.6.2-1序139、号电缆起点电缆终点电缆截面(mm2)1梧桐路紫荆路311502停车场紫荆路31953紫荆路金菊路311504金菊路梅溪湖主所311505梅溪湖主所红枫路311506红枫路枫林路311507枫林路长川路311508长川路麓松路311509麓松路麓谷西3115010麓谷西麓枫路3115011麓枫路麓枫路主所3115012麓枫路主所玉兰路3140013玉兰路望岳路3130014望岳路教师村3130015教师村岳华路3130016岳华路桐梓坡路3130017桐梓坡路文昌阁3130018文昌阁芙蓉中路3130019芙蓉中路烈士公园3130020烈士公园迎宾路口3130021迎宾路口窑岭3130022窑岭140、朝阳村3130023朝阳村东郡3130024东郡人民东路3130025人民东路花桥村3130026花桥村双杨路3130027双杨路红旗路3130028红旗路合平路3130029合平路合平路主所3130030合平路主所东四线3140031东四线车辆段319532东四线控制中心3130033控制中心黄兴大道南3130034黄兴大道南东十一线3130035东十一线蓝田大道3130036蓝田大道空港城3115037空港城黄金大道站3115038黄金大道站临空产业园3115039临空产业园西航站区3115040西航站区东航站区31150联络线东郡站(5号线)东郡站(6号线)31300注: 最大负荷电流按141、系统最大能力30对/小时计算; 低压动照负荷现阶段暂不稳定,在环网电缆截面的选择上考虑了一定的裕量。 主所35kV电缆廊道工法暂不确定,在环网电缆截面的选择上考虑了一定的裕量。 选择电缆截面时考虑了5、6号线之间的线间支援供电方案。7.6.3 变压器进线电缆整流变压器、配电变压器35kV进线电缆:3195mm2。7.7 中压供电网络电压水平校核远期35kV环网供电系统的电压水平按网络末端压降最严重情况进行校核,即在一座主变电所解列,考虑系统储备能力30对/小时牵引负荷及全线动力照明一、二级负荷情况下供电网络末端电压水平,各环网供电分区末端最大压降如下表所示。远期系统最大能力行车交路下,供电网络142、末端最大压降值 表7.7-1序 号电缆起点电缆终点故障主变电所最大电压降%段段1梅溪湖主变电所梧桐路0.21%0.43%2梅溪湖主变电所长川路0.28%0.08%3麓枫路主变电所麓松路0.13%0.93%4麓枫路主变电所朝阳村1.57%0.60%5合平路主变电所东郡0.38%0.56%6合平路主变电所东航站区1.96%1.72%7麓枫路主变电所梧桐路梅溪湖主变电所解列1.40%2.22%8梅溪湖主变电所麓枫路麓枫路主变电所解列1.00%0.62%9合平路主变电所玉兰路麓枫路主变电所解列2.85%3.25%10麓枫路主变电所朝阳村合平路主变电所解列1.42%1.16%11长善路主变电所(5号线)143、东航站区合平路主变电所解列4.25%4.17%注:远期当和平路主变电所故障解列时,需通过本线与5号线换乘站东郡站设置的线间联络线,由5号线长善路主变电所向本工程第五、第六供电分区支援供电。本工程供电网络末端远期最大电压损失出现在当合平路主变电所退出运行,5号线长善路主变电所通过东郡站线间联络线向6号线末端东航站区站支援供电时,此时最大电压损失为4.25%,因此35kV系统电压损失仍满足设计规范不宜大于5%的要求。7.8 环网电缆敷设说明7.8.1 电缆敷设原则(1)结合土建条件合理设置电缆夹层、电缆竖井等适宜的电缆敷设构筑物,穿越其它构筑物时预留或预埋管、槽、孔、洞,确保电缆敷设路径通畅,空间144、满足电缆最小弯曲半径要求。(2)不同电源回路(左右线环网电缆),电缆分别在线路两侧的支架上敷设;(3)与土建专业进行配合,在满足结构受力的前提下,承重梁、柱的设置应不影响电缆敷设。(4)电缆敷设施工完毕后严格封堵管、洞、孔,减少小动物进入设备房造成事故和控制火灾蔓延范围。(5)优化电缆支架的设计,减少支架类型、便于运营维护。(6)电缆敷设应满足管线综合的要求。7.8.2 电缆敷设方式(1)变电所外电源:主变电所至车站的外电源进线电缆利用电缆沟、电缆埋管、电缆竖井敷设,进入车站后沿电缆间进入车站站台板下,电缆敷设在电缆支架上。(2)地下车站:电缆敷设在站台板下的电缆通道或电缆夹层内,电缆敷设在电145、缆支架上。(3)地下区间:电缆敷设在疏散平台下方。(4)停车场、车辆段:电缆一般敷设在电缆沟内,支架安装在沟侧壁上,如果停车场、车辆段设置公共电缆隧道,则电缆敷设应尽可能利用电缆隧道。电缆过轨采用埋管方式,电缆敷设在管中。8 供电系统运行方式8.1 牵引供电系统运行方式8.1.1 正常运行方式牵引变电所中的两套整流机组并联工作组成等效24脉波整流方式;正线相邻牵引变电所对正线牵引网实行双边供电,停车场出入场线由紫荆路站牵引变电所单独馈出的2回馈线供电,车辆段出入段线由东四线站牵引变电所单独馈出的2回馈线供电;停车场、车辆段内牵引网由停车场、车辆段内牵引变电所供电。8.1.2 任一座牵引所解列退146、出时运行方式当正线任一座牵引变电所解列时(不含线路端头的牵引变电所),由相邻的两座正线牵引变电所越区构成“大双边”供电。当线路端头的梧桐路站牵引变电所解列时,由正线相邻的紫荆路站牵引变电所向线路末端单边支援供电。当线路端头的东航站区站牵引变电所解列时,由正线相邻的西航站区站牵引变电所“单边”支援供电。当停车场牵引变电所解列时,由正线相邻的紫荆路站牵引变电所向停车场的牵引网进行支援供电。当车辆段牵引变电所解列时,由正线相邻的东四线站牵引变电所向车辆段的牵引网进行支援供电。由于线路中段(枫林路站东四线站)先期开工建设并开通运营,在东段、西段工程接入前,当中段线路西侧端头的枫林路站牵引变电所解列时,147、由正线相邻的麓松路站牵引变电所向线路末端单边支援供电;当中段线路东侧端头的东四线站牵引变电所解列时,由正线相邻的红旗路站牵引变电所和车辆段牵引变电所越区构成“大双边”供电。8.1.3 单机组运行方式牵引变电所一套整流机组故障时,考虑整流机组具有2小时、150%的过负荷能力,允许牵引变电所整流机组单机组运行。说明:不考虑相邻两座牵引变电所同时单机组运行的工况。8.2 交流供电系统运行方式8.2.1 正常运行方式主变电站两路110kV电源及35kV侧两段母线分列运行。各主变电站35kV母联断路器打开。各车站变电所内的35kV母联断路器打开,两段母线分列运行。设在长川路站、东郡站变电所的35kV环网148、联络开关打开,三座主变电站分开供电。8.2.2 故障运行方式(N-1)主变电站的一回110kV进线电缆故障时,闭合主变电站的110kV侧内桥开关,由另一回110kV进线承担本主变电站供电分区的全部牵引及动照一、二、三级负荷。主变电站的一台主变压器故障时,切除故障变压器,合上主变电站的35kV母联断路器,由另一台主变压器承担本主变电站供电分区的全部牵引及动照一、二级负荷。当牵引降压混合变电所或降压变电所任一路35kV进线电缆故障退出运行时,合上该所的35kV母联断路器,由另一路电缆负责本所全部负荷的供电。当一台配电变压器故障退出运行时,切除该所的三级负荷,合上0.4kV侧的母联断路器,由另一台配149、电变压器负担本所范围内的动力照明一、二级负荷。8.2.3 故障运行方式(N-2)当梅溪湖主变电所故障退出运行(不考虑35kV母线同时故障)时,切除第一第四供电分区三级负荷,闭合长川站环网联络开关,由麓枫路主变电所承担第一第四供电分区牵引及动力照明一、二级负荷。当麓枫路主变电所故障退出运行(不考虑35kV母线同时故障)时,切除全线三级负荷,闭合长川路站、东郡站环网联络开关,由梅溪湖主变电所承担第一第三供电分区牵引及动力照明一、二级负荷,由合平路主变电所承担第四第六供电分区牵引及动力照明一、二级负荷。当合平路主变电所故障退出运行(不考虑35kV母线同时故障)时,切除第五、第六供电分区三级负荷,东郡150、站6号线环网联络开关保持断开,同时闭合东郡站6号线变电所与5号线变电所间的35kV联络线开关,由5号线长善路主变电所承担本工程第五、第六供电分区牵引及动力照明一、二级负荷。麓枫路、合平路主所与中段工程同期实施,中段先期开通运营后,利用麓枫路、合平路2座主变电所供电,当任意一座主变电所故障退出运行时,由另一座主变电所承担中段工程全部牵引及动力照明一、二、三级负荷。不同区间的两回环网电缆故障时,隔离故障电缆,闭合故障电缆对应失电变电所的母联断路器,由另一回电缆负责本所及下级变电所全部负荷的供电。9 主变电所负荷计算及安装容量选择9.1 主变压器安装容量确定原则1)主变压器容量应满足各种运行方式下高151、峰小时的负荷需求;2)变压器容量的确定除考虑本工程的供电负荷外,还需考虑延伸线及与本工程工期同步的交叉接驳线路的负荷供电需要;3)主变压器容量应结合长沙市线网规划、各共享工程的近、远期负荷以及工程投资等因素综合考虑确定。4)主变压器安装容量宜按照近期负荷选取,远期安装容量在综合考虑本工程与其他规划线路的用电负荷情况后实施土建安装条件预留。9.2 主变电所负荷9.2.1 梅溪湖主变电所梅溪湖主变电所近、远期高峰小时及30对系统能力下,各种运行方式承担的本工程负荷如下表所示:梅溪湖主变电所近期负荷(仅6号线工程) 表9.2.1-1梅溪湖主变电所负荷(6号线工程)梅溪湖主变电所负荷I段母线II段母线152、正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)320644186号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)35523552合 计 (kVA)67587970一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)76246号线动力照明一、二级负荷 (kVA)4973合 计 (kVA)12597麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)597266636号线动力照明一、二级负荷 (kVA)36203620合 计 (kVA)959310284梅溪湖主变电所远期负荷(仅6号线工程) 表9.2.1-2梅溪湖主变电所负荷(6号线工程)梅溪湖主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)337352426153、号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)35523552合 计 (kVA)69258794一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)86156号线动力照明一、二级负荷 (kVA)4973合 计 (kVA)13588麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)657676846号线动力照明一、二级负荷 (kVA)36203620合 计 (kVA)1019611304梅溪湖主变电所系统能力负荷(仅6号线工程) 表9.2.1-3梅溪湖主变电所负荷(6号线工程)梅溪湖主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)528467016号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)35523154、552合 计 (kVA)883610253一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)119856号线动力照明一、二级负荷 (kVA)4973合 计 (kVA)16958麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)9005103246号线动力照明一、二级负荷 (kVA)36203620合 计 (kVA)12625139459.2.2 麓枫路主变电所麓枫路主变电所近、远期高峰小时及30对系统能力下,各种运行方式承担的本工程负荷如下表所示:麓枫路主变电所近期负荷(仅6号线工程) 表9.2.2-1麓枫路主变电所负荷(6号线工程)麓枫路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)155、1094299846号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)70667066合 计 (kVA)1800817050一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)209256号线动力照明一、二级负荷 (kVA)9892合 计 (kVA)30818梅溪湖主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)14148144016号线动力照明一、二级负荷 (kVA)74337433合 计 (kVA)2158021834注:当本工程合平路主所故障解列时,由5号线长善路主所向本工程第五、第六供电分区支援供电,麓枫路主所维持正常运行方式不变。麓枫路主变电所远期负荷(仅6号线工程) 表9.2.2-2麓枫路主变电所负荷(6号线工156、程)麓枫路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)12499111726号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)70667066合 计 (kVA)1956518238一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)236716号线动力照明一、二级负荷 (kVA)9892合 计 (kVA)33563梅溪湖主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)15872164146号线动力照明一、二级负荷 (kVA)74337433合 计 (kVA)2330423846注:当本工程合平路主所故障解列时,由5号线长善路主所向本工程第五、第六供电分区支援供电,麓枫路主所维持正常运行方式不变。麓枫157、路主变电所系统能力负荷(仅6号线工程) 表9.2.2-3麓枫路主变电所负荷(6号线工程)麓枫路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)14273140726号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)70667066合 计 (kVA)2133921138一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)283456号线动力照明一、二级负荷 (kVA)9892合 计 (kVA)38238梅溪湖主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)19557207736号线动力照明一、二级负荷 (kVA)74337433合 计 (kVA)2699028206注:当本工程合平路主所故障解列时,由5号158、线长善路主所向本工程第五、第六供电分区支援供电,麓枫路主所维持正常运行方式不变。9.2.3 合平路主变电所合平路主变电所近、远期高峰小时及30对系统能力下,各种运行方式承担的本工程负荷如下表所示:合平路主变电所近期负荷(仅6号线工程) 表9.2.3-1合平路主变电所负荷(6号线工程)合平路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)9426122316号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)90469046合 计 (kVA)1847221277一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)216576号线动力照明一、二级负荷 (kVA)12664合 计 (kVA)34321159、麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)17602199696号线动力照明一、二级负荷 (kVA)90109010合 计 (kVA)2661228979合平路主变电所远期负荷(仅6号线工程) 表9.2.3-2合平路主变电所负荷(6号线工程)合平路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)10675140196号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)90469046合 计 (kVA)1972123065一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)246946号线动力照明一、二级负荷 (kVA)12664合 计 (kVA)37359麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (k160、VA)19971227496号线动力照明一、二级负荷 (kVA)90109010合 计 (kVA)2898231759合平路主变电所系统能力负荷(仅6号线工程) 表9.2.3-3合平路主变电所负荷(6号线工程)合平路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式6号线牵引负荷 (kVA)13686169726号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)90469046合 计 (kVA)2273226018一台主变压器故障6号线牵引负荷 (kVA)306586号线动力照明一、二级负荷 (kVA)12664合 计 (kVA)43322麓枫路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)24239274206号线动161、力照明一、二级负荷 (kVA)90109010合 计 (kVA)33249364319.2.4 长善路(5号线)主变电所根据前文“8.2 交流供电系统运行方式”, 当合平路主所故障解列时,需由5号线长善路主变电所通过设置在东郡站的线间联络线向本工程第五、第六供电分区支援供电,以满足环网压降。5号线长善路主变电所近期高峰小时及系统能力下,主变压器向本工程支援供电能力校核如下表所示:长善路(5号线)主变电所近期负荷(考虑5、6号线工程) 表9.2.4-1长善路主变电所负荷(5、6号线工程)长善路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式5号线牵引负荷 (kVA)415673925号线动力照明一、二162、三级负荷 (kVA)65796579合 计 (kVA)10735139715号线合平路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)9426122316号线动力照明一、二级负荷 (kVA)633263325号线牵引负荷 (kVA)415673925号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)65796579合 计 (kVA)2649332534长善路(5号线)主变电所系统能力负荷(考虑5、6号线工程) 表9.2.4-2长善路主变电所负荷(5、6号线工程)长善路主变电所负荷I段母线II段母线正常运行方式5号线牵引负荷 (kVA)844769705号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)65796579合 163、计 (kVA)15026135495号线合平路主变电所解列6号线牵引负荷 (kVA)13686169726号线动力照明一、二级负荷 (kVA)633263325号线牵引负荷 (kVA)844769705号线动力照明一、二、三级负荷 (kVA)65796579合 计 (kVA)3504436853注:长善路主变电所目前拟考虑为7号线供电,若增加7号线负荷,长善路主变电所供电能力需另行核算。9.2.5 主变压器安装容量根据长沙市线网主变所资源共享研究方案,梅溪湖主变电所为本工程与2号线西延二期、12号线共享,麓枫路主变电所为本工程与9号线共享主所,合平路主变电所为本工程与8号线共享主所。其中2号线164、西延二期与6号线同属第三轮建设规划,工期较近,其余共享线路的建设规划目前尚不确定,因此主变压器安装容量在满足6号线工程负荷的基础上,应适当考虑为共享线路的接入预留条件。根据以上各表计算数据,结合各主变电所共享工程的实施年度,推荐梅溪湖主变电所主变压器安装容量按240MVA考虑,麓枫路主变电所主变压器安装容量按250MVA,合平路主变电所主变压器安装容量按250MVA考虑,三座主变电所土建基础均按照263MVA预留。此外,根据5号线初步设计方案,长善路主所主变压器安装容量为231.5MVA,土建基础均按照250MVA预留,根据表9.2.4-1、表9.2.4-2中数据,长善路主所具备在6号线合平路165、主所故障解列时向6号线支援供电的能力。说明:不考虑合平路主所故障时,5号线任一主所同时发生故障。10 系统继电保护与自动装置10.1 继电保护功能配置10.1.1 继电保护设置原则1)供电系统继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求,并在此原则下,力求简化保护配置。2)继电保护装置采用微机型综合保护测控单元,保护功能具有独立性,不依赖于综合自动化系统通信网络。10.1.2 继电保护配置(1) 35kV进/出线 线路差动保护 数字通信电流保护 过电流保护 零序电流保护(2) 35kV母联 过电流保护 零序电流保护 数字通信电流保护(含母线保护功能)(3) 35/0.4kV配电变压器 数字166、通信电流保护 电流速断保护 过电流保护 零序电流保护 断路器失灵保护 过负荷保护 温度保护(变压器内部保护)(4) 35kV/整流机组回路 数字通信电流保护 电流速断保护 过电流保护 零序电流保护 过负荷保护 断路器失灵保护 整流变压器设本体保护(温度保护) 整流器设本体保护: 二极管保护 整流器温度保护等(5) 35kV/再生电能利用装置回路 数字通信电流保护 电流速断保护 过电流保护 零序电流保护 过负荷保护 断路器失灵保护(6) 直流1500V进线 大电流脱扣保护(断路器本体保护) 逆流保护(7) 直流1500V馈线 大电流脱扣保护(断路器本体保护) 电流速断保护 过电流保护 di/dt167、+I保护 热过负荷保护 双边联跳保护(8) 再生电能利用装置用直流1500V馈线 大电流脱扣保护(断路器本体保护) 电流速断保护 过电流保护(9) 框架保护每个牵引变电所的整流器及负极柜设一套框架泄漏保护;再生能量吸收利用装置(不含再生隔离变压器)设一套框架泄漏保护;其余直流开关柜设一套框架泄漏保护。(10) 0.4kV进线 长延时保护 短延时保护 瞬动保护 接地保护(11) 0.4kV母联 长延时保护 短延时保护 瞬动保护(12) 0.4kV馈线 长延时保护 短延时保护 瞬动保护10.2 自动装置的设置10.2.1 自动装置设置原则 自动装置应能尽快恢复供电。 自动装置应能满足供电安全、可靠168、灵活的运行要求。 利用保护装置的智能逻辑控制功能,通过在各装置间硬接线连接来实现自动装置的功能。 各级自动装置之间应相互配合。10.2.2 自动装置的设置 AC40.5kV母联断路器设置自动投入装置; 直流1500V馈线设置带有故障性质判断的自动重合闸装置; 交流自用电系统设置自投功能; 0.4kV母联设置自投装置。11 供电系统无功补偿及谐波分析11.1 主变电所无功补偿及谐波分析11.1.1 无功补偿主变电所的功率因数主要由牵引负荷和动力照明负荷的性质所决定。对于牵引负荷,由于采用24脉波整流方式,理论基波因数在0.989以上,不可调变流器的位移因数在0.95以上,因而其总功率因数可达0169、.96左右。对于动力照明负荷,主要产生感性无功,大部分功率因数比较低,一般在0.78左右。按照低压无功分散补偿和就地平衡的原则,在每座降压变电所的0.4kV侧集中进行无功补偿,以满足供电系统的要求。在运行初期,由于感性负荷较小,导致35kV电缆产生的容性无功无法被中和,以致返送至电力系统。我国现在运营的城市轨道交通系统,如天津津滨轻轨、广州地铁、上海地铁等,在运营初期不投入400V无功功率补偿装置的情况下,仍存在容性无功返送的情况,导致主变电所功率因数达不到电力部门的要求而被罚款。国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定(国家电网生2004203 号)第十九条规定“在大量采用10220k170、V 电缆线路的城市电网中新建110kV 及以上电压等级变电站时,应根据电缆出线情况配置适当容量的感性无功补偿装置。”第二十条规定“变电站应合理配置适当容量的无功补偿装置,并根据设计计算确定无功补偿装置的容量。35220kV 变电站在主变最大负荷时,其一次侧功率因数应不低于0.95;在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。”为了解决地铁系统功率因数,需要一种既能补偿容性无功又能补偿感性无功的设施,采用普通的并联电容无功补偿已经不能满足要求。目前国内部分城市轨道交通无功补偿方案较多,主要有:方案一:在主变电所35kV母线设置SVG方案二:在主变电所35kV母线设置并联电抗器方案三:在主变电所35kV171、母线设置电抗器,并设置小容量的SVG其中方案一补偿效果最好,应用较广(广州地铁五号线、广佛线已采用该技术,且运行良好);方案二经济性较好,但补偿效果较差,无法达到补偿效果;方案三经济性及补偿效果介于方案一与方案二之间。对于本工程新建主变电所,推荐采用方案一。综上所述,本次设计主变电所无功补偿方案按在新建主变电所两段35kV母线上各设置1套SVG考虑。经核算,梅溪湖主所为6号线与2号线西延二期、12号线共享主变电所,6号线供电范围正常运行方式下35kV每段母线最大容性充电无功为746kVar,考虑共享线路,建议35kV容性无功按2500kVar考虑;麓枫路主所为6号线与9号线共享主变电所,6号线172、供电范围正常运行方式下35kV每段母线最大容性充电无功为1761kVar,考虑共享线路,建议35kV容性无功按3500kVar考虑;合平路主所为6号线与8号线共享主变电所,6号线供电范围正常运行方式下35kV每段母线最大容性充电无功为2265kVar,考虑共享线路,建议35kV容性无功按4500kVar考虑。由于无功补偿装置设置在主变电站,因此整个主变电站的无功平衡还需主所设计单位根据主变电站负载率、110kV进线电缆充电无功等进行综合考虑,统一优化补偿方案。11.1.2 谐波分析在地铁供电系统中,经主变电所注入系统PCC点的谐波主要来自牵引供电系统的整流机组以及低压动力照明中的变频负荷。牵引173、整流机组采用二十四脉波整流方式,大大减少了谐波的产生。对于低压负荷,谐波源种类繁多,为响应国家节能降耗的号召,400V侧低压变频设备越来越多地被采用,导致系统5、7次谐波含量增大。虽然,在地铁运行的初期和近期,已被证实地铁供电系统经主变电所注入系统PCC点的谐波能够满足国家标准要求,但远期随着牵引负荷增长,以及变频设备的采用,尚不能保证注入系统PCC点的谐波也满足国标规定的限值。由于主变电所设置的SVG除了改善功率因数之外,也可兼顾滤除谐波的功能,因此本次初步设计拟利用SVG的滤波功能减少本工程注入PCC的谐波。11.2 低压400V系统无功补偿及谐波分析11.2.1 低压系统谐波来源低压动力174、照明负荷主要包括车站的通风空调、自动扶梯、排水、通风、消防及各车站、区间、变电所的照明负荷等,其中含有大量变频负荷,且随着节能的需要,未来变频负荷的比重将会提高。变频负荷的增加,其产生的谐波电流也会相应增加。11.2.2 无功补偿随着技术的发展和变频设备的大量采用,低压负荷功率因数在逐步提高,大部分负荷的功率因数都在0.850.9以上,0.4kV侧的功率因数往往较高,无需设置无功补偿装置。11.2.3 综合补偿方案目前国内新建地铁普遍在0.4kV侧仅设置有源滤波装置,既滤除了谐波,同时又兼顾无功补偿。有源滤波是一种很成熟的谐波治理技术措施,在电力、码头运输、冶金等领域有着大量的应用。该装置兼具175、有滤波和无功补偿的功能,且这些年来,随着成本的降低,其价格也降低很多。因此,推荐在0.4kV侧设置有源滤波装置。12 再生电能吸收方案12.1 列车再生制动能量利用的意义在城市轨道交通系统中,由于公交化的运输模式决定了城市轨道交通具有列车运行密度大、站间距小、起停频繁的特点。目前轨道交通普遍采用的VVVF动车组列车,制动模式为电气制动(再生制动/电阻制动)+空气制动(盘形制动/轮对踏面制动)互补的形式,即在列车正常运行过程中以电气制动为主,辅之以空气制动。传统的列车电阻制动做法是将制动电阻装设在车辆底部,当再生电阻不再起作用时采用空气制动。传统的列车电阻制动产生的大量热量散发在地铁隧道内,在大176、运量、高密度的运行条件下,使地铁洞体的温升加剧,提高了对通风系统的要求。因此,上述列车制动方式存在的弊端主要体现在以下两点:一是部分再生制动能量不能被相邻车辆吸收,通过车辆上制动电阻发热消耗或空气制动消耗,浪费了大量电能;二是上述制动方式发散热量在隧道内,既升高了隧道温度,又增加了环控设备的压力。随着科技的进步和社会的发展,人们在节约能源、减少排放、环境保护方面意识逐渐增强,在城市轨道交通系统中,有效利用城市轨道电动车组再生制动所产生的电能以减少城市轨道交通运营的用电量,同时改善城市轨道交通线路环境(减少机械制动粉尘污染及车载电阻发热)的设计理念,在国内外的轨道交通建设运营中已经越来越受到重视177、,成为轨道交通牵引供电技术发展的方向。因此在牵引供电系统中对再生制动所产生的电能进行吸收、储存和再利用,具有重要的意义。12.2 再生能量利用技术发展现状为了将机车制动电能能够充分吸收利用,世界各轨道交通发达的国家,都在积极探讨制动能量的利用模式,并陆续提出了电阻吸收、电容储能、飞轮储能、逆变(包括逆变至中压和逆变至低压)等各种方式。(1) 电阻耗能型电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相IGBT斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式,根据再生制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比,从而改变吸收功率,将直流电压恒定在某一设定值的范围内,并将制动能量消耗在吸收电阻上。装置主要由隔离开关柜178、“制动控制柜(IGBT斩波器)”和“制动电阻柜”组成,通过直流开关柜挂接在牵引变电所直流母线上。该类型装置国内技术已比较成熟,在国内地铁线路中应用较多,如北京地铁机场线、6号线、8号线二期工程、房山线、亦庄线、昌平线、15号线一期,广州地铁4、5、6号线,重庆地铁2号线等。该装置的优点:控制简单且直观,可以取消(或减少)列车电阻制动装置,降低车辆投资,提高列车动力性能;能够降低隧道温度、减少闸瓦制动对闸瓦的消耗和闸瓦制动粉尘、净化隧道环境,而且国内有比较成熟产品制造,价格较低。该装置的缺点:再生制动能量消耗在吸收电阻上集中发热消耗,对再生制动能量不能有效利用;电阻散热导致环境温度上升,由于发179、热较高,需放置于地面,涉及到与地方规划部门的协调征地问题。声音刺耳,易引起周围居民投诉。从技术发展角度,电阻耗能型电能吸收装置无法达到节能效果,不代表再生制动能量吸收技术的发展方向。(2) 电容储能型电容储能型再生制动能量吸收装置主要采用IGBT逆变器将列车的再生制动能量吸收到大容量电容器组中,当供电区间内有列车起动、加速需要取流时,该装置将所储存的电能释放出去并进行再利用。电容储能装置具有储能(储存车辆再生制动能量)和稳压(稳定牵引网电压)两种工作模式。两种工作模式可以相互切换。目前该产品主要是德国西门子生产的SES成套产品,在欧洲的法兰克福和马德里轨道交通中有应用,北京地铁5号线在4座牵引180、变电所设置了该产品,主要设在牵引供电区间较长和坡度较大区间的牵引变电所内,但受限于西门子的技术垄断,设备一直没有投入运行。广州地铁目前已开始利用国产化的超级电容作为车辆再生制动电能的储存介质研究生产电容储能型再生电能利用装置,目前已完成样机生产,即将在广州6号线二期工程投入运行。该装置优点:该技术有效利用了列车制动时再生制动能量,节能效益好;直接接在牵引网或变电所正负母线间,在牵引网上有车辆取流时将储存的能量迅速释放给需要取流的车辆,再生制动能量直接在直流系统内转换,对系统不会造成影响;该装置为静态电容储能装置,维护和元器件更换较为方便。该装置的缺点:对电容器的质量要求严格,国内已有生产超级电181、容的制造工艺水平,但尚处于样机试挂阶段,采用进口器件时,设备的价格昂贵;对于运量较大的地铁线路,目前的产品容量较小,不能满足完全利用列车再生能量的需要,若设置大量的电容器以能达到所需容量,将使设备价格将成倍增加,同时造成整个装置的空间利用率降低。(3) 飞轮储能型飞轮储能型再生能量利用装置主是将列车的再生制动能量利用到飞轮装置中,当供电区间内有列车起动、加速需要取流时,该装置将所储存的电能释放出去并进行再利用。目前,英国UPT电力公司有成熟飞轮产品,在英国、香港电力系统、纽约部分地铁、香港巴士公司有应用。西门子公司曾研制出该产品,但因飞轮关键技术不过关,寿命评估很低,目前已经不再改进和生产。国182、内清华大学某实验室有类似的小功率产品研制,但飞轮寿命和转速、功率均较英国公司产品相差较大,目前无法在工程中应用。该产品的优点:该技术有效利用了列车制动时再生能量,具有节能效益;再生能量直接在直流系统内转换,对交流系统不会造成影响。该产品的缺点:国内无成熟产品,国外产品价格较高,投资经济性差。飞轮在高速旋转时,如果存在空气阻力将加剧轴承的摩擦损耗,这会大大减低飞轮的储能性能。为了减少损耗,提高飞轮的转速和飞轮储能装置的效率,需要将电机和飞轮都密封在一个真空容器内以减少风阻。而真空容器无论是制造成本还是维护成本都是相当高的。同时,作为一种机械装置,制动能量越大,其机械惯性越大。而地铁系统特殊的工况183、决定了制动装置必须频繁启动,这就要求旋转电机在高速运转的同时,在发电状态与电动状态之间频繁切换,势必加剧设备的损耗,缩短设备的使用寿命。(4) 逆变回馈型逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力电子器件构成大功率三相逆变器,该逆变器的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联,其交流进线接到交流电网上;当再生制动使直流电压超过规定值时,逆变器启动并从直流母线吸收电流,将再生直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网。根据回馈路径和电压等级的不同,逆变回馈型方式又分为低压逆变型(逆变至0.4kV)和中压逆变型(逆变至10kV或35kV)两类。逆变至AC 0.4kV网络的再生能量利用装置受容量限制须与184、电阻结合才能满足目前地铁再生能量利用的需求,因此通常采用逆变+电阻的型式。该类型装置目前在国内重庆地铁1号线、3号线及6号线,北京地铁6号线二期、7号线、10号线二期均得到了成功的应用。逆变至中压的再生能量利用装置由于将能量逆变至中压35kV网络,设备容量较大,因此目前通常不再增加电阻设备。中压逆变型再生能量吸收利用装置最早在北京地铁10号线二期工程十里河站、西钓鱼台站和14号线西段工程中园博园站、大井站示范应用,取得了非常好的效果;2014年底,北京15号线西段、14号线东段开通,分别有4套和9套中压逆变型装置投运;2016年中旬,长沙1号线全线8座牵引变电所均采用中压逆变再生制动电能吸收方185、案,并已投入运行。截止目前,上述线路设备节能效果比较明显,运行情况良好。该类型装置的优点:充分利用了列车再生制动能量,提高了再生能量的利用率,节能效果好,并可减少列车制动电阻的容量或取消列车车载制动电阻;技术方案成熟,对元器件无特殊要求,利于国产化,制造和维护成本比电容储能和飞轮储能较低;从节能的角度,代表了再生能量利用技术的发展方向。该类型装置的缺点:低压逆变+电阻型再生装置受限于低压侧负荷容量,再生电能得不到充分利用;将电能逆变至低压侧,系统容量下,供电质量易受影响;中压逆变型再生装置由于输出接至交流供电网,因此电力部门对逆变器的输出质量要求较高;此外逆变至中压环网技术虽在国内部分线路上应186、用,但仍缺少大规模工程应用及运营维护经验。12.3 再生制动能量吸收方案综合以上分析,对各种吸收装置方案的综合技术、经济比较见下表所示。各类型再生电能吸收装置对比分析表 表12.3-1对比项目飞轮储能型电容储能型电阻耗能型逆变回馈型电阻+逆变全逆变实现方式利用飞轮将再生电能与飞轮的机械能相互转换。将再生电能储存于电容器中,有列车处于牵引工况时,释放电能。将再生电能集中在电阻上,通过发热消耗掉。将再生电能逆变至0.4kV侧,向动力照明设备供电,多余部分利用电阻消耗掉。将再生电能逆变中压环网,向中压环网供电范围内所有设备供电。能否承载全部再生能量容量小需多套并联容量小需多套并联可以可以可以再生电能187、利用效果较好较好无较好较好对系统影响直流侧:稳压直流侧:稳压直流侧:稳压直流侧:稳压;交流侧:谐波,电压冲击,但能满足规范要求。直流侧:稳压;交流侧:谐波,电压冲击,但能满足规范要求。设备寿命10年10年25年25年25年国产化不能样机即将投运成熟成熟成熟国内工程应用无北京广州、重庆北京、天津重庆、北京北京、长沙宁波通过上述分析对比,电阻耗能型再生制动能量消耗装置技术已经较为成熟,该方式在国内地铁市场中占据了一定的市场,但其设置原因主要因列车取消车载制动电阻,设置该装置可辅助列车制动、降低隧道环境温度,没有节能效果,不推荐采用。飞轮储能型吸收装置国内单体容量较小,费用高,目前无DC1500V产188、品,暂时还不具备工程应用条件。对于电容型再生吸收装置,国内已生产出具有节能环保效果同时又具有快速充放功能的电超级电容器,电容器寿命相对较长,达到10年以上,基本能够满足城市轨道交通再生制动能量吸收的需要,目前如株洲机车厂、青岛四方研究所和湖南恒信等厂商对电容型再生制动能量吸收装置样机进行生产和试验,小功率的样机即将进行挂网试验。再生制动能量低压逆变型回馈方式在技术上属于电阻耗能型和全逆变型的过渡产品,400V系统不能将再生制动能量充分利用,需要加装电阻消耗,也不推荐使用。中压逆变型在国内正处于发展高峰,从北京地铁10号线二期、北京地铁14号线、北京地铁15号线西段、长沙1号线的实际运营效果来看189、,设备性能稳定,节能效果良好。其它城市如广州、南宁、苏州、乌鲁木齐、南京等也已按包容性原则进行中压逆变型土建和电气接入条件预留,考虑采用中压逆变型再生电能吸收利用装置,部分城市已进入设备招标阶段。综上所述,中压逆变型代表了再生制动能量利用技术的发展方向,目前国内该型装置技术及设备制造工艺已成熟,且长沙地铁已开通运营线路及在建线路均采用中压逆变型再生能量吸收利用装置,且该装置于长沙1号线运行效果良好。结合本工程模拟计算结果及经济性分析,本工程采用中压逆变型再生电能吸收利用装置。12.4 安装容量选择12.4.1 正线牵引变电所正线再生装置安装容量选择主要基于如下几点原则: 出于经济性及设备投资回190、收周期考虑,容量选取过程中,供电系统按正常运行方式考虑,不考虑单机组或一座牵引变电所解列等故障工况。 按全日行车计划中的各种行车间隔考虑,并能满足一个供电区间内有一列车正常制动。 考虑到实际运营时,运行图会有一定的变化,以及其它不可控的因素,此时若再生制动装置无法满足需求,则需车辆机械制动投入,完成车辆制动。本次初步设计根据线路条件、行车组织等资料,结合牵引供电系统结构,经仿真模拟,各个对数不同运行图下回馈电能各项指标的平均统计最大值如下表所示:各个对数不同运行图下回馈电能各项指标的平均统计最大值 表12.4.1-1站 名最大功率(kW)最大电流(A)20秒平均功率(kW)20秒平均有效电流(191、A)平均功率(kW)平均有效电流(A)梧桐路2235.621378.48637.69622.6867.40165.24紫荆路1495.55926.15437.25409.1664.16143.06金菊路2113.721302.47792.49663.83156.78282.86枫林路2733.621677.431049.47854.63229.75373.09麓松路3003.161840.871297.21993.76268.89416.09麓枫路2832.981738.241278.38955.33289.62447.01望岳路3852.382363.461706.901289.39374.192、81584.04教师村3994.602447.471765.541343.13405.25631.17桐梓坡路3518.842157.311375.041097.08327.70498.41文昌阁2957.611814.021309.681006.62222.11332.63烈士公园3094.661898.251304.48987.74248.54378.50窑岭3005.701842.291372.011017.28316.75463.02东郡2929.671797.171297.50987.06278.82412.74花桥村2569.501578.14907.87697.01218.393193、54.90红旗路1832.761132.04723.61541.82100.31194.59东四线2157.661328.21643.46598.04129.02266.54黄兴大道南1318.03817.49335.28352.8543.26117.06东十一线1755.801084.90548.38500.8890.17191.56蓝田大道2218.761367.38702.13646.5989.51204.13黄金大道站2253.081388.13750.78671.2398.60206.51西航站区2356.061450.45862.24717.47149.06256.78东航站区24194、88.421532.091002.96780.97210.22333.95根据上表中模拟计算数据,综合考虑瞬时最大功和20s短时最大功率选取再生能量吸收装置容量,装置容量考虑一定的裕量,再生能量吸收装置的容量配置如下:梧桐路站、紫荆路站、金菊路站、枫林路站、花桥村站、红旗路站、东四线站、黄兴大道南站、东十一线站、蓝田大道站、黄金大道站站、西航站区站、东航站区站13座牵引变电所再生能量吸收装置的容量推荐按照1500kW的容量进行配置;麓松路站、麓枫路站、望岳路站、教师村站、桐梓坡路站、文昌阁站、烈士公园站、窑岭站、东郡站9座牵引变电所再生能量吸收装置的容量推荐按照2000kW的容量进行配置;若本195、工程取消车载制动电阻,考虑到试车线制动能量较大,车辆段同样需要设置再生装置,容量按1500kW考虑。此外,鉴于该装置安装容量与车辆特性密切相关,因此下阶段将结合最终车辆特性,在设备招标前最终确定再生装置的安装容量。13 系统防雷和限制过电压措施长沙市轨道交通6号线工程包括地下、地面(场段)线路。沿线有许多电气设备,这些设备容易受到过电压侵入而损坏,从而影响系统运行,所以必须设置防雷及限制过电压保护装置。1)主变压器110kV侧设置避雷器。2)变电所的每段35kV母线设置避雷器。3)牵引变电所直流1500V正负极之间设置避雷器。4)牵引变电所直流1500V正母线对地设避雷器。5)地面变电所,以及196、与地上相邻的第一座地下变电所,直流负母线对地设置避雷器。6)在地下段隧道入口及出口处接触网设置避雷器。7)牵引变电所馈线上网隔离开关处设置避雷器。8)接触网设置架空地线,全线接触网所有不带电金属部分均与架空地线连接,架空地线与变电所接地网相连,构成接触网系统接地保护回路。9)机车内应设置与本系统相适应的过电压保护措施。10)地上接触网腕臂绝缘子两端并联带串联间隙的避雷器。14 接地系统14.1 接地系统设计原则全线接地按综合接地系统的概念进行设计,使全线形成统一的高低压兼容、强弱电合一的接地系统。满足车站内各类设备的工作接地、安全接地及防雷接地功能。综合接地系统应满足以下要求:1)保护运营人员197、及乘客安全,防止电击。2)满足供电设备工作接地与安全接地要求。3)满足各类通信、信号、计算机等弱电设备的工作接地和安全接地要求。4)满足车站及区间其它设备工作接地和安全接地要求。5)满足接触网系统工作接地和安全接地要求。14.2 接地系统构成1)每个车站、区间跟随所、车辆段变电所设置一综合接地网,供各种设备的工作接地、安全接地用。接地电阻满足强弱电设备共用接地网的接地电阻要求。车站变电所接地装置的接地电阻按不大于1欧姆考虑;区间跟随所接地装置的接地电阻按R4欧姆要求设置。2)沿线电缆支架上敷设一贯通的接地金属体,供沿线区间电气、通信、信号等机电设备安全接地用。3)接触网设置架空地线,供接触网系198、统设备工作接地、安全接地用。4)牵引回流系统采用不接地方式,钢轨、直流开关柜、整流器、负极柜采用绝缘法安装。5)各车站变电所、车辆段内设钢轨电位限制装置。15 需用功率及年用电量根据牵引供电仿真计算结果、区间牵引能耗以及动力照明负荷等资料,计算全线高峰小时的需用功率及年用电量如下所示:15.1 仅考虑东段、西段工程高峰小时需用功率 表15.1-1项 目初 期近 期远 期牵引需用功率 (kVA)9466946612171动力照明需用功率 (kVA)138601386013860总需用功率 (kVA)233262332626031年用电量 表15.1-2项 目初 期近 期远 期牵引年用电量 (亿度199、)0.380.430.56动力照明年用电量 (亿度)0.460.460.46总年用电量 (亿度)0.840.891.02注:表15-1和表15-2中数据仅包括6号线东段、西段工程线路。15.2 考虑中段、东段、西段工程高峰小时需用功率 表15.2-1项 目初 期近 期远 期牵引需用功率 (kVA)25720 32689 42029 动力照明需用功率 (kVA)40952 40952 40952 总需用功率 (kVA)66672 73641 82981 年用电量 表15.2-2项 目初 期近 期远 期牵引年用电量 (亿度)1.03 1.26 1.65 动力照明年用电量 (亿度)1.35 1.35200、 1.35 总年用电量 (亿度)2.38 2.61 3.00 注:表15-1和表15-2中数据包括6号线中段、东段、西段工程线路。16 分段开通供电系统衔接方案根据现阶段长沙市城市轨道交通线网规划,6号线分西、中、东三段实施,并预留继续往东延伸的条件。6号线中段工程计划于2016年动工,2021年建成开通。中段工程供电系统已预留东段、西段工程相关引入条件,具体预留情况如下:16.1 主变电所麓枫路、合平路主所与中段工程同期实施,主变压器安装容量均暂按250MVA考虑,并预留远期增容至263MVA的条件,主变压器容量按全线贯通后各运行方式下负荷考虑,满足东段、西段工程的接入能力。16.2 中压环201、网环网电缆按全线贯通后各运行方式下负荷考虑,满足东段、西段工程的接入能力。考虑到西段、东段工程与中段工程的工期较近,中段工程端头站(枫林路站、东四线站)变电所用于与东段、西段工程接驳的40.5kV开关柜已与中段工程同期实施。16.3 DC1500V直流供电系统考虑到西段、东段工程与中段工程的工期较近,因此建议中段工程端头站枫林路站、东四线站变电所分别设置4回和6回正馈线,用于与东段、西段工程接驳的DC1500V开关柜与中段工程同期实施为站后接触网供电,东段、西段工程接入后,可为东段、西段工程接触网供电。16.4 杂散电流防护系统的预留中段工程端头站(枫林路站、东四线站)已预留用于与东段、西段衔接的道床收集网连接端子,上下行分别设置。待本次东段、西段实施时,接口处的整体道床连接端子通过电缆互连,实现杂散电流收集网的贯通。16.5 二次保护的预留中段工程与东段、西段工程在35kV环网二次保护方面的接口为光纤差动保护、数字通信电流保护接口,以及零序电流、过流保护的上下级配合。本次东段、西段工程与中段工程的工期较近,中段工程已考虑三段工程的保护装置兼容性,并校核在各种运行方式下的相关保护定值及配合情况。