研制开发
地铁主变电所之间中压环网支援方案探讨
朱玲
（深圳市市政设计研究院有限公司，广东
地铁主变电所、外部市电站以及电缆通道建设常因拆迁、管线改迁等问题导致工期滞后。在地铁线
主变电所之间需要通过中压环网进行支援供电。针对主变电所之间的中压环网支援供电，
个方面对华南某大型地铁工程的支援供电方案进行探讨分析，分别描述各种运行方式下
的支援方案，并对方案进行核算对比。通过综合比较，总结方案的优缺点及注意事项，为后续工程提供参考。
集中供电；主变电所；支援供电
Discussion on the Support Scheme of Medium Voltage Ring Network between
Subway Main Substations
ZHU Ling
(Shenzhen Municipal Design and Research Institute Co., Ltd., Shenzhen
Abstract: The construction of subway main substations, external municipal substations and cable passages is often delayed due to problems such as demolition and pipeline relocation. At the beginning of the opening of the subway line,
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所为既有的变电所，仅为本工程预留一回出线，需利母线设置开闭侧正常运行时的供ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图1 35 kV 侧正常运行时的供电范围划分
2.2 故障情况下运行方式一
当ZS 1主变电所或ZS 2主变电所一回进线电源电缆故障或一台主变压器解列时，闭合35 kV 母联开关，由另一回进线电源电缆或变压器承担该主变电所供电区域内的牵引及动力照明一、二级负荷。
当ZS 3主变电所一回进线电源电缆故障或一台主变压器解列时，断开第七供电分区的35 kV 出线断路器，闭合HSW 2变电所的35 kV 环网联络开关，闭合ZS 3主变电所35 kV 母联开关，由另一回进线电源电缆或变压器承担第八、九供电分区供电区域内的牵引及动力照明一、二级负荷。与此同时，由ZS 2主变电所向第七供电分区支援供电（ZS 3主变电所为既有主变电所，单台主所变压器容量无法满足第七、八、九供电分区的供电需求）。2.3 故障情况下运行方式二
当ZS 1主变电所故障解列时，闭合设置在HWS 1变电所的35 kV 环网联络开关，由ZS 2主变电所承担第一至第六供电分区的牵引负荷和动力照明一、二级负荷。
当ZS 2主变电所故障解列时，断开ZS 2主变电所向第六供电分区供电的35 kV 出线断路器，闭合设置在HWS 1、HWS 2变电所的35 kV 环网联络开关，由ZS 1主变电所承担第一至第五供电分区内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，由ZS 3主变电所承担第六至第九供电分区内牵引负荷和动力照明一、二级负荷。
当ZS 3主变电所故障解列时，断开机场北主变电所向KBS 1供电的35 kV 出线断路器，闭合设置在HWS 2变电所的35 kV 环网联络开关，由ZS 2主变电所承担第四至第九供电分区的牵引负荷和动力照明一、
二级负荷。
3 临时供电系统方案
实际工程中，条件限制，送电时间晚于线路开通时间。为了确保该地铁线路正常开通，有必要制定临时供电方案。主所外电来源情况统计如表外电
Ⅰ段Ⅱ段
根据表向暂缓接入，此时线路属于运营初期，其他主所均引入两路1103.1 正常供电
当线路仅有此时的供电方案分为以下两种。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图2 临时供电下，35kV 侧正常运行时的供电范围划分（方案一）
方案二：参考运营常用方案，ZS 2主变电所Ⅱ段支援ZS 1主变电所Ⅱ段，由ZS 2主变电所Ⅱ段承担两所正常供电范围内Ⅱ段的牵引负荷和动力照明一、二、三级负荷。具体供电分区范围调整如图3所示。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图3 临时供电下，35kV 侧正常运行时的供电范围划分（方案二）
 2021年11月25日第38卷第22期
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Telecom Power Technology
Ｎｏｖ．　２５，　２０２１，　Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．２２　
朱 玲：地铁主变电所之间中压环网 
支援方案探讨
该方案也可满足供电需求，但存在发生其他故障时倒闸复杂的问题，倒闸错误会扩大停电影响范围。
方案一和方案二均可以满足供电可靠性的要求，均不需要另外增加投资，也不需要修改定值。方案一直接合ZS 1主变电所内母联，方案二需要合HWS 1站Ⅱ段环网联络开关，两个方案倒闸操作简单，但是后续如果在此基础上再发生其他的进线故障，方案一相对方案二具有倒闸清晰、影响范围小的优点。3.2 一路电源故障（除ZS1主变电所外）
一路电源故障时，优先采用闭合该主变电所 35 kV 母线联络开关，由该主变电所非故障线路电源承担剩下全部负荷。
3.2.1 ZS 2主变电所Ⅱ段电源故障
ZS 2主变电所Ⅱ段电源故障，闭合该主变电所35 kV 母线联络开关，由该主所Ⅰ段非故障线路电源承担第四、五、六供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。ZS 1主变电所Ⅰ段承担第一、二、三供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。具体供电分区范围调整如图4所示。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所
HWS1
分区1
分区2
分区3
分区4
分区5
分区6
分区7
分区8
分区9
HWS2
ZS2主变电所
ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图4 ZS2主变电所Ⅱ段故障的供电范围划分
若正常运行方式下选择合ZS 1主变电所母联的方案，此时叠加ZS 2主变电所Ⅱ段电源故障，仅需合ZS 2主变电所的母联即可，倒闸操作简单。若正常运行方式下选择的是由ZS 2主变电所支援ZS 1主变电所Ⅱ段的方案，在ZS 2主变电所Ⅱ段也发生故障的情况下需断开HWS 1变电所的环网联络开关，再分别闭合
ZS 1主变电所和ZS 2主变电所内的母联，倒闸操作复杂，若误操作则会扩大停电范围，造成严重影响。3.2.2 ZS 2主变电所Ⅰ段电源故障。
方案一：ZS 2主所Ⅰ段电源故障，闭合该主变电所35 kV 母线联络开关，由该主所Ⅱ段电源承担第四、五、六供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷，由ZS 1主变电所Ⅰ段承担第一、二、三供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。具体供电分区范围调整如图5所示。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图5 ZS2主所Ⅰ段故障的供电范围划分（方案一）
方案二：ZS 2主变电所Ⅰ段电源故障，ZS 2主变电所所带Ⅰ段负荷均由ZS 1主变电所Ⅰ段支援，即ZS 1主变电所承担第一至第六供电分区Ⅰ段的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。ZS 2主变电所Ⅱ段给ZS 1主变电所Ⅱ段支援供电，即ZS 2主所Ⅱ段承担12号线第一至第六供电分区Ⅱ段的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。具体供电分区范围调整如图6所示。
ZS1主变电所Ⅰ段38所
ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所
HWS1
分区1
分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图6 ZS2主变电所Ⅰ段故障的供电范围划分（方案二）
方案一和方案二均可以满足供电可靠性的要求，不需要额外增加投资，也不需要修改定值。若正常运行方式下选择的是方案一，此时再发生ZS 2主变电所Ⅰ段故障，优先选择方案一，直接合ZS 2主变电所内母联；若正常运行方式下选择的是方案二，此时再发生ZS 2主变电所Ⅰ段故障则需要合HWS 1站Ⅰ段环网联络开关。
3.2.3 ZS 3主变电所Ⅰ段/Ⅱ段电源故障
ZS 3主变电所Ⅰ段/Ⅱ段电源故障时，由ZS 2主变电所给第七供电分区支援供电，第八、九供电分区由ZS 3主变电所非故障线路电源承担故障范围内全部负荷，ZS 1主变电所Ⅰ段承担第一、二、三供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。由于ZS 3为既有主变电所，因此ZS 3主变电所所承担的其他线路的负荷根据已有线路设计运行方式进行支援，如图7所示。
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ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图7 ZS3主变电所一段故障的供电范围划分（图中以Ⅰ段为例）
3.3 主所完全解列
3.3.1 ZS 1主变电所完全解列
ZS 2主变电所支援ZS 1主变电所，由ZS 2主变电所承担第一至第六供电分区所有的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，如图8所示。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所
HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所
ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图8 ZS1主变电所完全解列的供电范围划分
3.3.2 ZS 2主变电所完全解列
方案一：ZS 3主变电所支援ZS 2主变电所，由ZS 3主变电所承担第四至第九供电分区所有的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，由ZS 1主变电所Ⅰ段承担第一至第三供电分区所有牵引负荷和动力照明一、二级负荷，如图9所示。
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图9 ZS2主变电所完全解列的供电范围划分（方案一）
此时第四至第九供电分区该线路Ⅰ段的负荷共计为19.42 MVA ，Ⅱ段母线负荷共计为20.874 MVA ，既有线路的Ⅰ段的负荷共计为33.693 MVA ，Ⅱ段母
线负荷为计为53.ZS 3主变电所变压安装容量为供电需求。
方案二：ZS 2主变电所，由供电分区所有牵引负荷和动力照明一、二级负荷，由ZS 3主变电所承担第六至第九供电分区所有的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，如图ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图10 ZS2主变电所完全解列的供电范围划分（方案二）
此时第一至第五供电分区Ⅰ段的负荷共计为21.968 MVA ，Ⅱ段母线负荷共计为18.865 MVA ，ZS 1主变电所Ⅰ段所需承担的供电负荷为40.833 MVA ，主变电所变压安装容量为63 MVA ，可满足供电需求，压降可满足供电要求。
方案一和方案二相比，方案一在进行整定保护时需考虑该运行方式，给出配套的整定定值。方案二的第一至第五供电分区仅由ZS 1主变电所Ⅰ段支援供电，风险较大。综上所述，优先考虑采用方案一。3.3.3 ZS 3主变电所完全解列
由ZS 2主变电所支援ZS 3主变电所，由ZS 2主变电所承担第四至第九供电分区内所有的牵引负荷和动力照明一、二级负荷，ZS 1主变电所Ⅰ段承担12号线第一、二、三供电分区的牵引负荷及动力照明一、二、三级负荷。由于ZS 3为既有主变电所，因此ZS 3主变电所所承担的其他线路的负荷根据已有线路设计运行方式进行支援。具体供电分区范围调整如图11所示。
在正常运行、一路电源故障、主变电所完全解列3种运行方式下，经校验，主变电所内主变压器容量及压降可满足要求，系统供电能力可满足用电需求，且不需要额外增加投资。
4 结 论
地铁临时支援供电方案应确保供电系统在其他线路正常、单进线故障、主变电所解列运行方式下主
（下转第26页）
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综上所述，对运营商全栈专属云的整体解决方案网络架构及安全方案等，同时分析了全栈专属云的优势和应用场景，对有安全合规上云诉求的大中型企业提供相应的方案参考，具信息与电
基于全栈私有云的智慧校园架构设计与应
201-204.云原生技术促进产业数字
公有云承载的多种网
生态互联 数字
电力[5] 月 池部署115-122.
[6] 武振宇，牛瑛霞，李道通，等池设计方法探究34（[7] 朱益佳子测试，[8] 岳 防技术研究综述2315-2336.
[9] 段晓东，应伟锋，沈金龙高层25-28.
[10] 田 平台安全解决方案研究2021变电所容量及末端压降均能满足供电需求，保证系统安全可靠的运行。在对比选择支援方案时，要尽可能选择倒闸操作少、倒闸清晰的方案，避免出现故障情况，由于运营人员的误操作导致停电范围的扩大。若涉及到需要增加投资和进行改造时，还需要对比考虑改造的可行性和经济性。参考文献：
[1] 范锦江，陈慧民，姜东杰.城市轨道交通不同牵引供
ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段
ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9
HWS2
ZS2主变电所ZS3主变电所
ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段
ZS3主变电所Ⅰ段
ZS3主变电所Ⅱ段
环网开关位置
图11 ZS3主变电所完全解列的供电范围划分
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