试析地铁车站负荷计算方法的探讨
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0 引言碧海站是深圳地铁11号线的第8座车站,为地下标准岛式车站,车站通风空调系统采用屏蔽门制式,站厅层设计温度30 ℃,站台层设计温度28 ℃。
地下车站的负荷不受外界环境的影响,不需要考虑建筑物围护结构对负荷的影响,其主要来源于车站的人员、设备、车站与隧道区间的热交换、车站与出入口之间的热交换等。
1 人员散热1.1 人员数量的确定人员数量确定的基本依据是客流资料,需将客流资料折合成同时出现在站厅、站台的人数,一般来说远期晚高峰小时客流量为最大客流,通常作为人员计算的依据。
但由于近期的行车对数较低,往往出现近期人员高于远期的情况,因此对近期人员也要进行校核。
一般远期高峰小时的上下车客流已经包含了换乘客流,碧海站远期晚高峰小时客流量见表1。
1.1.1 人员停留时间一般乘客在车站内逗留时间按以下数据计算:上车乘客站厅逗留时间2.0 min,在站台逗留时间为一个行车间隔;下车乘客在车站逗留时间3.0 min(其中站厅逗留时间1.5 min,站台逗留时间1.5 min)。
换乘站换乘乘客在上车站台逗留时间为一个行车间隔,在下车站台或站厅停留时间为1.5 min,当通过站厅等其他换乘空间换乘时,尚需考虑在其他换乘空间停留1.5 min。
由于换乘形式复杂多样,需根据具体情况确定。
碧海站站厅、站台停留时间见表2。
1.1.2 超高峰系数超高峰系数是指车站高峰小时乘降量中最大15 min乘客乘降量占高峰小时乘降量的比值,因此在人员计算时,需对高峰小时人数进行附加。
这个值是根据城市出行特深圳地铁地下车站公共区冷负荷计算■ 杨宁摘 要:冷负荷计算是空调设计的前提和基础,地铁车站作为一类特殊的建筑形式,其考虑因素、计算方法与一般民用及公共建筑不同。
由于地铁行业尚未制定专业设计手册,地铁冷负荷计算无规范和标准可遵循,导致设计人员在工作中十分迷茫和困惑。
以深圳地铁11号线碧海站为例,论述地下车站屏蔽门系统公共区冷负荷计算的方法和过程,包括冷负荷组成、考虑因素、参数选取及确定等,为同类工程设计提供参考。
西安地铁车站环境实测及公共区空调负荷计算分析齐江浩;赵蕾;王君;李德辉;郭永桢;邓保顺【摘要】基于对西安地铁2号线纬一街站车站公共区、站台隧道、活塞风井、排热风道和室外空气的温度和相对湿度的逐时监测,通过负荷计算及理论分析车站公共区空调负荷逐时变化规律并提出负荷计算建议.通常负荷计算中是按照规范中的规定,以晚高峰为基础取定常值.研究结果表明:虽然早高峰温度低但相对湿度大,加之早高峰客流量常常大于晚高峰,致使地铁实际运营中车站公共早高峰空调负荷时常大于晚高峰.建议空调负荷计算中综合考虑早晚高峰的峰值负荷.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】6页(P1206-1211)【关键词】西安地铁;测试;早高峰;晚高峰;逐时负荷【作者】齐江浩;赵蕾;王君;李德辉;郭永桢;邓保顺【作者单位】西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055;中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430063;中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043;中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043;中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】TU834城市轨道交通具有准时、安全、卫生、便捷和舒适等优点,近年来发展迅速。
不仅在北京、上海、广州、深圳等一线城市掀起了建设地铁的热潮,在长沙、武汉、郑州、杭州和西安等二线城市,地铁建设也在如火如荼地进行。
地铁能够降低地面噪声,减少城市污染,改善地面交通状况,具有良好的经济效益和社会效益。
然而,地铁环控能耗占地铁整个运营能耗的比例大,甚至超过了列车牵引能耗,这成为人们关注的热点问题。
针对地铁车站公共区热负荷的研究对空调设备的选型和满足环境控制要求下节能控制运行至关重要。
徐波等[1-4]均对公共区热负荷进行研究,但大都针对非屏蔽门系统,且新风焓值均按规范规定的常量取值,即取固定新风焓值,并未考虑室外新风焓值的逐时变化。
地铁列车荷载分析方法摘要结合国内外的研究成果,较为系统地探讨介绍了地铁列车荷载问题;总结了地铁列车荷载的数定表达式以及用人工数定激励力来确定列车荷载;建立了列车—轨道系统动力析模型来确定列车荷载。
关键词地铁振动列车荷载模型1 引言随着城市人口的增加,交通问题日益突出,地下铁道以其运量大、速度快、安全可靠、运行准时等特点,成为解决城市交通的重要手段。
另一方面,地铁运行时产生的振动也是世界各国普遍存在而需要解决的问题。
列车振动对地基以及周围环境都会产生重要影响,所以研究地铁列车荷载的确定方法非常重要。
目前,国内尚无列车振动荷载的数值计算方法,现有方法大都是基于现场测试,并进行频谱分析,在此基础上推导列车振动荷载的方法主要有以下三种:(1)先进行现场测试分析,然后根据列车荷载形式用傅立叶变换进行离散,再通过列车车辆模拟轮系和轮轨相互作用简化模型,应用达朗贝尔原理求解出列车振动荷载的数定表达式;(2)根据经验和实验分析用人工激励函数来模拟列车振动荷载;(3)根据列车—轨道—隧道结构系统,进行有限元分析计算得出列车振动荷载。
2 列车振动荷载数定分析2.1 现场测试及分析进行现场测试时在已通行有代表性的高速铁路线上或模拟现场进行测试,测试中在轨底和轨腰处安置加速度计,振动信号经放大由磁带记录仪记录下来,然后在试验室回放,直接输入到信号处理仪进行处理,将模拟信号变换为数字信号,可绘出轨道纵、横两个方向振动加速度波形及其功率谱。
由于列车振动荷载受载重、车速、钢轨踏面及其它细节情况的影响,所以从总体看由列车荷载所引起的钢轨、衬砌及周围介质的振动属于随机振动。
由现场实验得到的轨道加速度波形,其表达式是未知的,一般认为是一个具有零均值的平稳各态历经的高斯过程。
因而可以将其分解为一系列不同频率的谐波,即轨道的加速度波形可以分解成许多不同频率的正弦波和余弦波之和。
文献[1]得出钢轨振动加速度波形的数定表达式为3 人工数定激励力地铁列车产生的振动或多或少是随机性的。
地铁车站动力照明变压器容量计算解析
地铁车站是一个需要大量照明的场所,为了确保车站正常运营,需要安装适当容量的变压器来供应车站的照明电力需求。
下面是地铁车站动力照明变压器容量计算的解析。
第一步,确定照明负荷
地铁车站的照明负荷可以通过以下方式确定:
1. 计算车站的总面积,包括候车室、站台、通道等区域。
2. 估计每平方米的照明功率需求。
根据车站的用途和照明标准,可以选择合适的照
明功率。
一般来说,地铁车站的照明功率需求在10-20瓦每平方米之间。
3. 将总面积乘以每平方米的照明功率需求,得到车站的总照明负荷。
第二步,考虑负载系数
在实际使用中,车站的照明负荷可能会有一定的波动,因此需要考虑负载系数。
负载系数是指实际需求与计算需求之间的比值,一般在0.8-1.2之间。
第三步,计算变压器容量
将照明负荷除以负载系数,即可得到变压器的容量需求。
如果车站的照明负荷为
10,000瓦,负载系数为1.2,那么变压器的容量需求为10,000瓦/1.2=8,333瓦。
需要注意的是,地铁车站还有其他电力负荷,如空调系统、安全设备等,这些负荷也需要考虑。
一般来说,这些负荷与照明负荷相比较小,所以在计算变压器容量时可以先忽略它们,然后根据实际情况进行适当调整。
选择合适的变压器
根据计算得到的容量需求,可以选择合适的变压器。
变压器的容量通常以千瓦(kVA)为单位进行表示。
需要注意的是,在选择变压器时,还需要考虑变压器的额定电压和额定电流等参数,以确保其与车站的电力系统匹配。
地铁车站动力照明变压器容量计算解析【摘要】地铁车站动力照明变压器容量计算是确保地铁运行正常的关键环节。
本文将介绍变压器容量计算方法、动力负荷计算、照明负荷计算、综合计算及实际应用。
通过综合计算,可以确定合适的变压器容量,以提高供电效率。
合理计算能够避免功率不足或浪费现象,确保地铁正常运行。
在实际应用中,需要根据地铁车站的实际情况进行调整,确保计算结果的准确性。
地铁车站动力照明变压器容量计算的重要性不言而喻,只有通过科学计算才能保证地铁运行的稳定性和可靠性。
地铁运营方应重视这一环节,确保所有计算工作的准确性和科学性。
【关键词】地铁车站、动力照明、变压器容量、计算方法、负荷计算、应用、供电效率、调整、重要性、实际情况1. 引言1.1 地铁车站动力照明变压器容量计算解析地铁车站作为城市的重要交通枢纽,其正常运行离不开稳定可靠的供电系统。
而变压器作为供电系统中的关键设备之一,其容量的计算对于地铁车站的动力和照明设施的正常运行至关重要。
本文将从变压器容量计算的方法、动力负荷计算、照明负荷计算、综合计算以及实际应用等方面对地铁车站动力照明变压器容量计算进行详细解析。
在变压器容量计算方法中,我们将介绍如何根据地铁车站的具体情况和需求,选择合适的计算方法来确定变压器的容量。
动力负荷计算将重点讨论地铁车站各种动力设备的负荷计算方法,确保变压器能够正常供电。
照明负荷计算部分将详细介绍如何根据车站的照明需求和照明设备的类型,计算出照明负荷,为变压器容量计算提供参考。
在综合计算部分,将结合动力负荷和照明负荷,进行综合计算,得出最终的变压器容量。
在实际应用方面,我们将分析实际案例,展示地铁车站动力照明变压器容量计算的重要性以及合理计算能够提高供电效率的实际效果。
通过本文的解析,读者将对地铁车站动力照明变压器容量计算有更深入的了解。
2. 正文2.1 变压器容量计算方法变压器容量计算方法主要是为了确定地铁车站动力照明系统所需的变压器容量,以确保供电系统能够正常运行并满足用电需求。
轨道交通车站用电负荷计算探讨谭琼亮【摘要】分析了轨道交通车站用电负荷的构成和车站各用电设备组的运行特性,结合以往运营经验,确定了各用电设备组需要系数的选取.【期刊名称】《电气化铁道》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P39-41,45)【关键词】低压配电;需要系数;用电负荷计算【作者】谭琼亮【作者单位】苏州轨道交通集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】U231.8轨道交通用电负荷分为运营车辆及其辅助设备所消耗的牵引负荷和车站与区间的动力照明负荷。
牵引负荷与车辆用电特性、客流、线路、列车编组、运行图、信号方式等因素密切相关。
动力照明负荷主要由通信、信号、通风与空调、给排水、扶梯等负荷构成,旨在保证轨道交通安全运行和为乘客提供舒适的环境,它与车站的规模和结构以及环控系统的设计模式密切相关。
牵引系统的运行模式相对单一,经过直流牵引供电系统仿真,牵引负荷可以相对准确地估计。
动力照明负荷的计算相对复杂,与轨道交通机电系统的运行模式密切相关。
本文将重点分析车站动力照明负荷的构成及其负荷计算,有助于确定各用电设备组的需要系数,合理选择配电变压器容量。
轨道交通车站负荷根据其变化性可以分为2大类。
一类属于系统性负荷,它是根据车站的功能必须设置的,与车站的规模和结构基本无关,全线基本一致,该类负荷主要由电子与计算机类负荷构成。
另一类负荷根据车站的规模和功能定位,以及通风与空调系统的设置(集中供冷、分散供冷),变化比较大。
该类负荷主要由照明类和电动机类负荷构成。
具体负荷分类[1]详见表1。
2.1 通风与空调系统设备组通过分别对车站通风与空调系统处于早/晚运行模式下、正常运营时在全新风空调模式下、发生区间阻塞同时车站处于全新风空调模式下、区间发生不明火灾时车站通风空调系统的最大计算负荷进行计算和分析,通风与空调系统的最大负荷出现在当车站在全新风空调模式运行,区间发生阻塞,车站其他系统不降级运行,区间隧道通风系统(4台)投入运行时段。
试析地铁车站负荷计算方法的探讨摘要】:根据笔者多年来地铁动力照明设计经验以及对地铁车站配电变压器负荷率调查发现,目前地铁车站配电变压器负荷率普遍较低,一般为变压器容量的30%,个别车站甚至只有变压器容量的10%,与正常情况下变压器负载率70%有较大差距,造成了较大的资源浪费。
本文以地铁车站负荷计算为对象,针对车站负荷计算方法进行计算研究分析,现将对应的处理结果阐述如下。
【关键词】:地铁车站;负荷计算;方法探讨对地铁车站而言,现行的计算负荷也被称之为最大负荷计算方法,其属于一个设想的持续负荷,即为在相等的时间内,被计算为变动负荷的最大热效应,针对系数方法的预测分析,可以计算负荷曲线的变化,满足车站负荷的数据分析。
基于经验的计算方法,该方式适合长期运行的负载计算方法,计算简单,权威,并在民工建设方面被广泛运用,也是现代低压配电设计的主要计算方法。
该技术在车站配电设计中广为运用。
1. 对地铁的运行负载系数研究分析针对主要的计算方法研究,整个用电设备的系数计算方法主要通过用电设备的管理,并针对对应的功率计算研究,最后再采用多个设备的计算功率研究再乘上系数。
这种计算方法的精确度比对民工建设的统一计算类型有差异性,因为所有用电设备的系数计算方法和整体的运行之间存在关联性,且针对对于惯用的建筑产品,地铁车站负荷计算方法有独特的计算运行模式,如下图所示,图1为某地铁车站动力照明系统各设备需要系数。
(图1 某地铁线的选用的系数分析)以上述研究可知,常见的两层标准站的计算方法功率多在1600KW以上,为了控制整个负载率在85%以内,建议选用 2×1000kVA 或 2×1250kVA的变压器。
2.对车站用电设备运行模式分析地铁车站主要用电设备有通风空调,给排水,站台门,电动扶梯以及照明,通信设备等,这些设备的综合运行,需要掌握对应的负荷运行模式进行分析,且不能够对负荷进行简单的加减处理,具体的计算时候,应当基于对应的季节影响综合考量,本次研究以夏季为耗能观察对象,现将其实际耗能以及额定功率的运行分析阐述如下。
轨道交通电力系统的负荷预测方法在当今快速发展的城市交通体系中,轨道交通扮演着至关重要的角色。
而轨道交通电力系统的稳定运行,对于保障列车的安全、高效运行具有不可替代的意义。
其中,准确的负荷预测是优化电力系统规划、运行和管理的关键环节。
要理解轨道交通电力系统的负荷预测方法,首先得明白什么是负荷。
简单来说,负荷就是在特定时间内,轨道交通系统所消耗的电能总量。
这包括列车运行所需的动力、车站内的照明、通风、空调等设备的用电,以及各类信号、通信系统的能耗。
在进行负荷预测时,我们通常会采用多种方法,下面就为您详细介绍几种常见且有效的方法。
一、时间序列分析法这是一种基于历史数据的预测方法。
它认为过去的负荷变化趋势会在未来一段时间内延续。
通过对过去一段时间(比如几年甚至十几年)的负荷数据进行分析,找出其中的规律和周期性变化。
然后,利用数学模型来拟合这些数据,进而预测未来的负荷情况。
时间序列分析法的优点在于它相对简单易用,并且对于短期的负荷预测,比如一天、一周或者一个月内,往往能够取得较为准确的结果。
然而,它也有一定的局限性。
如果遇到突发事件,比如大规模的线路改造、新线路的开通,或者城市规划的重大调整,过去的规律可能会被打破,导致预测结果出现偏差。
二、回归分析法这种方法通过建立负荷与其他相关因素之间的数学关系来进行预测。
这些相关因素可以包括天气状况(温度、湿度、降雨量等)、节假日、工作日与周末的区别、以及城市的人口增长、经济发展水平等。
例如,在炎热的夏天,空调的使用会增加,从而导致负荷上升;节假日期间,出行人数可能减少,列车的运行频率和负荷也会相应变化。
通过收集大量的历史数据,并运用统计分析方法,确定这些因素与负荷之间的具体关系,从而实现负荷预测。
回归分析法的优点是能够考虑到多个影响因素,使预测结果更加全面和准确。
但它也存在一些问题,比如确定合适的回归方程形式可能比较困难,而且如果某些重要的影响因素被遗漏,预测结果的准确性也会受到影响。
试析地铁车站负荷计算方法的探讨
摘要】:根据笔者多年来地铁动力照明设计经验以及对地铁车站配电变压器负
荷率调查发现,目前地铁车站配电变压器负荷率普遍较低,一般为变压器容量的30%,个别车站甚至只有变压器容量的10%,与正常情况下变压器负载率70%有
较大差距,造成了较大的资源浪费。
本文以地铁车站负荷计算为对象,针对车站
负荷计算方法进行计算研究分析,现将对应的处理结果阐述如下。
【关键词】:地铁车站;负荷计算;方法探讨
对地铁车站而言,现行的计算负荷也被称之为最大负荷计算方法,其属于一
个设想的持续负荷,即为在相等的时间内,被计算为变动负荷的最大热效应,针
对系数方法的预测分析,可以计算负荷曲线的变化,满足车站负荷的数据分析。
基于经验的计算方法,该方式适合长期运行的负载计算方法,计算简单,权威,并在民工建设方面被广泛运用,也是现代低压配电设计的主要计算方法。
该
技术在车站配电设计中广为运用。
1. 对地铁的运行负载系数研究分析
针对主要的计算方法研究,整个用电设备的系数计算方法主要通过用电设备
的管理,并针对对应的功率计算研究,最后再采用多个设备的计算功率研究再乘
上系数。
这种计算方法的精确度比对民工建设的统一计算类型有差异性,因为所有用
电设备的系数计算方法和整体的运行之间存在关联性,且针对对于惯用的建筑产品,地铁车站负荷计算方法有独特的计算运行模式,如下图所示,图1为某地铁
车站动力照明系统各设备需要系数。
(图1 某地铁线的选用的系数分析)
以上述研究可知,常见的两层标准站的计算方法功率多在1600KW以上,为
了控制整个负载率在85%以内,建议选用 2×1000kVA 或 2×1250kVA的变压器。
2.对车站用电设备运行模式分析
地铁车站主要用电设备有通风空调,给排水,站台门,电动扶梯以及照明,
通信设备等,这些设备的综合运行,需要掌握对应的负荷运行模式进行分析,且
不能够对负荷进行简单的加减处理,具体的计算时候,应当基于对应的季节影响
综合考量,本次研究以夏季为耗能观察对象,现将其实际耗能以及额定功率的运
行分析阐述如下。
针对低压配电专业的容量需求,整个耗电体系以及荷载运行,
考虑容量,空间配合模式的计算进行以下分析。
2.1针对通风空调以及给排水设备分析
值得注意的是,通风空调设备和负载都占据了整个车站总负荷的百分之五十以上,整个体系被分成了隧道通风、空调、风机及设备房备用空调几个部分,隧道风机
一般需要早晚开启半小时,车辆运行期间采用活塞通风,隧道风机关闭。
排烟风
机等与消防相关的风机平时关闭,火灾的时候才会开启。
且公共区排烟风机和设
备区排烟风机不会同时运行。
大系统空调和风机多会采用变频调控技术,并在夏
季的早晚高峰期进行全功率运行。
其他时段外,整个空调的运行功率也被控制在了0.3-0.6之间,水系统设备和对应的大系统运行类似,负载持续也应当控制在0.5-0.8之间,对于一些小系统设备,整个运营的管理时段都应当采用设计全功率运行,但是整个备用系统以及小
系统的设备在整个功能上较为重合,且两者都不会同时运行,在整个计算体系中
也不能叠加。
所以整个通风空调用电负荷应根据设备运行模式计算负荷。
初步计算分析,地下两层的标准站夏季的通风空调负荷限定在450kw左右。
给排水设备的主要内容有消防泵、出入口、水泵以及对应的污水泵等,整个排水排污泵属于短时间内工作制体系,大多采用业液位控制体系。
2.2对站台门和电扶梯设备分析
站台门是一个周期性的工作负荷体系,在开启以及关闭的过程中才有电能消耗,若电源开关耗时超过了10s,按照车辆的远期运行密度来看,需要将负载持续率控制在18%左右,整个电扶梯的功率和提升的高度有关,满载额定功率也应当按照每阶梯站人的计算方式,通过采用变频控制方法,并在无人时候采用低速运行处理,在控制地下站的时候,将整个站台基于站厅以及出、入口通道进行管理分析,工作人员可以将时间错位计算,减小计算误差。
2.3照明以及弱电系统计算
地铁车站的照明区域分为了公共区照明和设备区照明。
车控室,值班室,警务室等人员房间照明为常开,其余房间的灯光多处于关闭状态。
公共照明区域在早晚高峰时间全部打开,且在平峰时间段通过对应的节电设备,及时关闭或者是降低功率运行。
整个地铁通信信号等弱电系统负荷利用率普遍较低,平时运行负荷只有供电设计负荷百分之二十左右,各弱电专业应根据设备运行模式,尽量为供电专业提供一个较为准确的功率。
3.地铁车站的负荷计算要点
针对地铁车站的负荷计算需求分析,整个计算的目的是保证计算时候接近最大负荷,和常规的房屋建筑工程要求不一致,整个地铁车站系统运行模式是周而复始,多元化以及综合化的,针对不同的运行工作模式,其负荷计算的结果和数值有较大差异。
3.1非消防模式
经前文的阐述和比较,可以得出车站负荷计算主要考虑非消防时夏季早晚高峰运行的负荷。
在知晓了各系统设备的运行状况后,可以结合需要系数对各类设备进行分组负荷计算。
上述系统、设备在夏季高峰时期可能同时运行,将各设备组及其他零散负荷(乘需要系数后)的计算功率直接相加,即可得车站用电设备的最大运行负荷,即计算负荷。
按80%负载率选取变压器,则在平峰时间,变压器负载率又会有所降低。
3.2消防运行模式分析
根据《地铁设计规范》,一条地铁线一时间段内仅考虑一处火灾,并规定的车站消防疏散时间为6分钟。
当火灾发生在车站时,所有非消防二三级负荷会被切除,与消防以及行车安全等无关的一级负荷也会被切除(视设备情况立即或延时切除),并由 FAS 系统及 BAS 系统联动相关消防设备。
4.结语
综上所述,随着地铁车站建设范围不断延伸,我国加强了对地铁车站的负荷计算研究,针对车站的配电变压器负荷率较低问题进行了深入研究。
一方面由于各专业所需要的用电需求富裕量太大,没有为地铁工程负荷计算制定统一化的标准和依据,另一方面由于目前负荷计算中对各类用电设备功率进行乘以需要系数再简单叠加来计算,没根据各类设备的实际运行模式来计算负荷,导致车站配电变压器负荷率普遍较低。
本文从分析各类用电负荷特点及运行模式入手,针对车站用电设备负荷计算进行研究,希望能较为准确的计算车站负荷,选用合适容量
的配电变压器,节约投资,为进一步优化地铁供电管理奠定基础。
【参考文献】
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