地铁供电系统的供电方式及其选择浅析

地铁供电系统的供电方式及其选择浅析

刘晓霞

深圳地铁运营集团有限公司    广东省深圳市  518000

摘要：随着社会经济的迅速发展，人民的生活水平不断提高，私人汽车的数量不断增多，为人们的出行提供了极大的方便。在这样的大环境下，城市的地下空间必须要扩大，这是目前最科学、最合理的解决方式。目前，我国的大城市正在兴起一股新的地铁交通建设热潮，而最引人注目的莫过于地铁项目，因为它能够承载大量的客流，为市民的出行带来极大的方便；因此深受大家的喜爱。因此，本文着重讨论了城市地铁交通供电系统的供电模式与选型。

关键词：地铁供电系统；供电方式；选择；

引言

近几年，城市地铁交通的建设规模在城市化进程中得到了极大的发展。车辆区段、电灯、控制中心、车辆区段等均需提供动力支撑；地铁供电系统是一种以电力机车为主要动力的城市地铁交通系统。因此，在城市地铁交通建设中，应充分考虑电力系统的可靠性和安全性；经济、方便的调度。文章从实际出发，对地铁供电系统的供电模式及选用方法进行了探讨。

1.地铁供电系统的常见故障

随着地铁在人们出行中的应用逐渐变得频繁，相关人员在地铁的长期供电系统维护中发现并总结了一些地铁供电系统的问题，具体包括如下几个方面：

1.1主变电所处的故障

一般表现为主变电所的电压显示为零数值，或者由于各种原因导致的主变电所供电开关的关闭使整个地铁系统出现断电。

1.2变压器处的故障

主要表现为变压器处的跳闸以及电压失衡等，包括变压器的内部的故障，例如变压器内部短路致使其中相关部件过热、漏磁等。

1.3电缆线路处的故障

主要表现为由于线路的问题，导致产生保护性的跳闸。

1.4直流短路的故障

表现为如果在地铁的供电系统的供电压力过大导致产生负荷，就容易发生线路故障。

1.5地铁电缆处导致的故障

由于在安装过程中出现了接头，或者长期使用后的绝缘老化等问题，或者电缆在使用后的环境比较恶劣，最终导致了它们的降压变电站和牵引变电站停电。

2.地铁供电系统的供电方式

2.1集中供电方式

根据城市地铁运营所需长度和沿线各大站点的电力发展程度，确定了集中供电的供电模式。集中供电一般是指由城市提供给地铁站的专用电力，一般分为35 KV和10 KV，然后由主变电站对地铁进行供电，形成一个整体的电力供应体系。因为对不同的电压等级的要求，大型的高压变电所可以把电压转换成不同的需要，从而实现对地铁的集中供电。因为主变电站承载着大量的电能，所以在地铁站附近不太可能有主变电站的修建。中央电力系统虽然需要更多的电力供应，但也更加的可靠。

2.2分散供电方式

分散供电方式与集中供电方式的区别在于：分散供电方式无需新建变电站，而是将电力与市政网结合起来，按照线路上的线路布设线路，选择开关的地点；建立一个牵引变电站和一个低压变电站，然后由市政电力网向每个开关提供两种电力，而分布式供电方式则需要在地铁上布置足够的变电站和足够的后备电力；通讯先进，能提供一个安全、稳定的电力供给。2.3混合供电方式

相比于集中供电和分散供电，这种混合供电模式的复杂性要大得多，而所谓的混合式供电，实际上就是将电力集中和电力分散的综合运用。而在采用混合电源的时候，集中电源的使用更多，而分散的电源则是辅助电源。混合供电技术在实际应用中有很大的优越性，能将上述两种供电模式的优点结合起来，但在实际操作中，线路结构比较复杂；实施和管理都很困难。所以，在地铁电力系统的施工中，通常不能采用这样的供电模式。

3.地铁供电系统供电方式的选择策略

3.1电源质量的选择

从供电品质上看，以发电厂为中心的高电压为主的集中式供电一般要好于以分散为主的供电模式。集中式电源比分散式电源具有更高的供电品质和更好的稳定性。功率品质的选用趋向于集中功率。

3.2供电的可靠性

在电力系统的电力供应模式的选取时，应充分重视电力系统的可靠性。电力系统由高电压线提供。所以，各个环节的安全防范措施都比较完善，集中式电力系统的失效几率也比较小。而且，该方法与市区公用电力供应不多，不会对外部电力供应造成的干扰，而且在运行中也很稳定。另外，采用集中供电的方法，当电力供应发生问题时，也能采取相应的紧急反应；通过其他主要变电站传输电能，保证了地铁的安全运行。然而，这种分立的电力供应，由于与电力网相连的多条电线，会对电力供应产生一定的影响和干扰，造成电网的电压起伏；当使用电力供应时，若发生电力供应故障，周边各电力站必须进行电力补偿，从而对电力供应的稳定产生一定的不利作用。

3.3运营管理的选择

相比于分散供电方式，集中供电方式在运行和管理方面调整比简单，接口操作相对更加简便，不会像分散式供电那么复杂繁多。运营管理的选择倾向集中供电。

3.4从施工方和建设资金上选择

在项目实施上，集中供电方式比分散供电方式要简单得多，因为集中供电方式与城市之间的联系比较少，所需线路也比较短；在工程上更方便快捷。而分散供电方式则正好相反，其与城市间的联系较为复杂，在工程实施上则更加繁琐；从资金上看，集中式电力大部分采用高压电力，其建设成本相对较高，而分散式电力则不需要太高的电力供应；因此，它的价格也很便宜。

4.关于地铁供电系统安全方面的建议

4.1对供电系统设备设施的日常维护

为了保证地铁电力系统长期稳定的工作，需要对各种设施设备进行定期的维修，以降低突发事故的发生。从防灾抗灾的角度出发，日常的安全保养体系也要保证牵引变电站的设施齐全、消防设施的充足和可用。

4.2完备的供电系统监测

同时，对地铁供电系统、安全设备、消防设施、信息传输等方面，也要坚持“安全第一、防范为主”的原则。对内部及内部的实时监控是一种非常有效的方法。通过在牵引变电站安装摄像机，可以对牵引变电站的故障进行实时监控。地铁电力系统的安全设备通常由内部报警按钮、智能烟感探头、应急照明、通风等组成。

5.结束语

总之，现今我们国家的大多城市对地铁的供电大选取两路个体电源，选择集中供电、分散供电以及两者结合的混合式供电的方法。仅从地铁运营这个方面来考虑，选取集中供电的方法是最为符合效益的，所以在条件允许的前提下，应该考虑选用集中供电的方法。多种变电所大多选择设有两个变压器主干线接线方式大多选取单母线的接线方法，这种方法是最为安全可靠的。在牵引供电方面可以选择采用架空接触网供电或是第三轨供电的方法，对于架空接触网来说，大多采用柔性接触以及刚性接触这两种主要方法。特别是刚性接触这一方法，已经在我国得到广泛的使用，其体现的良好性能已经得到了证明，这一方法在我国将有一个更为广阔的前景。现在对于地铁供电系统这一方面，我国是尤为重视的，对于这一系统的建设在将来将会更进一个台阶，由此我们对于供电设施这一块的质量也尤为重视。

参考文献

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[2]徐小舟.地铁供电系统的供电方式及其选择[J].城市建设理论研究：电子版，2013（29）.

[3]胡凯智.地铁供电系统的供电方式及其选择[J].工程技术：文摘版，2016（8）：00070-00070.