表1数据是根据上述公式计算出的深圳地铁采用许继变压器厂各种干式变压器的参数及其综合损耗最小时的负载率值。

　　对照图1和表1的结果,可以看出,目前深圳地铁一期工程配电变压器负载率远远低于变压器的最佳负载率,变压器的效率处于很低的水平。

　　3.3 提高地铁配电变压器负载率的经济意义

　　为了说明提高变压器负载率的经济意义,先计算车站配电变压器容量降低1~2个等级后变压器的损耗节省情况。

　　我们选择了4个车站配电变压器负载率接近全线平均负载率的数据来进行计算,结果显示,当现有的配电变压器容量降低两个等级之后,变压器的负载率仍低于40%。而容量降低后4个车站变压器的损耗合计将降低7007kW·h,平均每台变压器损耗每月将降低875kW·h。依此推算,每台变压器每年约将节省10500kW·h。如果全线变压器容量降低两个等级之后,深圳地铁一期工程仅配电变压器一项的损耗全年估算可以降低44万kW·h左右。

　　另外,根据广州和上海地铁动力负荷近、远期的增长情况进行推算,深圳地铁即便是远期动力负载再增大15%~20%,变压器容量降低两个等级之后,大部分车站的负载率仍不会高于50%。也就是说,当一台配电变压器故障退出运行后,单台变压器在三级负荷不切除的情况下仍能保证车站所有负荷的正常运行。

　　3.4 变压器的过负荷能力

　　电力变压器无论是油浸式变压器还是干式变压器,都具有一定的过负荷能力(见表2)。在电力系统的运行中遇到特殊情况,变压器短时间过负荷运行是常见的事。但在地铁的设计过程中,对此情况一般都不敢考虑,认为变压器一旦接近满载甚至短时超载,变压器很快就会烧坏,这也是地铁负荷计算宁大勿小的一个因素。

　　我们在此谈论变压器的过负荷能力,目的是让人了解地铁有哪些临时性负荷和多年不遇事故情况下的抢险负荷可以通过变压器的过负荷能力来承担。

　　如果将这些负荷作为变压器的长期负荷计算,势必造成变压器常年不必要的能耗。

　　4 结论

　　国内地铁动力照明系统的容量计算普遍偏大的现象已被许多地铁公司所公认。由于国家现阶段还没有对地铁工程动照系统的负荷计算制定出明确的规范,使各设计单位在进行地铁负荷计算时,其计算结果与实际情况差别较大。广州地铁在总结广州1、2号线的负荷情况之后,对地铁系统设备的运行特性做了专题研究,并制定了一整套需用系数,为后续的地铁项目设计提供了很好的依据。

　　目前,在地铁工程中采用的干式变压器的容量主要是33~35kV/0.4kV等级,容量在800kVA~2500kVA之间。根据目前地铁动力照明负荷的分类统计,一、二类负荷约占动力照明总负荷的75%~80%。

　　根据《地铁设计规范》“配电变压器的容量选择应当满足一台配电变压器退出运行时,另一台配电变压器能负担供电范围内的远期一、二级负荷”的要求,地铁的配电变压器的负载率在初期应达到或接近50%为好,在远期要能达到或接近60%为好。这样不仅变压器的损耗较小,且在一台变压器退出运行的情况下又能满足车站一、二级负荷的规范要求。

　　提高配电变压器的负载率不仅可以降低变压器长期在低负载率运行情况下的能耗损失,降低运行成本,减少地铁的一次性投资,还对抑制地铁初期运行时出现的无功倒送、CT变比选择和测量精度等带来好处。鉴于上述情况,我们认为地铁的动力照明系统的负荷计算应该尽快组织人员研究,并制定出相关规范,以彻底解决地铁目前存在的动照负荷计算严重偏大的问题。

　　参考文献

　　[1]方大千,等.变压器速查速算手册[M].北京:中国水利水电出版社,2004:2628,33,76,9097·

　　[2]方大千,等.输配电速查速算手册[M].北京:中国水利水电出版社,2004:80

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