科技成果

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成果名称: 地铁配电变压器容量选择研究

成果登记号: 9612013Y0194

第一完成单位: 中铁第一勘察设计院集团有限公司

联 系 人: 刘会明

成果类型: 应用技术

技术领域: 现代交通

成果简介:

1立项背景   经对全国已运营地铁的调查,配电变压器年平均负载率多数达不到30%,容量选择普遍偏高,造成初期投资及运行费用较高,经分析,主要存在以下几个方面的原因。   1)负荷计算结果与实际运行不符。   2)缺少必要的变压器经济运行评价过程。   3)没有充分利用变压器的过负荷能力。   4)变压器容量选择未能兼顾可靠性和经济性。2技术原理   本项目从地铁各类用电负荷特点出发,对各类用电负荷进行分类统计,给车站变压器容量选择提供准确的计算负荷数据;采用全寿命期综合能效评价法对拟选用的变压器进行经济评价;研究干式变压器的过负荷能力特点,对拟选用的变压器进行各种运行条件的校验,保证所选用的变压器满足各种工况的运行。最终通过经济、技术比较,选用满足各种工况运行条件下初始投资与运行损耗总费用最低的变压器。3创新点   1)用电负荷计算方法   本项目针对地铁季节性负荷的特点,采用分工况、分时段的负荷统计方法,按工况、时段对各类负荷计入不同的调节系数。程序负荷录入过程中,按负荷分类、子类选择类型,自动调用功率因数、需要系数及各种调节系数。计算生成当前负荷的一年中12个月正常工况下的日负荷曲线、故障工况下(一台变压器退出时)的日负荷曲线、火灾工况下持续3小时的负荷曲线及各计算负荷。   2)气温对用电负荷的影响   本项目按当地月平均气温为变量计算出各类季节性负荷的校正系数,在负荷计算中引入气温参数。   3)干式配电变压器容量的选择   本项目采用TOC法计算各种拟选变压器全寿命期费用总值、同时采用各工况过负荷和电动机起动时母线电压校验的方法,确保选择出的变压器既满足各种工况下运行,又经济适用。4成果水平   1)按照不同时段、不同季节、不同工况等分别进行负荷计算方法,计算结果更加丰富,能很好地模拟实际运行状况,与实际运行测量值偏差度较小。   2)通过TOC法对变压器经济运行进行考核,有利于选择出全寿命期费用较小的变压器容量。   3)通过对各工况下变压器过负荷能力的校验,使变压器的选择依据更加充分。   4)与传统方法相比,使用本项目成果可减小本项设计工作劳动强度、提高劳动效率。   经科技查新,本成果填补国内地铁配电变压器容量选择的空白,处于国内行业领先水平。5应用情况   自2009年7月起,铁一院电化处在广州地铁、西安地铁和重庆地铁等设计项目中先后试用了《地铁配电变压器容量选择研究》科研项目研究成果,应用效果良好。