上海城市轨道交通110kV主变电所资源共享探讨

轨道交通在平衡城市人口、资源、环境三大要素和实现城市可持续发展中,起到极其重要的作用,轨道交通与城市形态如同树枝与树干一样,大都市区的空间扩张和要素集散需要高效率的轨道交通系统支持,轨道交通的发展模式在很大程度上引导城市空间发展。城市轨道交通建设与城市发展的有机结合，更加凸显了我国目前正蕴藏着规模庞大且发展潜力巨大的轨道交通潜在经济带或经济区，具有规模化发展潜力的大市场轮廓与脉络越来越清晰可见，要以“轨道+物业”融合发展为主题，专注探讨城市土地的集约利用，以及轨道建设的可持续发展。青岛目前已基本形成以胶济、蓝烟、胶黄、胶新铁路为骨架的铁路网络体系，其中胶济铁路是青岛港通往腹地的主干道，另外青岛是山东半岛城市群的龙头，也是我省公交化城际轨道交通网络内的双心之一，多条城际轨道交通线路都从青岛出发，青岛市的地铁和城际轨道交通项目（包括济南-青岛城际轨道交通、青岛-荣成城际轨道交通、青岛-日照城际轨道交通）均已开工，成为山东省首个＂双轨城市＂。

整个供电系统根据轨道交通的线路 及车站分布和负荷情况，设置主变电所、中压供电网 络、牵引变电所、降压变电所、接触网及动力照明配 电等系统，以满足轨道交通沿线动力、照明及牵引的 用电需求。轨道交通１１０ ｋＶ主变电所作为轨道交 通供电系统的核心，将来自城市电网交流１１０ ｋＶ电 压降压为３５ ｋＶ或１０ ｋＶ，通过中压供电网络分配 到沿线的牵引变电所及降压变电所，完成交流供电 系统的三级电压或两级电压供电。主变电所的设置 应尽可能靠近负荷中心，并根据轨道交通的线路情 况，采用设置地下变电所或地面变电所，沿线主变电 所的数量设置可根据线路供电距离的长短和负荷情 况来确定。 随着城市轨道交通网络化的建设，轨道交通线 的增加以及２条甚至多条轨道交通线车站换乘的出 率。国内城市在建设轨道交通时，应结合自己城市的实际情况和投资规模，综合分析评价，采用合适的 综合监控系统结构。 参考文献 ［１］魏晓东．城市轨道交通自动化系统与技术［Ｍ］．北京：电子工业 出版社，２００４． ［２］沈景炎．城市轨道交通多种制式的特征与评价大纲［Ｊ］．城市轨 道交通研究，２００３（５）：１． ［３］何宗华，汪松滋，何其光．城市轨道交通运营管理概要［Ｊ］．城市 轨道交通研究，２００３（４）：２１． ［４］唐亚琳．广州市轨道交通乘客导向系统研究［Ｊ］．都市快轨交 通，２００４，１７（增刊）：２７． ［５］王开满，姚建国，苏强．分布式对象技术及其在实时中的 应用［ｃ］／／中国电机工程学会电力系统自动化委员会． ２００４年全国电力系统自动化学术交流研讨大会论文集．南京： 国电自动化研究院，２００４：１２２． ［６］徐杰，刘春煌，李平，等．城市轨道交通系统信息共享平台研究 ［Ｊ］．城市轨道交通研究，２００５（２）：３５． ［７］彭北华，永秀．城市轨道交通控制系统一体化解决方案的探讨 ［Ｃ］伍勇，刘国琦，何川，等．中国土木工程学会隧道及地下 工程学会一地下铁道委员会第十五届学术交流会论文选 集一地下铁道新技术文集．成都：西南交通大学出版社，２００３： ２２１． ［８］朱沪生，毕湘利．上海城市轨道交通网络化建设中若干问题的 探讨［Ｊ］．城市轨道交通研究，２００５（２）：１． ［９］宋敏华．面对当今城市轨道交通建设热的冷静思考［Ｊ］．都市快 轨交通，２００４，１７（１）：１６． （收稿日期：２００５—０９—１５） 城市电网１１０ｋＶ １１０ ｋＶ／３５ ｋＶ／１０ ｋＶ主变电所 Ｃ３５ ｋＶ／ＤＣｌ５００ Ｖ｜｜ＡＣｌ０ ｋＶ／ＡＣ０，４ ｋ牵引变电所 Ｉ降压变电所 牵引负荷ｌ Ｉ动力照明负荷 图１三级电压供电方式 城市电网１１０ ｋＶ １１０ ｋＶ／３５ ｋＶ主变电所 ＡＣ３５ ｋＶ／ＤＣｌ５００ ＶＡＣ３５ ｋＶ／ＡＣＯ．４ ｋＶ 荸引降压混合变电所 ＡＣ３５ ｋＶ／ＡＣ０．４ ｋ降压变电所 牵引负荷ｌ Ｉ动力照明负荷ｌ ｌ动力照明负荷 图２两级电压供电方式 现，为城市轨道交通１１０ ｋＶ主变电所实现资源共享 创造了条件，即２条甚至多条城市轨道交通线根据 各线的车站分布和负荷情况共用１个主变电所。

14.11条地铁：指广佛轨道交通广州段、轨道交通六号线二期（长湴-萝岗）、七号线一期（广州南站-大学城南）、九号线一期（飞鹅岭-高增）、八号线北延段（文化公园-白云湖）、二十一号线（天河公园-增城广场）、十四号线首期（嘉禾望岗-街口）、十四号线支线（新和-镇龙）、轨道交通十三号线首期(鱼珠-象颈岭段）、轨道交通四号线南延段、十一号线。共享交通模式主要有共享租车、共享驾乘、共享自行车、共享停车位等多种类型，也是共享经济目前在全球范围影响最广、争议最多的一个领域，共享交通出行模式致力盘活社会上闲置的车资源、司机资源、停车位资源等，提升交通闲置资源的利用率。据了解，贵阳市轨道交通1号线观山湖段即将开通试运营，为全面检测轨道交通应急救援机制，有效提高轨道交通各应急联动单位处置突发事件能力，切实保障轨道交通运营及乘客安全，贵阳市人民政府组织了这次演练，演练由贵州省消防总队、贵阳市政府应急办、贵阳市交委和贵阳市轨道公司承办，相关联动单位共计约200余人在阅山湖公园站开展了列车火灾事故应急救援综合演练。

35千伏出线12回，单母线分段接线。10千伏出线32回，单母线分段接线。通过对多种主接线方式的比较，最终确定35kv侧采用双母线接线方式，10kv采用单母分段的接线方式。

２．３四段母线的单母分段主接线形式 四段母线的单母分段主接线形式见图５。系采 用不同于传统主变电所的主接线结构，采用四段母 ～丁一一 万方数据 线，从主变压器３５ｋＶ低压侧的一、二段母线各引出 两条３５ ｋＶ回路，分别到Ｌ１的３５ ｋＶ开关站（开关 站另设）和Ｌ２的３５ ｋＶ单母分段母线（主变电所 Ｖ１ｌＶ１２ Ｖ１３ Ｖ２３ Ｖ２２Ｖ２ｌ Ｖ图４六段母线的单母分段主接线形式 采用四段母线的单母分段主接线形式，克服了 图３、图４两种主接线形式的缺点，适应主变电所共 享后的运营管理和用电计量的特殊需求。 上海轨道交通张杨路１１０ ｋＶ主变电所为上海 轨道交通４号线、６号线共用，采用了四段母线的单 母分段主接线形式…２，在工程实践中较好地解决了 因主变电所实现资源共享而带来的相关问题。 Ｕ１１ Ｕ１２ Ｕ１３ Ｕ２３ Ｕ２２ Ｕ２１ 图５四段母线的单母分段主接线形式 ３资源共享后主变电所的投资比较 ３．１节省主变电所用地资源 轨道交通１１０ｋＶ主变电所实现资源共享后，２ 条轨道交通线共用１座主变电所，比同时建造２座 或多座非共享的主变电所要大大节省用地。这一点 对于土地资源极其有限的城市尤为重要。

张杨路主变电所作为上海轨道交通４号线、６ 号线共用的地下主变电所，采用了地下３层结构，占 地面积约１ ９４７ ｍ２，总建筑面积约５ ２７４ ｍ２。如果 采用非资源共享方式，即单独为４号线、６号线各建 １座主变电所，根据有关初步设计资料，采用地下３ 层结构，每座主变电所占地面积约１ ５２４ ｍ２，总建筑 面积约３ ４７０ ｍｚ。 通过比较分析，建造１座资源共享的张杨路主 变电所比单独建造２座非共享主变电所，仅从占地 面积就节省市区用地约１ ０００ ｍ２。以上海市陆家嘴 地区目前约２ ０００万元倌的土地市场价计，节约用 地投资近３ ０００万元。 ３．２节省主变电所建设投资 轨道交通１１０ ｋＶ主变电所实现资源共享后，除 土建规模比共享前有所增加外，主变电所的２台 １１０／３５ ｋＶ主变压器容量从２３１．５ ＭＶＡ扩容为 ２６３ ＭＶＡ，同时３５ ｋＶ系统将增加６台３５ ｋＶ气 体绝缘开关柜（见图５）。相对建造２座非共享主变 电所而言，土建和机电安装工程投资将大大节省；同 时节省１座主变电所的１１０ ｋＶ电力电源外线引入 工程的投资。 现以实现资源共享的张杨路１１０ ｋＶ主变电所 和非资源共享的上海轨道交通４号线大木桥路１１０ ｋＶ主变电所（地下３层结构，同共享前的张杨路主 变电所规模相近）为例，根据已签订的工程合同造 价，对主变电所的工程建设投资进行定量比较： １）张杨路１１０ ｋＶ主变电所：主体工程造价 ８０３０．９４３ ３万元，其中３ ５６４．００３ ５万元， 机电设备及安装工程４ ０１０．０２９ ８万元；１１０ ｋＶ电 力电源外线引人工程７ ２００万元。

２）大木桥路１１０ ｋＶ主变电所：主体工程造价 ５３２８．５２９万元，其中２ １３１．０６３ ５万元110kv主变电所划分，机 电设备及安装工程３ １９７．４６５ ５万元；１１０ ｋＶ电力 电源外线引入工程７ ５００万元。 综上所述110kv主变电所划分，若不考虑工程招投标以及其它相关 因素的影响（如相对较少的前期费用、给排水外线费 用等），建造２座非资源共享主变电所的工程建设总 投资约为２．５亿元，而建造２条轨道交通线共享的 主变电所工程建设总投资约为１．５亿元，相比较节 省工程建设投资约１亿元（不包括主变电所用地和 拆迁等节省的投资）。 ３．３节省主变电所运营成本 实现资源共享后的主变电所，其运营人员和设 备维护成本与非资源共享主变电所基本是相同的。 以张杨路主变电所为例，共享后将节省１座主变电 所的运营管理人员费用和设备维护成本。但是，从运营电费看，如采用“两部制电价”１３ 将包括变压器基本电费。根据２００４年上海市电业电价最新办法，变压器基本电费按变压器容量由１２ 元／（ｋｗ．月）上调到２０元／（ｋＷ．月）；如按最大需量 由１８元／（ｋＷ．月）上调到３０元／（ｋＷ．月）。以共享 后的张杨路主变电所为例，采用了２台容量为６３ ＭＶＡ的主变压器，向４号线送电后，６号线可能在１ 年后才送电，但只要主变电所主变压器投运开始，变 压器基本电费即开始发生。

根据以上计费标准，如 按变压器容量收取，２条轨道交通线１年的基本电 ０００万元左右。从这个角度分析，主变电所资源共享后由于共享轨道交通线的建设工期不同 步，造成多增加基本电费的成本开支。 当然，可以综合各种因素，通过下列措施之一来 尽量避免或减少该项基本电费成本的多余支出： １）除了“两部制”电价外，可以通过同电业按 “协议电价”沟通，减少共享轨道交通线的基本电费 多余支出。 ２）协调２条轨道交通线的建设工期，使工期尽 可能同步，以减少该项基本电费的多余支出。 ４资源共享后主变电所的电费计量 主变电所资源共享后，存在多条线共用１座主 变电所的情况。虽然该主变电所委托一家运营单位 进行运营，但由于多条轨道交通线可能由不同的运 营单位进行管理，必然涉及各运营单位在该主变电 所的运营电费分摊问题，以及主变电所同电业系统 的电费如何计量的问题。 以张杨路１１０ ｋＶ主变电所为例：４号线、６号线 可能分属两家运营单位管理；电费计量设置了６个 计量装置预留点（见图６），即１１０ ｋＶ计量装置预留 点Ａ１、Ａ２，４号线３５ ｋＶ计量装置预留点Ｂ１、Ｂ２，６ 号线３５ ｋＶ计量装置预留点Ｃ１、Ｃ２。

根据计量装置 预留点的设置，运营单位通过与电业系统协商，有以 下３种电费计量方案可供选择。 ４．１“高供低量”的电费计量方案 如果主变电所内１１０ ｋＶ设备及系统产权归属 电业，市电业将要求４号线３５ ｋＶ计量装置预留点 Ｂ１、Ｂ２和６号线３５ ｋＶ计量装置预留点Ｃｌ、Ｃ２处 作为电业电费计量的正式取费点，装设计量柜和电 度表计。由于此方案不违背电业供电到户的原则， 市电业将直接根据上海市电价收取依据以及４号 线、６号线的用电实际情况分摊线路损耗和变压器损耗后，直接向４号线、６号线用户收取电费。 ］占Ｂ－３洲 Ｂｚ白 图６轨道交通张杨路主变电所电费计量点预留图４．２“高供高量”的电费计量方案 如果主变电所内１１０ ｋＶ设备及系统产权归属 投资方，市电业将可能直接以主变１１０ ｋＶ计量装置 预留点Ａ１、Ａ２处作为电业电费计量的正式取费点， 装设计量柜和电度表计。如果采用此方案，市电业 将要求该主变电所的两个用户对电费分摊达成协 议，然后根据市电业电价收取依据和本站用电情况， 计入线路损耗后，统一由一个用户交付电费。由于 此方案违背了电业供电到户的原则，因些首先必须 征得电业的同意，同时带来的问题是２个用户如何 分摊电费？解决办法是：主变电所在４号线３５ ｋＶ 计量装置预留点Ｂ１、Ｂ２和６号线３５ ｋＶ计量装置 预留点Ｃ１、Ｃ２处装设计量柜和电度表计。

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