环网供电技术在地铁供电中的应用

环网供电技术在地铁供电中的应用

张修严

（中铁二十三局集团电务工程有限公司黑龙江省齐齐哈尔市161000）

摘要：文章介绍目前比较常用的几种地铁供电方式，在简单分析环网供电技术在地铁供电系统中应用的可靠性之后，重点对环网供电技术在地铁供电系统中的应用情况进行研究，以供参考。

关键词：环网供电技术；地铁供电；应用

1引言

针对目前地铁供电方式中应用比较广泛的环网供电技术来说，开环运行和闭环运行是目前比较常用的环形电网形式，而且主要以闭环运行为主，来发挥不间断供电的特性。如果是具有较大整定难度的继电保护装置来说，则需要采用开环运行的方式。而且在对开环点进行选择时需要进行一系列的计算以及设计之后来确定，但是在实际中却通常将环网干线中的中间位置作为开环点的位置，这样设置就可以实现对故障点的隔离。

2地铁供电方式现状分析

一是集中供电方式。就是根据地铁的具体要求来对用电容量以及地铁线路长短进行确定，并以此来进行主变电所的建设，然后通过此主变电实现供电。此种供电方式在主变电所中安装了有载调压变压器以及专用的供电回来，因此可以确保具有较高的供电质量；调度管理的自由度比较高，能够对供电系统的优质、高效以及可靠性等优点进行充分发挥；可以进行独立方便的检修工作；城市供电系统的工程量比较小。

二是分散供电方式。此种方式投资比较小，而且可以在城市统一的电网规划和管理中进行应用。但是容易受到外界因素的干扰，并且由于具有较多的城市电网接口而增加调度协调以及运营管理的难度，在出现故障时的供电方式调整手段也比较受限。整流机组在运行中可能会产生对城市电网影响比较大的高次谐波的问题。

三是混合供电方式。就是将以上方式进行结合来实现分散供电方式系统的建立的方式。

3环网供电技术在地铁供电系统中应用的可靠性分析

地铁供电系统应用环网供电技术之后，就是采用后备线路的接线模式来实现供电稳定性的提高。这主要是由于此种技术的应用可以使得在地铁供电系统运行中进行合环操作时减少了停电次数，增加了电力调度的便利性，并且降低了电力调度中出现误操作的概率，这样就实现了用电成本的降低以及维护更加方便。也就是说环网供电技术的应用提高了地铁牵引系统的可靠性，而且具有接线简单以及运用灵活等优点。即便是在运行中出现故障，也会通过自动监控系统来发出警报，维护人员根据警报来确定故障位置并采取相应的诊断以及应急处理措施，尽可能地实现故障影响范围的缩小，并且提高故障区域恢复用电的速度。

4环网供电技术在地铁供电系统中的应用

4.1环网连接

针对目前我国主要采用的双环网形式的地铁供电系统接线方式来说，需要满足的一个基本原则就是“N-1安全原则”。由于传统的单环网的电网接线方式在出现故障时需要消耗大量的时间和资金来恢复供电，具有较差的稳定性。因此采用双环形供电网络来确保两个独立平行电源正常运行，在其中一个电源出现问题之后不会对另一个备用电源造成影响，也就是说这两个电源处于并联的方式，或者其中一个电源的不同母线进行连接来确保供电系统运行的稳定性。在此种连接方式下，一旦供电线路出现问题就可以通过开关转换的方式来将线路符合向另一个供电线路上转移来确保其正常运行。也就是在供电系统运行中始终有备用线路来确保工作线路出现问题时，通过备用线路来确保正常的供电任务。

4.2地铁中压交流环网系统

此供电系统的设计原则和技术条件主要有以下几点：一是应采用简单灵活的供电系统接线方式，而且要确保运行顺畅以及经济实用。二是按照元气高峰小时负荷来对牵引供电容量进行设计计算，还要按照路网规划设计来进行部分裕度的预留。三是按照以及负荷的要求来进行供电系统的设计，采用独立电源相互备用的方式来确保供电的连续性。四是在对电缆载流量进行确定时需要确保满足最大高峰小时负荷的要求以及主变电所的正常运行。

4.3有载调压方法

对变压器进行有载调压的方法其基本的原理简单来说就是对变压器的一次或二次绕组的有效匝数进行改变来对电压比进行改变的方法调压方法。在此种方法应用中需要在变压器中应用有载调压分接开关，其主要作用就是对变压器负载运行时通过分接来实现对一次或二次线圈的变化来起到分级调压的目的。而上述技术中所应用的有载调压分接开关的主要组成部分有切换开关、选择开关以及操作机构等。其中的切换开关的主要作用就是对负载电流部分进行切换，在对其进行应用时的最基本要求就是在应用中不应出现电弧问题，还要满足切换动作比较迅速的要求。而其中的选择开关的主要作用就是确保开关按照一定的顺序来接通，主要就是按照先对相邻的即刻要换接的分接头进行接通之后，然后在进行后续换接任务并确保对连续负载的承担。而操作机构则的主要作用就是对开关本体提供有效动力，其动力来源主要是将电能向机械能进行转换的动力，在此动力下来执行连杆的操作任务。目前比较常用的操作机构形式主要为电磁操作形式。为了确保上述有载调压过程的有效性，还需要对限动、安全连锁、位置指示等装置进行应用来确保上述操作的安全性和可靠性。

4.4应用实例

以某降压供电系统为例，如图4.1所示，A是主变电所，B、C、D、E、F、G为各车站的降压变电所，按照负荷大小、供电距离等因素来进行回路的分配，然后通过10kV电缆来进行联系并构成统一的系统。针对图4.1方案中的问题采取了相应的改进，如图4.2所示。

图4.1常见的地铁降压供电系统以及改进后的系统

针对图4.1左图中的供电系统，一旦其中的一路电源出现了故障而发生失电的故障，首先就需要对出现上述故障的位置进行诊断，并且对两端的负荷开关及逆行断开来确保从线路中将故障段进行隔离。然后通过对环网开关合闸操作来确保将此段的负荷向另外的电源进行转移，而且在转移之后需要对电源的供电范围进行重新分配。在进行上述操作之后就需要对发生故障位置进行分析和处理，在故障排除之后在恢复正常供电。针对此种供电方式在出现故障时比较复杂的情况，对其进行下列改进。改进之后的供电系统就是图4.1中的右图。在进行了如图中的改进之后，不仅可以确保正常情况下的供电，而且在发生故障时，可以进行正常的负荷转换，并满足电网供电可靠性所要求的“N-1安全准则”，确保系统运行的可靠性。

5结语

为了满足地铁供电系统运行可靠性的要求，在对环网供电技术进行分析之后，证明其能够满足地铁正常运行的要求来对城市交通拥堵问题进行缓解。在目前地铁供电技术不断进步的同时，也需要不断引入先进技术和设备，不断提高产品的制作水平来实现地铁运营质量的提高。

参考文献：

[1]刘宇.环网供电技术在地铁供电中的应用[J].科技经济导刊,2016(10).

[2]张亮.关于环网供电技术在地铁供电中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(22):23-24.