地铁低压配电系统供电方案探讨

地铁低压配电系统供电方案探讨

何生传

深圳市地铁集团运营总部客运三分公司

摘要：随着经济的飞速发展，城市人口数量不断增加，城市交通变的越来越拥堵，地铁的出现不仅丰富了人们出行的交通方式，还缓解了人们出行拥堵的交通状况。地铁的良好运营是依靠众多设备共同协作完成的，其中低压配电系统可谓是地铁运行中的重中之重，并且低压配电设备是纷繁复杂的，这就意味着，低压配电系统的设计关乎到整个地铁供电的安全性与可靠性。探讨地铁低压配电系统的供电方案，不仅可以维护地铁的安全可靠的运行，还可以节约资源与成本，是地铁运行走可持续发展道路。因此，本文概述了地铁低压配电系统的含义与特点，分析了地铁低压配电系统存在的问题，并提出了供电方案，希望以此维护地铁的安全运行。

关键词：地铁；低压配电系统；供电方案

前言

当今社会，我国地铁建设速度与程度都在飞速发展，这就为地供电与配电系统提出了较大的考验。地铁中地铁低压配电系统提供了整个地铁机电设备运行所需要的电源。由此可见，地铁低压配电系统供电的安全性与可靠性，是维护地铁正常安全运行的基础。一旦地铁低压配电系统的供电出现问题，那么地铁将不能正常运行，整个城市的交通运输将出现瘫痪的状况。这就意味着，优化地铁低压配电系统的供电方案，将有效提升地铁低压配电系统的稳定性，有效提高地铁运行的安全性与可靠性，进而有效维护城市交通正常运转。

1地铁低压配电系统概述

对于我国地铁运行系统来说，主要是依靠地铁低压配电系统向地铁供给低压电源，除了要向地铁车辆提供低压电源之外，还要向地铁中的机电设备进行提供低压电源。地铁中的低压配电系统主要划分为两个部分，即降压变电低压所部分与环控电控部分，降压变电所低压配电系统主要对地铁车站内的通信设备、监控设备、信号收发设备、自动售票设备以及电梯设备提供低压电源，而环控电控部分主要是对地铁中的通风系统与空调设备进行供电的。由此可见，在地铁运行中维护低压配电系统的供电稳定性，不仅可以维护地铁的正常稳定运行，还可以有效避免因供电问题产生的安全事故，进而维护城市交通运输的安全性[1]。

2地铁低压配电系统的特点

地铁运行中，所使用的机电设备种类繁多，负荷分布较为广泛，并且所用电荷都是较为重要的，例如，EPS消防设备，是关系到地铁运行中出现紧急情况时的照明供电。地铁的运行不仅依靠地铁系统的协调工作，也包括地铁系统中的子系统的互相协作。这些子系统类别繁多，并且接口不同，并在地铁建筑分发复杂的条件下，就意味着，对于地铁低压配电系统的供电安全性、可靠性、稳定性提出了更高的要求。地铁运行中包括许多动力负荷，例如，空调机组、冷水机组、地铁车站排热风机等一系列通风空调设备，还包括废水泵、出入口处潜水泵、污水泵等一系列水泵设备。这些使用较大动力负荷的设备不仅要求可以就地控制这些设备外，还要求对于这些负荷大的动力设备在地铁车站综合控制室通过设备监控系统与火灾报警系统进行远方控制，并且对于一些设备甚至还要求在地铁车站的中控室进行监视与控制。对于降压变电系统控制的地铁照明系统也具有种类繁多，功能齐全的特点。地铁中的照明系统根据功能划分可以分为正常照明、执勤照明与应急照明三种[2]。正常照明主要包括作业照明、广告照明、区间照明、与节约用电照明。应急照明主要包括备用照明与疏散照明，并且在一般情况在下照明不仅可以进行就地控制，还需要在照明配电室中进行控制。通常情况下地铁运行中的应急照明是由开关进行就地控制的，但是在出现故障时，控制由FAS进行。在地铁车站中，为了进行节约用电，通常在地铁运行高峰期，将地铁站厅与地铁站台公共区的作业照明与节约用电照明全部打开，在高峰期过后，再将其全部关闭。因此，地铁低压配电系统的供电方案不仅关系到地铁安全可靠正常稳定的运行，还关系到节约环境资源与成本资源。

3地铁低压配电系统存在的问题

尽管当前低压配电系统的供电方案基本满足我国地铁正常运行的用电需求，但在施工与运营的检验中，仍然暴露出一些问题，主要包括以下几点。第一，控制部分存在问题。地铁车站的设备监控中心是地铁车站控制室，环控电控部分主要依靠二级控制方式，通过地铁车站控制室与环控电控室进行控制。因为环控设备的数量繁多，所要监视控制的点数目大，进而使用较多的继电器，由于继电器的原因，发生故障的概率较大。第二，电缆架桥、水管、风管之间的互相干扰。地铁车站中设备种类繁多、数量较大，各种管道的数量繁多并且断面较大，供电的回路多，各种用途的电缆数目较多，管线与电缆在有限的地下空间互相交错，进行配置是很困难的，并且还为维护工作带来了许多不便。第三，小容量负荷供电存在问题。在地铁车站中的小容量负荷供电的重要特征就是供电容量小，但是负荷点多且分散。这就造成电缆使用数量增多，低电压配电系统的专业借口增多，从而导致地铁施工与运行管理的不便。

4地铁低压配电系统供电方案

4.1两所法

地铁运行时所使用的电负荷主要是一级负荷与二级负荷，因此低压配电系统中的降压变电应该使用两路独立的电源进行供电。两所法供电方案主要是在设备区的两端都构建完整的降压变电所，并且都配有设备房间。两所法的主要优点是，接线方法操作简单，并且牢靠，两个独立的降压变电所，低压侧相互没有影响，并且基本没有一次电缆与二次电缆的联络[3]。其主要缺点就是构建降压变电所占地面积大，一次性投入到其中的设备较多，这就意味成本高，对于构建难度较大的地铁车站是较为浪费资金的。

4.2一所一室法

在地铁低压配电系统中，电负荷动力设备主要分布在车站两边的设备区，照明负荷主要分布地铁车站的公共区域区间内，因此，对于一些小规模的地铁车站通常构建一座减压变电所。所以一所一室供电方案就是在车站两边的设备区的一端构建一座降压变电所，另一端构建一个低压配电室。这种供电方法的主要优点是，节约所使用的占地面积，节约成本资金，配电系统接线方法固定。其主要缺点是，由于低压配电系统上下级合作数目较多，开关合作较为复杂，一所一室之间需要设置连锁控制的二次电缆，并且地下空间有限，造成施工难度度，维护工作量增加。

4.3一所一跟随法

一所一跟随低压配电系统的供电方法是由两所法与一所一室法共演变而来的。就是在地铁车站的设备区的一端构建一座完整的降压变电所，另一端构建一座跟随式降压变电所。其中跟跟随式降压变电所内部设置0.4V开关柜与动力变压器柜，经过降压变电所高压断路器的动力变压器将分别连接到两段高压母线上[4]。一所一跟随供电法的这要优点是，省地省资金，并且接线方法简单、牢固，降压变电所中的电缆夹层或通道会使工人在施工时更加方便，并且维护工作量并没有因此增加。

总结

综上所述，为了加快我国地铁建设脚步，优化地铁低压配电系统供电方案是必不可少的重要步骤，通过优化低压配电系统的供电方案，不仅可以节约地铁构建占地面积，节约成本资金，提高地铁的安全性、稳定性的正常运行，还可以提高我国地铁运行系统的便利性与可靠性，从而增强我国交通运输行业的不断发展。

参考文献

[1]丁潇.地铁低压配电系统故障分析与保护研究[D].天津大学，2017.

[2]吴昊.地铁低压配电系统供电可靠性的分析[J].科技资讯，2015，13（10）：53.

[3]陈西虎.地铁低压配电系统供电方案探讨[J].电子测试，2015（02）：152-154.

[4]王文彬.地铁低压配电系统谐波分析及治理研究[D].西安科技大学，2013.