铁路站房供配电设计研究

摘要：铁路站房的特点是人员密集、工艺设备供电要求高、空间高大、配套商业多、广告多, 笔者通过对以上的站房特点进行分析，阐述站房配电设计如何与之相适应。

关键词：站房供电；设计；节能

中图分类号：U223文献标识码： A 文章编号：

一、铁路站房的特点

1、人员密集

人员密集是站房的最重要特点，为此，规范别用人员密集程度来判定站房的规模，对客货共线的站房规定：最高聚集人数H ≥10000 人为特大型，3000 ≤H

2、工艺设备的重要性

主要包括信号系统、通信系统的设备和机房。信号系统包括运输调度指挥管理信息系统、综合调度系统、信号机械室等；通信系统包括售票系统、行包系统、客运总控室、客运主机房、综合显示系统主机房、广播机械室、楼层配线间等，其供电均属于一级负荷或一级负荷别重要负荷。

3、广告多

广告经营是车站日后运营的重要组成部分，在车站广场、进出站大厅、进出站通道、候车厅、站台等场所均有可能设置大量的广告灯箱，在这些场所应该预留供广告用的电量，最好有专用配电箱。由于经营模式未定，宜在配电箱内预留电能计量装置或预留空间。

二、供电方案

1、两路高压、一路应急柴油发电机组

平时由两路高压电源供电，当两路高压失电后，由应急柴油发电机组供电。还需要考虑到柴油发动机启动时间需要至少15s 的因素，为保证重要负荷的可靠和连续性供电，需要考虑采用与集中柴油发电机组相配合的分散设置的UPS、EPS 应急电源方案。计算机系统、通信系统及客运控制系统采用UPS 作为应急电源，应急照明等采用EPS 作为备用电源，供电系统示意图见图1。

2、 三路高压（两路主用、一路备用）

如果用电负荷较大，两路高压（1#、2#）不能满足容量要求，可考虑由第三座区域降压站引来第三路高压（3#）。平时由两路高压供电，当其中一路高压故障时，第三路高压投入。一组变压器的两路高压分别引自1#、2# 高压母线，客观上也满足了重要负荷三路电源的需求。当然，对于特别重要负荷而言，还需配备UPS 或EPS 不间断电源，以保证供电的可靠性，供电示意图见图2。

3、三路高压（两路主用，一路应急电源专用）

如果用电负荷不大，两路电源能满足用电负荷的需求，有条件时可由地方电源引来一路高压电源专供重要负荷使用。这种方案是设置一台专用变压器，供与行车密切相关的通信、综合调度系统、防灾报警控制系统、应急照明系统及旅客站房、站台、地道等重要场合的部分重要负荷，供电系统示意图见图3。

4、变压器的设置

站房用电负荷基本分为三类。一类是常用的固定负荷，包括照明、动力、信号、通信和安全等负荷。这类负荷常年运行，相对固定，便于掌握。如果用电负荷不是太小，可以将这类负荷用两台变压器供电。由于这些负荷相对重要，一、二级负荷较多，变压器选择相对小一些的负荷率，可控制在70% 左右；另一类是季节性的空调负荷，基本在夏季使用，用电量较大，可以将这类负荷用一组变压器或一台变压器供电。这类负荷的重要性相对较低，变压器负荷率可设计在85% 左右；还有一类是商业负荷，这类负荷变动较大，往往初期投入负荷不大。随着发展，商业气息逐渐浓厚，用电负荷将逐渐增大。因此，将这类负荷宜单独设置，并预留一定的发展空间，变压器负荷率控制在80% 左右。

5、低压配电系统

5.1信号系统

一般站场规模较大时，单独设置信号楼；规模较小时，在站内设置。包括信号机械室、信号值班室、信号工区及微机检测中心等，总电量150kW 左右。这些场所属一级负荷，两路电源供电。在信号电源室及微机检测中心分别设置双电源切换柜，分别由变配电室引两路电源。其中一路电源由柴油发电机组或第三路市电作后备电源，就地设置UPS 不间断电源。

5.2 通信系统

通信系统包括通信机械室、客运总控室、信息配线机房、广播机械室、网络机房、售票室、行包机房及公安监控机房等。这些场所属一级负荷，需两路电源供电。可在售票机房电源室、客运电源室、信息配线机房、行包房及公安监控室分别设置双电源切换柜，分别由变配电室引两路电源。其中一路电源由柴油发电机组或第三路市电作后备电源，就地设置UPS 不间断电源。末端静态标识、动态标识及自动售票机，可由各自机房统一供电。

5.3商业

商业用电不定因素较大，应尽量落实商业的用途，中餐厅、西餐厅、快餐厅（麦当劳、肯德基、匹萨、中式快餐等）、零售商业、咖啡厅、茶座等的用电量相差很大，在没有确定用途的情况下应按150 ～200W/m2 估算，待确定用途后，厨房用电量可参照表2 预留。

5.4广告

站房人流量大，广告是一个很好的招商渠道，主要设置在人流量较大的场所，包括：站前广场、进出站大厅、进出站通廊及候车室等场所。为便于经营，广告照明用电最好单独供电，每个区域单独设置配电箱，主电源单独计量，并预留出线回路的计量。广告照明一般采用荧光灯，可按灯箱面积估算电量，一般按100 ～150W/ m2。

三、供配电设计的节能措施

1、选择合适的供电电压等级 应根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损失。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级可以达到节能的目的，但却要增加投资，对此必须进行比较，拿出较经济的方案。 

2、合理选用变压器 电力系统的变压器是通过转换电压来进行电力传输，因此变压器在电力系统中被广泛应用，尤其是10 kV变压器在电力配电系统的覆盖率达到近100%。变压器具有运行时间长、使用量大等特点，在使用与选择上变压器均存在较大的节能潜力, 尤其是面广量大的10 kV变压器。因此选择节能高效的产品，不仅能够有效节约能源，还能够大幅度降低变压器的生产成本，这也是企业提高经济效益的关键途径。所以，在选择合理的变压器过程中，应优先选择节能低损耗的变压器，如SIO、SI 与SII 等系列。对于地下、高层、化工等建筑单位和有较高消防标准的场所，应优先采用干式节能低损耗电力变压器。为了确保电网电压稳定，提高电能质量，应尽量选择节能电力变压器。 

3、合理选择低压电器 低压电器是量大面广的基础元件, 就每只低压电器而言，所消耗的电能并不大，但总的用量大，在设计中可采用成熟、有效、可靠的节能型低压电器。

结束语

站房的供配电设计方案与站房的规模很重要，在设计前应明确人员密集程度，明确定位。应充分了解站房工艺及其重要程度，为其配电提供必要依据。绿色节能是当前建筑设计的主旋律，电气设计专业如何在该领域发挥应尽的义务。

参考文献

[1] 阳若宁,李建云.  某供配电系统改造的节能设计[J]. 建筑电气. 2009(04) 

[2] 中华人民共和国铁道部. TB10008- 2006 铁路电力设计规范[S]. 北京：中国铁道出版社， 2006.