地鐵供電系統(tǒng)中的并行送電技術(shù)分析

歐國(guó)龍 劉友高 熊強(qiáng)

摘 要：隨著我國(guó)城市化的建設(shè)速度越來越快，地鐵在交通運(yùn)輸中起到的作用也越來越重，極大的方便了城市中人們的出行。地鐵運(yùn)行系統(tǒng)中供電系統(tǒng)占到了其中的重要地位，地鐵供電系統(tǒng)主要分為兩種，一種為外接電網(wǎng)供電系統(tǒng)，一種為地鐵內(nèi)部供電系統(tǒng)。本文主要闡述了我國(guó)地鐵常用的供電方式和選擇方式，并對(duì)供電系統(tǒng)中的并行送電技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步降低了我國(guó)地鐵供電系統(tǒng)的故障率，保障了地鐵運(yùn)行的安全、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng);并行送電技術(shù)

隨著人們的生活水平不斷的提升，城市交通在高峰期出現(xiàn)的擁堵現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，地鐵作為城市交通中的主要工具，能夠有效的緩解高峰期交通壓力。地鐵的正常運(yùn)行離不開供電系統(tǒng)，但是隨著大中型城市人口數(shù)量的逐漸增加，人們的生活節(jié)奏逐漸加快，地鐵在高峰期的負(fù)荷也越來越大，這就給地鐵供電系統(tǒng)造成了一定的壓力，供電系統(tǒng)是地鐵運(yùn)行的主要?jiǎng)恿碓?，因此在這種負(fù)荷的情況下，我們就要對(duì)供電的方式進(jìn)行研究和分析，制定出科學(xué)合理的供電體系。

1. 地鐵的供電方式分類和選擇

1.1地鐵集中供電方式及其選擇分析

目前地鐵的供電系統(tǒng)一般都是由城市的外部電網(wǎng)提供，地鐵的集中供電就是在地鐵經(jīng)過的沿途，建立一個(gè)專門的變電所，變電所將電壓直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈罔F能夠直接使用的10千伏或者35千伏安全電壓等級(jí)。這種集中供電的方式就是由變壓器提供地鐵運(yùn)行所需要的所有電力，而不會(huì)在沿途再設(shè)立附屬變壓器進(jìn)行供電，集中供電方式對(duì)于變壓器的要求十分嚴(yán)格，集中供電的優(yōu)勢(shì)在于能夠方便控制和管理地鐵內(nèi)部供電系統(tǒng)的電源，方便維修和保障，具有較高的可靠性。集中供電的投資成本比較高，需要比較完善的線路保護(hù)措施，因此出現(xiàn)故障幾率的情況也比較小，不會(huì)輕易受到外界環(huán)境的干擾。集中供電的線路都比較集中，因此不需要進(jìn)行大量的線路鋪設(shè)。

1.2地鐵分散供電方式及其選擇分析

地鐵分散供電指的就是在地鐵沿線設(shè)立多個(gè)開閉所，地鐵的運(yùn)行供電都由開閉線路提供。每個(gè)開閉所和集中供電一樣有兩個(gè)供電電源，避免出現(xiàn)意外的情況。我們通常又稱分散供電系統(tǒng)為潰出線，在地鐵運(yùn)行的沿線，開閉所有效的保障了地鐵正常運(yùn)行時(shí)需要的電力輸送。分散供電方式的優(yōu)勢(shì)在于保障了地鐵運(yùn)行時(shí)安全可靠的為其提供電力輸送，即使某一個(gè)開閉所出現(xiàn)故障，也不會(huì)對(duì)其他線路的地鐵運(yùn)行產(chǎn)生影響。分散式供電方式受到外界影響的程度比較小，但是因?yàn)殚_閉所的接入口比較多，因此對(duì)其進(jìn)行控制和管理比較困難。

1.3地鐵混合供電方式及其選擇分析

地鐵混合供電方式就是將集中供電方式和分散供電方式混合在一起，混合供電方式以集中供電為主，以分散供電為輔?；旌瞎╇妼煞N供電方式的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，但是這就造成了混合供電方式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，操作起來的難度也比較大，很難對(duì)其進(jìn)行有效的控制。我國(guó)目前地鐵運(yùn)行中經(jīng)常使用的供電方式還是集中供電方式和分散供電方式其中中的一種。

1.4其他內(nèi)部的供電方式概述

地鐵內(nèi)部供電系統(tǒng)中中壓環(huán)網(wǎng)供電也是一種供電方式，該種供電方式是在外部系統(tǒng)中安裝變壓器，外部系統(tǒng)將電壓直接轉(zhuǎn)換為地鐵能夠使用的10千伏或者35千伏電壓，中壓環(huán)網(wǎng)供電方式有著投資成本低，電力輸送效率高的特點(diǎn)。還有一種就是牽引供電方式，該種方式主要適用于地鐵動(dòng)力組部分進(jìn)行供電，接觸軌是直流牽引供電系統(tǒng)向地鐵列車供電的主要途徑，鋼軌和回流電纜組成其回路系統(tǒng)。

2.地鐵供電系統(tǒng)中的并行送點(diǎn)技術(shù)

地鐵牽引供電系統(tǒng)的組成主要包括整流器、變壓器、直流斷路器、隔離開關(guān)、直流母線、軌道接觸網(wǎng)等。通常情況下，分段絕緣器將軌道接觸網(wǎng)分割為多個(gè)供電區(qū)域，多段供電區(qū)域的劃分能夠保護(hù)軌道接觸網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)有效的進(jìn)行分段檢查，同時(shí)每個(gè)供電區(qū)域還能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的停送電操作。地鐵的供電系統(tǒng)中電力設(shè)備水平都是國(guó)際和國(guó)內(nèi)的一流水準(zhǔn)，同時(shí)地鐵的供電系統(tǒng)中還安裝了電力監(jiān)控系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的遙控、遙測(cè)等功能，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)供電變電所的無人值班，控制中心的調(diào)度員還能對(duì)軌道的接觸網(wǎng)進(jìn)行停送電遠(yuǎn)程操作，對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遙控操作。

地鐵中使用的供電系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)通常情況下都是為電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)考慮的都是電力系統(tǒng)使用的情況。其中比較明顯幾點(diǎn)就是：電力系統(tǒng)的開關(guān)分合順序有著一定的要求，所以在對(duì)開關(guān)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，也是按照相應(yīng)的順序進(jìn)行操作，逐個(gè)、依次的發(fā)出控制指令，每個(gè)指令對(duì)應(yīng)每個(gè)開關(guān)分合。這種情況下我們不難發(fā)現(xiàn)，開關(guān)的數(shù)量會(huì)逐漸的增多，程序的執(zhí)行會(huì)消耗大量的時(shí)間，一定程度上影響了地鐵的正常運(yùn)行，同時(shí)也加大了地鐵電力調(diào)度人員的工作量。

經(jīng)過我們對(duì)地鐵軌道接觸網(wǎng)停送電操作的安全性方面進(jìn)行分析和研究，對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件進(jìn)行更新，達(dá)到地鐵供電系統(tǒng)分步并行遙控的操作。主要的操作流程為：值班員輸入口令，另一名值班員確定口令，并啟動(dòng)分步并行遙控程序，值班員從監(jiān)控系統(tǒng)中可以清楚的看到程序開關(guān)所處的狀態(tài)，判斷其閉鎖條件，確定無誤后對(duì)遙控預(yù)置報(bào)文開關(guān)發(fā)送指令，等待廠房的遙控返校信號(hào);值班員等到所有的返校信號(hào)都返回后，在進(jìn)行遙控執(zhí)行報(bào)文，如果遙控成功就會(huì)收到相關(guān)的信號(hào)，并進(jìn)行下一步的操作，如果不成功也會(huì)收到相關(guān)的信息，就要再次對(duì)不成功信號(hào)的開關(guān)進(jìn)行單控。送電卡一般都放在隔離開關(guān)操作的第一個(gè)位置，第二個(gè)位置放置直流斷路器的開關(guān)，因?yàn)槭遣⑿袌?zhí)行的關(guān)系，因此程序卡的操作速度就會(huì)有所提升，操作區(qū)間時(shí)間間隔大約為1到2分鐘。

3. 小結(jié)

地鐵的供電系統(tǒng)主要分為兩種，一種為內(nèi)部供電系統(tǒng)，一種為外部供電系統(tǒng)，外部供電系統(tǒng)一般受到影響的程度比較大，因此經(jīng)常使用的是抗干擾能力強(qiáng)的集中供電方式。本文主要闡述了地鐵經(jīng)常使用的幾種供電方式，并對(duì)并行送電技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合地鐵運(yùn)行中的實(shí)際情況，找到有效保障地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行的措施，促進(jìn)地鐵運(yùn)行的更加安全、可靠。

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