淺談地鐵供電系統(tǒng)的供電方式與選擇措施

張亮

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，我國城市交通擁擠問題變得越來越為嚴(yán)峻，為有效緩解城市交通壓力，我國不少城市正在積極建設(shè)地鐵軌道交通工程。為保證地鐵軌道交通運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，一定要合理選擇地鐵供電系統(tǒng)供電方式?；诖?，本文對地鐵供電系統(tǒng)的供電方式與選擇措施進(jìn)行深入研究，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng);供電方式;選擇措施

0 引言

為有效減輕我國城市交通擁堵壓力，我國不少城市正在積極建設(shè)地鐵軌道交通工程。為確保地鐵能夠更為可靠、安全地運(yùn)行，有效推動我國地鐵軌道交通行業(yè)的不斷可持續(xù)發(fā)展，一定要根據(jù)地鐵用電的實(shí)際情況與實(shí)際需求，選用相應(yīng)合理、有效的供電方式。鑒于此，本文就地鐵供電系統(tǒng)的供電方式與選擇措施展開了探討。

1 地鐵供電系統(tǒng)簡析

在我國地鐵軌道交通運(yùn)行過程中，地鐵供電系統(tǒng)發(fā)揮著極為重要的作用，通過運(yùn)用地鐵供電系統(tǒng)，能夠?yàn)榈罔F軌道交通不斷提供電力，以滿足地鐵正常運(yùn)行的電力要求。地鐵軌道交通在不同情況下進(jìn)行運(yùn)行過程中，為最大程度提高地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，應(yīng)以地鐵軌道交通的用電需求為重要依據(jù)，選擇相應(yīng)合理、可行的供電方式。針對地鐵軌道交通系統(tǒng)，它大致分為兩大部分，即地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)、城市電網(wǎng)內(nèi)部的電源系統(tǒng)。針對地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)，它是由多個(gè)不同部分共同構(gòu)成的，包括主變電所、接地防護(hù)系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、電流防護(hù)系統(tǒng)、供電配電系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)等。其中，通過利用供電系統(tǒng)，能夠有效牽引電動列車，能夠?yàn)檎彰飨涝O(shè)施、地鐵車門、地鐵通風(fēng)設(shè)施等提供可靠的電力保障。

2 地鐵供電系統(tǒng)的供電方式

2.1 分散供電方式

所謂分散供電方式，就是指為確保所有開閉所均能夠得到電力供電系統(tǒng)提供的電力，有效滿足地鐵運(yùn)行過程中在用電方面的要求，以地鐵運(yùn)行過程各環(huán)節(jié)所需的電量為依據(jù)，在地鐵沿線中布設(shè)較多的開閉所。通過選用分散供電方式，能夠有效提高所有開閉所的供電穩(wěn)定性。對于各個(gè)開閉所來說，當(dāng)其在進(jìn)行獨(dú)立工作過程中，每個(gè)開閉所只對自己區(qū)域范圍的供電進(jìn)行負(fù)責(zé)，所以能夠有效提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。當(dāng)相鄰開閉所二者之間發(fā)生供電故障問題時(shí)，開閉所極易構(gòu)成串聯(lián)電路，能夠滿足相鄰地鐵線路的供電要求，可以促使地鐵供電系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)行。通過選用分散式供電方式，能夠通過運(yùn)用多個(gè)開閉所，以構(gòu)成協(xié)調(diào)性良好的電力系統(tǒng)。

2.2 集中供電方式

所謂集中供電方式，就是指為滿足地鐵軌道系統(tǒng)運(yùn)行過程中的電量需求與用電電壓需求而在地鐵沿線所構(gòu)建的主變電站。通過對主變電站的變電操作進(jìn)行有效運(yùn)用，有效轉(zhuǎn)換城市用電電壓，使其變成地鐵運(yùn)行所需的電壓等級，進(jìn)而可以對地鐵進(jìn)行集中供電。在地鐵供電系統(tǒng)中，通過選用集中供電方式，能夠有效運(yùn)營管理地鐵供電需求情況，同時(shí)能夠促使地鐵供電系統(tǒng)變得更為可靠、穩(wěn)定。

2.3 混合式供電方式

所謂混合式供電方式，就是指集中整合使用分散供電方式、集中供電方式的一種供電方式。對于混合式供電方式，地鐵供電系統(tǒng)在對其進(jìn)行選擇使用時(shí)，一定要對混合式供電方式的優(yōu)劣勢進(jìn)行全面深入考慮。在地鐵供電系統(tǒng)中運(yùn)用混合式供電方式，能夠?qū)Ψ稚⒐╇姺绞?、集中供電方式的運(yùn)用缺陷與不足進(jìn)行有效彌補(bǔ)。不過在選用混合式供電方式過程中，需要完成難度系數(shù)比較大的運(yùn)用準(zhǔn)備工作，同時(shí)需要精準(zhǔn)調(diào)控地鐵供電系統(tǒng)，存在比較高的操作難度。所以，在現(xiàn)階段中，地鐵供電系統(tǒng)對混合供電方式的運(yùn)用并不是非常廣泛。

3 地鐵供電方式的選擇依據(jù)與選擇措施

3.1 供電的可靠性

在對供電方式進(jìn)行選擇式，一定要對各種供電方式的可靠性進(jìn)行全面考慮。第一，集中供電方式，由于這種供電方式主要選用電廠高壓線路，在各個(gè)方面采取比較高等級的防護(hù)對策，集中供電方式線路很少會出現(xiàn)故障問題，同時(shí)城市供電系統(tǒng)與集中供電方式二者之間很少進(jìn)行相連，城市供電系統(tǒng)對集中供電方式的影響是非常小的。所以，集中供電方式的穩(wěn)定性、可靠性是比較強(qiáng)的。第二，分散供電方式，這種供電方式較多連接城市用電系統(tǒng)中的線路，城市供電系統(tǒng)對分散供電方式產(chǎn)生的影響比較大。一旦城市供電系統(tǒng)發(fā)生故障問題，周邊布設(shè)的開閉所需要對其進(jìn)行供電補(bǔ)償操作，進(jìn)而會對地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性造成一定的影響。

3.2 供電的質(zhì)量

第一，集中供電方式，從供電的質(zhì)量角度來說，電廠的高壓電是集中供電方式的直接電力來源，電廠在輸送電力過程中，可以促使電力系統(tǒng)避免受到其他因素的影響。由于電力會產(chǎn)生比較大的損耗，主變電所能夠提供比較穩(wěn)定的電壓。

所以，集中供電方式的供電質(zhì)量是比較高的。第二，分散供電方式，城市用電是分散供電方式的主要電力來源，由于這種供電方式的輸送距離不太長，因此產(chǎn)生的電力損耗也是比較少的，不過因?yàn)榉稚⒐╇姺绞街饕尤氤鞘泄╇娤到y(tǒng)，極大降低了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而會對地鐵供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量造成一定的影響。如果選用分散供電方式，為有效提高這種供電方式的可靠性、穩(wěn)定性與提高供電質(zhì)量，一定要制定相應(yīng)有效的應(yīng)對策略，有效約束分散供電方式中的電壓波動。

3.3 建設(shè)成本與施工質(zhì)量

在我國地鐵供電系統(tǒng)中，為確保地鐵供電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，一定要對供電方式進(jìn)行合理選擇。在對供電方式進(jìn)行選擇時(shí)，一定要對地鐵供電系統(tǒng)的施工質(zhì)量進(jìn)行全面分析。第一，集中供電方式，因?yàn)槌鞘须娐放c集中供電方式之間的接口數(shù)量較少，無需設(shè)置過多的電纜鋪設(shè)路徑，施工難度較小，集中供電方式施工質(zhì)量存在較少的影響因素，所以集中供電方式能夠獲取較高的使用效益;第二，分散供電方式，選用這種供電方式是，常常需要設(shè)置較多的電纜鋪設(shè)路徑與開閉所，同時(shí)還需要對開閉所施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行深入考慮。綜上所述，集中供電方式具有較高的應(yīng)用效益，而選用分散供電方式常常需要鋪設(shè)較多的電纜與構(gòu)建較多的開閉所，同時(shí)需要對開閉所質(zhì)量的多個(gè)不同影響因素進(jìn)行深入分析。

從建設(shè)成本角度來說，在對集中供電方式進(jìn)行建設(shè)過程中，由于該方式需要利用較高等級的電壓，同時(shí)對設(shè)備提出較高的要求，進(jìn)而會造成集中供電方式建設(shè)成本的提高，不過選用集中供電方式可以有效提高地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)選用集中供電方式，有助于電網(wǎng)建設(shè)成本的降低;對于分散供電方式，由于該方式只需要利用較低等級的電壓，對設(shè)備提出的要求也不高，所以有助于建設(shè)成本的降低。綜上所述，在對地鐵供電系統(tǒng)供電方式進(jìn)行選擇過程中，一定要從建設(shè)成本、施工質(zhì)量等方面全面考慮，以選擇出合理、可行的供電方式。

4 小結(jié)

綜上所述，在地鐵軌道交通運(yùn)行過程中，為提高地鐵軌道交通的運(yùn)營管理水平，一定要確保地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于各種不同的供電方式具有各自的優(yōu)、劣勢，為提高地鐵供電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，一定要深入分析不同供電方式的優(yōu)劣勢，同時(shí)結(jié)合地鐵軌道交通的供電需求，選擇出相應(yīng)合理的供電方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖崢，王恒，張巧霞，等.地鐵供電系統(tǒng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的仿真研究[J].陜西電力，2017（1）：57-62.

[2]段立新.西安地鐵通過地裂縫帶處的供電設(shè)備安裝問題研究[J].城市軌道交通研究，2018，21（11）：112-114+129.

[3]史華偉，楊艷婷.北京新建地鐵供電方式分析比較[J].城市軌道交通研究，2018，21（1）：118-119.