地铁低压配电系统设计优化分析

地铁低压配电系统设计优化分析

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1.中铁第六勘测设计院集团有限公司隧道设计分公司天津300000

2.国网河南省电力公司驻马店供电公司河南驻马店463000

摘要：本文阐述了地铁低压配电系统的涵义、构成、功能和运用优点，分析了地铁车站的配电优化设计和区间设备的配电优化设计。

关键词：优化；分析；配电系统；地铁；低压

前言：地铁低压配电系统需要为地铁所有低压负荷提供电能，这就需要设计师拥有较强的专业技能。并且地铁的线路较繁杂且工作量较大，通常会需要很多类型的专业设计师共同设计。在设计地铁低压配电系统时，经常会出现用电设备的参数和配电系统设计不符合的现象，造成严重的安全事故。所以在进行地铁低压配电系统的设计时，需要重视对每个步骤严格把控，认真细心，研究最新的优化设计，保障地铁的顺利运行。

一、地铁低压配电系统的概述

1、地铁低压配电系统的涵义和功能

地铁中的低压配电系统，由电源，负荷、配电箱、电缆线路、低压配电室开关柜和输送线路等系统共同组成。地铁中的低压配电系统采用两路单独的交流电源进行供电，是地铁顺利运行的核心，只有拥有稳定的低压配电系统，地铁才可以实现较好的维护和运行[1]。地铁中的低压配电系统可以分成两类构成模式，一类是根据线路容量和低压配电设施来进行划分的层级模式，另一类是根据系统形成的低压配电柜和配电箱的分系统模式。低压配电系统不管是分层级类型还是分系统类型，组成整个系统的主要部分就是线路、系统接电设施、开关装置和配电电源等。地铁中的低压配电系统中的电源可以有效的保障地铁的稳定运行，开关装置可以有效管控低压配电系统的电压，还可以对电能进行有效的质量监督，对辅助设备进行管理。线路和系统接电设施可以有效保障低压配电系统铺设、安装可行性和稳定性。

2、地铁低压配电系统的运用优点

第一，地铁中运用低压配电系统，可以有效的节省电能的供应。自动化的低压配电系统可以给智能化生产带来较安全、较稳定的供电保障，可以让企业和工厂合理的进行各个环节人力和负荷的分配。特别是在地铁的运营过程中，因为需要用电的设备较多，供电系统较杂乱，科学的低压供电系统不但可以有效的节约维护成本和电力消耗成本，还可以真正的解决供电安全的问题，保障自动化地铁低压配电系统顺利运行[2]。第二，运用低压配电系统可以联网进行实时的监测。在如今智能化的自动低压配电系统里，信息化慢慢的变成了系统顺利运行的主要方法。在地铁低压配电系统里会预先存留一些必要的通讯信息，系统里所有元件和处理器都运用有关数模的转换器芯片，并且也对被测试的参数实施了数字化的处理。可以在很大程度上提升低压配电系统的监测准确度，可以在无人环境下实施信息的收集和监测，并对地铁的稳定运行进行故障分析和实时的监控。

二、地铁车站的配电优化设计

1、车站照明系统的配电优化设计

通常状况下，地铁车站公共区域的低压配电设计以车站的中心里程为分界点，分别自左右两侧对设备进行供电，该配电模式极大地方便了后续的运营维护和设备管理工作[3]。但有部分地铁站在设置变电所时会避开车站大端，这样设置在进行配电时就会导致一些配电线路产生大量的迂回。而站台或者站厅的公共区两端一般都会被划分为同一防火分区，并且由应急照明、节电照明和工作照明等电源箱对其进行分交叉供电，因此无论从规范要求还是可靠性的方面考虑，都没有拆分电源的必要。因此对于长度符合要求的车站可以考虑从车站的一端的配电室对站台进行供电，这样的设计模式虽然不会单独的节约某一个车站的经济成本，但是如果很多车站都这样进行设计，就会成功的节省下来一笔较大数额的资金投入。在进行地铁车站照明系统的优化设计时，第一点就要保障照明系统的参数计算准确无误，还要以参数作为实际的理论凭据进行照明设施的安装。进而做到对照明设施实际用电量管理和调节，接着要根据实际上的用电量实施变压器设施的科学选用。并且尤其需要重视一点，在进行实际照明用电量的设计和计算工作时，需要落实到具体的工作中，要注意科学的设计光源照度的两个限值，进而保障选用合适的照明变压器容量、负荷密度和灯具的数量[4]。

2、车站通风系统的配电优化设计

地铁车站中的温度需要结合不同气候的转变进行适当的调整，这样才可以提升服务质量和乘客的满意度。地铁中的空调系统可以在各个季节和气候中展现出不一样的功能，夏天较炎热时，地铁中的风冷机组就可以发挥效用，可以使地铁内的温度降低。冬天的温度较低，非常寒冷，就可以利用暖风机组，有效的提升地铁内的气温。两类控制温度的机组设施，其电力的负荷等级都是三级，电源能够运用单电源供电的方法，输电线路能够运用单回路的方法，这两类机组设施没有一起形成电力负荷，因此能够把这两类设施的回路进行合并，利用这样的方法能够整体减少电缆的用电量，减少配电箱设施的运用量，节约成本。

三、地铁区间设备的配电优化设计

1、地铁区间的配电设计

在进行低压配电系统的设计时，设计人员需要对电动机设施的启动装置进行考虑，想要保障配电系统的稳定性，就要在电动机设施上增加瞬间脱扣器，这样可以保障流进系统的电流保持在安全的范围中，达到较好的调整目的[5]。在电动机选取时，需要参考实际的配电系统负荷状况，如今我国的地铁多数采用几台电动机设施共同运行的供电方法，其中容易出现的问题在于，可能会容易引起峰值电流持续增加，从而造成电流不稳定。因此，在配电设计优化时，需要根据实际的电流值，以及电动机设施进行科学的调试，在进行配电设计的过程中还要核算出实际的尖峰电流值，并结合具体的电流值针对电动机设备进行调整，同时计算具体的瞬间保护整定值和尖峰电流值等。

2、地铁区间设施运行环境设计

地铁的低压配电系统里地铁区间设施的运行负荷普遍比较低，各种容量也小于负荷的情况，常规配电和系统设置上拥有较显著的差异性[6]。由于受实际的配电内容局限，因此在进行实际低压配电时，需要安排很多台相同功能和型号的风机设备和空调水泵设备，如果系统出现了故障，能够进行及时的更换，避免对低压配电环境形成影响。通常情况下，如今我国的地铁设计中，低压配电系统运行时配电装置大多是由电动机产生的电能实现工作的，这样的电能级别负荷大多是一级，所对应的电压负荷是比较低的[7]。这样的电能电压负荷状态下，电动机设备在进行运行时形成的电流比较大，会超过设备的常规电流，最大值甚至可能超过常规电流的七倍，这样会使低压配电系统的安全性受到威胁。

四、结语

如今，在进行地铁的建设时，低压配电系统在地铁建设中占有重要的地位，影响着整个地铁运行的稳定性。因此，在进行实际的低压配电系统设计时，需要保证工作人员要拥有专业的技能水平，严格的管理和控制施工的每个步骤，优化设计方案，保障低压配电系统发挥出最大的功能效益。

参考文献：

[1]杨彦伟.地铁低压配电系统设计细节优化的探讨[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00262-00263.

[2]张鹏.浅谈地铁车站低压配电配电管线设计优化[J].城市建筑，2016（23）：288-289.

[3]葛凤.地铁低压配电系统设计方案的探讨[J].工程技术：全文版，2017（2）：00278-00279.

[4]元锟.分析地铁低压配电系统供电可靠性[J].建筑工程技术与设计，2016（22）：2176-2177.

[5]李维山.北京地铁7号线东延工程动力照明系统设计方案及优化分析[J].工程技术：全文版，2016（8）：00316-00317.

[6]赵丹阳.关于智能低压配电系统在地铁方面应用的分析[J].工程技术：引文版，2016（12）：00218-00219.