環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用

付小強(qiáng)

（北京市地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司供電分公司，北京 100082）

環(huán)網(wǎng)供電主要是指依據(jù)系統(tǒng)用電需求，以變壓器為基點(diǎn)，以環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)為載體，組建環(huán)形供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)式供電目標(biāo)。例如有A、B兩條高壓供電線路，有C、D兩臺(tái)變壓器，將線路A與變壓器C相連、線路B與變壓器D相連，再以環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)為依托，將變壓器C、D連接到一起，繼而形成環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)，當(dāng)線路A出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，線路B及變壓器D可通過(guò)環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)給變壓器C提供電力，同時(shí)線路B出現(xiàn)故障且需要檢修時(shí)，線路A及變壓器C可通過(guò)環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)給變壓器D提供電力，繼而有效地削減電力系統(tǒng)的停電次數(shù)，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，避免因停電給人們帶來(lái)生產(chǎn)與生活的不便。把環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用在地鐵供電系統(tǒng)中，可以保證地鐵線路運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)因停電產(chǎn)生運(yùn)行阻力。因此，要保證地鐵運(yùn)行穩(wěn)定、安全、有效，探析環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用方略顯得尤為重要。

1 環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用原則

（1）互補(bǔ)。通過(guò)對(duì)“環(huán)網(wǎng)供電”內(nèi)涵進(jìn)行分析可知，以地鐵運(yùn)行體系為出發(fā)點(diǎn)，以變壓器為基點(diǎn)，以環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)為載體，搭建環(huán)形供電系統(tǒng)，可避免地鐵因電路故障產(chǎn)生運(yùn)營(yíng)阻力，可彌補(bǔ)電路系統(tǒng)運(yùn)行缺陷，為此在應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)時(shí)，需秉持“互補(bǔ)”原則，明晰地鐵運(yùn)行線路敷設(shè)情況，找準(zhǔn)地鐵運(yùn)行線路的薄弱環(huán)節(jié)，科學(xué)應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)，達(dá)到不同線路互補(bǔ)運(yùn)行的目的，繼而充分發(fā)揮環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用能效。

（2）有效。在地鐵供電中應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)可保證地鐵運(yùn)行暢通，滿足人們出行需求，緩解城市通行壓力，為此需秉持“有效”原則，從地鐵運(yùn)行切實(shí)需求著手，合理地應(yīng)用該技術(shù)，具體可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：①合理規(guī)劃。依據(jù)地鐵運(yùn)行路線合理規(guī)劃分段線路，在明確分段線路后，采用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)，把各個(gè)線路關(guān)聯(lián)在一起，提高地鐵運(yùn)行的有效性；②分段數(shù)量及位置需科學(xué)、有效。分段數(shù)量并非越多越好，需技術(shù)人員遵循節(jié)能低耗、簡(jiǎn)便、安全、穩(wěn)定理念，科學(xué)規(guī)定分段數(shù)量及所在位置，避免環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)而增加地鐵供電系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，使分段位置不會(huì)相互沖突，達(dá)到提高地鐵運(yùn)行綜合效率的目的；③校驗(yàn)局部供電與整體供電的關(guān)系。在地鐵供電中應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)，可避免地鐵頻繁出現(xiàn)停運(yùn)現(xiàn)象，為此在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，需反復(fù)校驗(yàn)整體供電系統(tǒng)與局部供電之間的關(guān)系，避免局部供電情況影響整個(gè)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、有效性。

（3）均衡。以地鐵供電需求為著力點(diǎn)，合理地劃分線路主干道，確保各個(gè)線路相互支撐、互不干擾，可以均衡分配用電負(fù)荷，提高供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)，依據(jù)電氣設(shè)備運(yùn)行需求，科學(xué)分配用電節(jié)點(diǎn)，使地鐵供電系統(tǒng)均衡、穩(wěn)定，充分發(fā)揮環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)的應(yīng)用能效。例如地鐵供電系統(tǒng)可應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備，采用智能化故障甄別、處理、防范技術(shù)，以便工作人員可第一時(shí)間獲取線路故障相關(guān)信息，為其靈活制定故障處理方案，提高電力故障處理效率提供依據(jù)，使工作人員在處理某個(gè)用電節(jié)點(diǎn)時(shí)，不會(huì)影響其他用電節(jié)點(diǎn)運(yùn)行情況，從而保障地鐵有效運(yùn)行。

（4）隔離。在地鐵供電系統(tǒng)中踐行“均衡”原則，可助力該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電路故障自動(dòng)隔離目標(biāo)，使地鐵供電系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定，為此需秉持“隔離”原則，避免電路故障消極影響，例如技術(shù)人員可將多層開(kāi)關(guān)設(shè)置在線路分支上，以便隔離配電線故障，確保相關(guān)電力系統(tǒng)故障不會(huì)影響主干線。

2 環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用要點(diǎn)

地鐵是人們較為常用的交通工具之一，為滿足人們的出行需求，地鐵需依據(jù)城市發(fā)展戰(zhàn)略予以建設(shè)，設(shè)計(jì)地鐵供電系統(tǒng)，為地鐵運(yùn)營(yíng)提供服務(wù)，良好的地鐵供電系統(tǒng)是保證電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提，為此技術(shù)人員需抓住環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，繼而提高地鐵供電的綜合質(zhì)量。

（1）主變電所。為充分發(fā)揮環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用能效，地鐵需依據(jù)自身營(yíng)運(yùn)需求設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，并合理規(guī)設(shè)主變電所。通常情況下，地鐵在靠近車站處建設(shè)主變電所，為電路分段、電纜線路引入提供便利。

（2）中壓網(wǎng)絡(luò)。中壓網(wǎng)絡(luò)作為聯(lián)系降壓變電所、牽引變電所、主變電所供電網(wǎng)絡(luò)，需秉持發(fā)展、安全、穩(wěn)定、低耗理念予以敷設(shè)，旨在打造和諧、優(yōu)質(zhì)的地鐵供電環(huán)境，為地鐵供電系統(tǒng)有效應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

（3）牽引供電系統(tǒng)。為滿足地鐵運(yùn)行的切實(shí)需求，需敷設(shè)牽引供電系統(tǒng)，為地鐵提供運(yùn)行服務(wù)，為此技術(shù)人員需做好沿線電力系統(tǒng)敷設(shè)設(shè)計(jì)工作，確保牽引網(wǎng)絡(luò)富有成效，將牽引變電所關(guān)聯(lián)在一起，使環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)得以發(fā)揮積極的能效。

（4）供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)是環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵之一，旨在為地鐵運(yùn)行系統(tǒng)提供穩(wěn)定、安全、有效的電力支持，使地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)內(nèi)的用電設(shè)施均能穩(wěn)定運(yùn)行，確保各個(gè)配電系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)自身功能支持地鐵營(yíng)運(yùn)。

3 環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用方略

地鐵需要強(qiáng)大的電力系統(tǒng)予以支持，一旦電路出現(xiàn)故障將影響地鐵運(yùn)行的綜合成效，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)地鐵運(yùn)行事故，為此地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門需秉持與時(shí)俱進(jìn)理念，積極吸納新型供電技術(shù)，保證地鐵供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定，使地鐵得以穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)，為此地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門需在總結(jié)供電系統(tǒng)敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分析環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電中的應(yīng)用方略，旨在發(fā)揮該技術(shù)應(yīng)用能效，提高地鐵供電的綜合質(zhì)量。

（1）環(huán)網(wǎng)接線。技術(shù)人員需依據(jù)“N—1”原則落實(shí)電網(wǎng)供電目標(biāo)，遵循地鐵營(yíng)運(yùn)電網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)地選擇電網(wǎng)接入方式，有效地采配供電設(shè)備，旨在提高地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行效率。相較于單環(huán)網(wǎng)接線方式，雙環(huán)網(wǎng)接線方式可為電力系統(tǒng)提供相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)電源，其中一個(gè)電源正常運(yùn)行，另一個(gè)則為備用電源，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，則會(huì)啟動(dòng)備用電源，避免影響地鐵運(yùn)營(yíng)情況，此種環(huán)網(wǎng)接線方式亦稱為“手拉手聯(lián)絡(luò)”接線方式，用雙行雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)代替平行樹(shù)干模式，加強(qiáng)供電系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)聯(lián)，削減電力故障對(duì)該系統(tǒng)的消極影響。在雙環(huán)網(wǎng)接線方式加持下敷設(shè)兩條饋線，將不同的變電站或相同的變電站內(nèi)不同母線關(guān)聯(lián)在一起，在供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定時(shí)，各個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)呈打開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，該故障所在電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)將閉合，并由相關(guān)線路及變電站提供電力，完成地鐵營(yíng)運(yùn)任務(wù)，在踐行“N—1”原則基礎(chǔ)上，合理地應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)。

（2）中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)。中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)以照明系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)相互獨(dú)立為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)組建電力運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，亦可采用動(dòng)力、照明、牽引相互混合方式組建電力網(wǎng)絡(luò)，在獨(dú)立式電力運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)中，各處電壓等級(jí)相同，同時(shí)根據(jù)地鐵運(yùn)營(yíng)情況發(fā)生轉(zhuǎn)變，例如依據(jù)地鐵遠(yuǎn)期運(yùn)行計(jì)劃，當(dāng)一路電力系統(tǒng)不再運(yùn)行時(shí)，會(huì)有相關(guān)電路承載其負(fù)荷，為相應(yīng)電氣設(shè)備提供電力，實(shí)現(xiàn)兩路電力系統(tǒng)合并目標(biāo)，保證地鐵運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定、高效。為有效應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)，地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門需率先設(shè)計(jì)科學(xué)、安全、可靠、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且靈活的供電系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)留裕度，實(shí)現(xiàn)高效供電目標(biāo)，環(huán)網(wǎng)設(shè)備容量需契合地鐵最大高峰供電負(fù)荷，各個(gè)設(shè)備之間具備關(guān)聯(lián)性，且能自動(dòng)規(guī)避電氣故障，達(dá)到科學(xué)應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)的目的。

（3）敷設(shè)后備線路。為提高地鐵供電的綜合質(zhì)量，技術(shù)人員需依據(jù)地鐵供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況敷設(shè)后備線路，在后備線路接線模式加持下，使環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)更加完善，提高供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性，加之合環(huán)操作，減少地鐵供電系統(tǒng)停電次數(shù)，簡(jiǎn)化電力調(diào)度流程，避免出現(xiàn)電力調(diào)度操作失誤等問(wèn)題，節(jié)約電力系統(tǒng)敷設(shè)成本，提升地鐵電力系統(tǒng)維護(hù)效率，確保電力故障影響范圍可控，滿足地鐵高效運(yùn)營(yíng)需求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為提高地鐵營(yíng)運(yùn)綜合效率，營(yíng)建穩(wěn)定、安全、低耗的地鐵營(yíng)運(yùn)氛圍，技術(shù)人員需秉持互補(bǔ)、有效、均衡、隔離等原則，抓住主變電所、中壓網(wǎng)絡(luò)、牽引供電系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，有效地應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)，降低電力故障對(duì)地鐵營(yíng)運(yùn)消極影響，滿足人們的出行需求，提高地鐵營(yíng)運(yùn)的整體質(zhì)量。