浅议环网供电技术在地铁供电中的应用

浅议环网供电技术在地铁供电中的应用

廖刚文科孟蝶

成都地铁运营有限公司成都610000

摘要：随着社会经济的快速发展，城市化进程逐渐加快，与此同时，城市交通拥堵情况越来越严重，为了有效改善城市交通拥堵现状，地铁建设受到重视。环网供电技术在地铁供电系统中具有极大的优势，满足了地铁的特殊性，保证了地铁安全稳定的运行，这就缓解了城市的交通拥堵问题。基于此，本文主要就环网供电技术在地铁供电中的应用展开了讨论。

关键词：环网供电技术；地铁；供电；应用

1地铁环网供电技术的应用原则

环网供电实施中需要遵循一定的原则：1）充分的满足安全可靠的供电要求。2）变电所会存在2个独立的电源。3）关于设备的容量需要满足相关要求。4）符合在分配的时候需要满足相应的要求。5）在电源的接入过程中需要靠近供电分期。6）确保满足相关的经济指标。7）达到相关继电保护要求。8）接线的过程中要简单。9）确保牵引变电所、降压变电所的主接线处于一致的状态。10）对于管理方必须要严格的按照相关要求进行。11）对于设备的选型需要满足相关要求。

2地铁环网供电技术应用特点

现阶段，环网供电技术得到了广泛应用。环网供电将原来的复杂线路进行简化，缩短了线路总长度，方便对整个线路进行监控、管理，并且两个供电电源能够对重要供电区域进行大规模送电。环网供电系统中设置了极少的开关设备，因此减少了出现故障的几率；即使出现故障，自动化的供电设备也及时为故障排查提供便利条件。环网供电技术已经在国外得到了广泛应用，我国也认识到这种供电技术的巨大优越性，已经将其在用电负荷比较集中的区域推广使用。地铁环网供电的典型接线方式有：“手拉手”环网、“网格式”环网、电缆单环网、电缆双环网等。在地铁环网供电系统中，“手拉手”环网、“网格式”环网基本不采用。国内地铁交通最为常见的中压网络接线形式是电缆双环网。电缆双环网是电缆单环网的组合，利用二回电缆线路，可解决单环网供电方式中因电缆、变压器及低压设备故障造成的较大面积停电问题，变压器在正常情况下各带50%的负荷，且分别接在两个不同的电源系统中。这种接线具有很高的供电灵活性和可靠性，能最大限度地确保向用户连续供电，满足重要用户双电源供电要求。在双环网线路中，当任一段电缆线路或环网单元发生故障或检修时，低压母联合上，可保障用户不间断供电。

3常见的地铁供电方式

就目前的情况来看，地铁供电方式主要有以下几种：

3.1集中式的供电方式

地铁线长度太长，电容量受到了一定的限制，因此会选择在地铁的内站监理供电站，其主要的作用是承受中压环形电网的供电。对于这个供电站其具有一定的优势，主要是供电的过程中不会受到外界影响，可靠性非常强。同时其有专门的载调压变压器，能够确保供电的质量。在调度的管理过程中自由度非常高，当能够进行很好的调度管理的时候能够在最大程度发挥其性能。对于供电方式的检修过程也非常简单，能够很好的开展该项工作。会需要很大的资金成本，供电系统统筹要求非常高。

3.2分散式的供电方式

分散式供电方式就是在城市电网直接采用降压的供电方式给地铁车站内的各设备进行供电。分散式供电方式的优势有：投资小，便于城市电网统一规划和管理。缺陷是：在供电时容易受到外界环境的干扰；与城市电网接口多，调度协调和运营管理环节多，故障状态可选择的供电方式调整手段有限；在整流机在工作中，会产生各种谐波，从而对城市电网的正常运行产生很大的影响。

3.3混合式供电方式

混合供电方式既为集中供电方式和分散供电方式相结合的形式。在现阶段还存在两种不同的结合形式：1）集中供电方式和分散式供电方式并列结合的形式。即一条地铁线路中，部分中压环网系统采用集中供电方式，另外部分中压环网系统采用分散供电方式。2）地铁站的中压环线的供电方式还是主要以地铁站的中压环线为主要，集中供电站会分解为多个取电点，这样也能够形成一个完整的工作体系。

4环网供电技术在地铁供电中的应用

地铁供电系统作为城市电网的大客户，为一级负荷。地铁内部供电系统里的主变电所、降压变电所以及牵引变电所，均是需要获得两路电源的。就目前而言，我国的地铁供电系统普遍使用的是双环网形式的接线方式。环网供电技术不仅投资少、安全可靠，而且供电设备较为简单，操作起来较为高效、容易，变压器性能较为稳定等等，如果在地铁供电系统中将这些优势融会贯通，必定能大大确保城市地铁的安全稳定运行。

4.1环网接线

地铁供电系统必须满足“N—1安全原则”，这是一个基本的原则。电网的安全运行可以通过电网的接线方式和调整设备的运行来实现，环网的接线方式有单环网和双环网两种，单环网接线方式的性能较差，在出现线路故障时，需要花费大量的成本和时间去解决，而且工程量大，恢复供电时间长，严重影响地铁的正常稳定运行，不适合当下的地铁电网系统。而双网络电网接线方式是采用两个独立电源进行供电，这样当一个电源出现故障时，电网会切换到另一个电源，地铁电网就不会因此而断电，这种供电方式更加安全稳定，很好地保证了地铁的稳定运行。双网络接线方式是利用开关将出现故障的线路隔离在一个单元范围内，不影响其他线路的正常供电，加上备用的线路，这就把地铁的可靠性提升到新的层面，更好地提升了电网的性能。

4.2地铁中压交流环网系统

中压环网系统需要严格的按照相关指标进行设计，例如地铁中的备用电路，如果一个线路退出工作的时候，另外一个线路能够承担其中的负荷，同时也能够进一步降低电压损失率，有效的确保电网的正常运行。环网系统在应用的过程中需要满足相关要求，即：l）供电系统必须要接线方便简单、运行灵活顺畅、经济实用可靠。2）供电系统包括牵引供电的容量应当按照远期高峰小时负荷来设计，同时遵循路网规划的设计，预留出一定容量裕度。3）供电系统应当根据一级负荷的要求来设计，也就是说平时是通过两路互相备用的独立电源来供电，从而做到连续供电。4）同时环网供电系统的电缆载流量也应当达到最大高峰小时负荷的要求，而且要做到当主变电所处于正常运行的状态，但是环网中的任一条电缆发生故障的时候，电缆载流量能够维持城市地铁交通的正常使用。当然此时可以不思考主变电所以及电缆同时发生故障的状况，但要思考如果其中的牵引变电所和主变电所同时发生故障的情况，要保证在这种情况下也能稳定供电，不包括三级负荷。

5结束语

综上所述，随着社会的发展，地铁建设越来越受到重视。环网供电技术具有很多优势，环网供电能够极好的满足地铁用电需求，保证地铁的正常运行，解决好城市的交通问题。对整个地铁供电系统而言，环网供电技术的应用形式涉及地铁供电安全准则及运行方式，因此设计中应根据应用准则，结合外部电源的实际情况，通过对供电分区的用电性质、负荷密度的分析研究，确定安全可靠、经济实用的网络接线方式。当然，随着科学技术的不断进步，还会有更加先进的技术用于提高地铁的运营质量，相关工作人员还需继续加强此方面的研究。

参考文献：

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[4]环网供电技术地铁供电中的应用[J].吴昊.科技资讯.2015（11）

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