降压变电所

一、降压变电所结构与功能

城市轨道交通每个车站都应设降压变电所，因为它是保证旅客旅行中有良好秩序和良好环境的动力供应中心，降压变电所的位置应靠近负荷中心，尽量靠近大负荷空调设施的冷水机组，以缩短电缆长度及减小电缆截面，降低能耗。

降压变电所在有牵引变电所的车站一般与牵引变电所合建成牵引降压混合变电所，在下节予以讲解；在没有牵引变电所的车站则单独建降压变电所。如为地面车站，则与地面站务用房合建。

地铁车站一般是中部为公共区，两端为设备区，主要电气设备多数集中在两端的设备区内。每座地铁车站降压变电所的设置方式一般有以下四种：其一，设置1座降压变电所，位置选在车站低压负荷的重负荷端。其二，当车站规模较大时，可以在车站A端设置1座降压变电所，车站B端设置1个低压配电室，低压配电室的电源引自降压变电所。车站A端（包括站内和临近区间）电气设备的电源引自降压变电所的低压开关柜，车站B端（包括站内和临近区间）电气设备的电源引自低压配电室的低压开关柜。其三，车站A端设置1座降压变电所，车站B端设置l座跟随式降压变电所，跟随式降压变电所的进线电源采用交流35 kV（或10 kV），电源引自A端降压变电所。车站A端（包括站内和临近区间）电气设备的电源引自降压变电所的低压开关柜，车站B端（包括站内和临近区间）电气设备的电源引自跟随式降压变电所的低压开关柜。其四，当车站两侧的负荷都比较重时，也可以分别在车站的两侧建立降压变电所A所和B所。

一个车站设置1座降压变电所时，降压变电所平面布置如图2.16所示。

地铁的降压变电所与城市电网的10 kV（或35 kV）变电所一样，都是将中压电能经变压器变为380/220 V电源供动力照明负荷用电，主要结构与设备和工业与民用建筑降压变电所一样，所不同的就是设有钢轨电位限制装置。在引入电源方面，每座降压变电所均从中压环网引入两路电源，有条件时还应从相邻变电所或市电引一路备用电源，对于特别重要的负荷如控制系统计算机设备等负荷还应设蓄电池作为备用电源。

图2.16　降压变电所平面布置图

二、降压变电所电气主接线及其运行方式

典型的降压变电所的电气主接线如图2.17所示。变电所的中压侧、低压侧均为单母线分段接线，设置母线分段断路器103和803，正常运行时均处于分闸位。设两台动力变压器，其中性点直接接地，分别负责向本变电所所在的半个车站及半个区间内的动力照明负荷供电。正常运行时两台动力变压器分别运行同时供电，当任一台动力变压器因故障退出运行时，通过低压侧联络开关803的闭合，由另一台动力变压器负担全所Ⅰ、Ⅱ级动力照明负荷。

图2.17　典型的降压变电所主接线图

分别在车站的两侧建立降压变电所A所和B所，其主接线图如图2.18所示。一个变电所设置4台动力变压器，其中两台动力变压器实施交叉供电，也就是A所母线的一个馈线柜给B所的一台动力变压器供电，而B所母线的一个馈线柜给A所的一台动力变压器供电，以此提高供电的可靠性。

图2.18　在车站两端分别设置A所和B所的降压变电所主接线图

三、降压变电所主要电气设备

如图2.17所示的降压变电所主要电气设备如下所述。

1. 中压交流开关柜

中压交流开关柜均采用GIS开关柜。开关柜中的断路器采用真空断路器配弹簧操动机构或弹簧液压操动机构；开关柜中的隔离开关一般为三工位开关（有分闸、合闸、接地三个工作位置）配用电动机操动机构。

① 进出线柜：负责与主变电所及相邻混合变电所、降压变电所联系的开关柜。如图2.17所示，断路器101A（101B）、隔离开关1011A（1011B）为主要设备的101A（101B）开关柜，通过中压电缆与瑶台主变电所联络，而断路器102A（102B）、隔离开关1021A（1021B）为主要设备的102A（102B）开关柜，通过中压电缆与瑶台主变电所联络。

② 馈线柜：变电所中压母线连至动力变压器的开关柜。如图2.17所示，断路器104A（104B）、隔离开关1041A（1041B）为主要设备的104A（104B）开关柜，通过中压电缆实现中压母线与动力变压器ST1（ST2）的联络。

③ 母联柜：连接变电所两段母线的开关柜，并配有避雷器及电压互感器。如图2.17，断路器103、隔离开关1031、1032、电压互感器（PT）为主要设备的103开关柜。

④ 空柜：当变电所结构受到影响，在35 kV开关柜下方位置有结构梁，为了保证开关柜母排连通而增加的柜体。柜内只设有母线气室（SF6气体）。

详见本书第四章《交流开关柜》。

2. 动力变压器

动力变压器一般采用干式变压器，其外形图如图2.19所示。绕组联接组别采用Dyn11（中压侧三角形绕组，低压侧星形绕组中性点接地）或者Yyn0（中压侧星形绕组中性点不接地，低压侧星形绕组中性点接地）。

图2.19　动力变压器外形图

3. 低压交流开关柜

低压交流开关柜电压等级均为0.4 kV，一般采用抽屉式空气开关柜。其工作状态如图2.20所示。

图2.20　0.4 kV开关柜工作状态图

4. 控制室设备

控制室设备主要包括控制屏、信号屏、交直流屏，以及按照要求安装在控制室内的计量屏和保护屏。

详见本书第八章《二次接线》、第九章《自用电系统》。