1、 城市轨道交通供电系统课程设计城市轨道交通供电系统课程设计 专专 业：业： 电气工程及其自动化 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 2020 日日 指导教师评语指导教师评语 平时 （30） 报告 （30） 修改 （40） 总成绩 城轨供电系统课程设计 - 1 - 1 设计原始资料 1.1 具体题目 某地铁控制中心设备负荷表如表 1 所示。试计算该控制中心的配电变压器容量。 表 1 某地铁控制中心负荷分布情况表 负荷类型 序号 负荷种类 额定功率(kW) 需要系数 功率因数 1 弱电设备 156 0.80 0.85 2 环
2、控通风、给水设备 700 0.70 0.90 3 事故照明 30 0.60 0.80 一 4 自动扶梯 285 0.60 0.60 二 5 行调、环调、电调 125 0.70 0.80 级 6 应急照明 60 1.00 0.80 负 7 屏蔽门、消防系统 100 0.65 0.80 荷 8 稳压泵、喷淋泵 183 0.60 0.80 9 电力监控系统 50 0.70 0.90 10 防灾报警系统 50 0.70 0.70 11 EMCS、监控中心 30 0.60 0.80 12 控制中心照明 300 0.70 0.80 13 空调设备、电开关器 350 0.60 0.85 三级负荷 14 冷水
3、机系统 315 0.90 0.90 15 维修设备 100 0.60 0.80 1.2 计算意义 目前在国内一些已建成市轨道交通线路中，存在配电变压器容量选择偏大的现象。 造成配电变压器容量选择过大的主要原因是：动力照明专业向供电专业提供的低压用电 负荷不准确、余量大，同时供电专业对末端机电设备的运行工况不够了解，动力照明专 业与供电专业相互配合不足等。对于配电变压器的容量，应充分考虑用电负荷的设备构 城轨供电系统课程设计 - 2 - 成与运行工况，优化计算统计方法，合理进行选择，以达到投资合理、运行效率高、电 能损耗小、运行费用低的目的。 1.3 计算内容 配电变压器容量计算需要计算以下内容
4、： (1) 各低压负荷的计算电流、计算功率、无功功率、视在功率，总负荷的计算功率、 无功功率、视在功率。 (2) 补偿前的总功率因数、需要补偿的无功功率容量、补偿后的视在功率。 (3) 正常情况下两台配电变压器分列运行承担全部低压负荷时，每台配电变压器的 负载率。 (4) 非正常情况下一台配电变压器承担全部一、二级低压负荷时，单台配电变压器 的负载率。 1.4 确定设备功率 进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功 率。用电设备的额定功率Pr 或额定容量Sr 是指铭牌上标明的数据。对于不同负载持续 率下的额定功率或额定容量，应换算到统一负载持续率下的有功功率，即
5、设备功率Pe。 (1) 连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。 (2) 短时或周期工作制电动机的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下 的有功功率。 (3) 整流器的设备功率是指额定直流功率。 (4) 成组用电设备的设备功率是指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备 功率之和。 (5) 白炽灯的设备功率为灯泡的额定功率。气体放电灯的设备功率为灯管额定功率 加上镇流器的功率损耗。 2 配电变压器容量的计算 2.1 计算方法 负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法、单位面积功率法等几种。 (1) 需要系数法：用设备功率乘以需要系数和同事系数，直接求出计算负荷。这种 城轨供电系统课程设计
6、 - 3 - 方法比较简便，应用广泛，尤其适合于配、变电所的负荷计算。 (2) 利用系数法：采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功 率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是 概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。适用于各种范围的负荷计算，但计算 过程稍繁。 (3) 单位面积功率法：估算或按照某一指标计算单位面积的功率，乘以总面积。此 种方法误差较大，适用于方案阶段或初步设计阶段的负荷计算。 (4) 除以上方法外，还有二项式法以及 ABC 法。 2.2 计算公式 (1) 额定功率的计算： c o s js N P S (2.1) SN 配电变压器的额定功率，kW.A； Pjs 总计算负荷，kW； 变压器的实际负载系数； cos补偿后的平均功率因数。 (2) 计算容量的计算： PKKP xxpjs (2.2) Pjs 总计算负荷，kW；
