吴文俊
中铁11局集团电务工程有限公司，湖北省武汉市，邮编：430079
摘要：本文选择轨道交通供电系统作为主要的分析对象，并对其进行简要的阐述。从牵引变电站在轨道交通上的位置、电气主接线的安装、牵引变电站的继电保护及牵引供电的关键技术等几个方面进行了简要的分析，使读者对城市轨道交通交流牵引供电系统有了初步的认识。本文在对上述几个方面进行分析的同时，结合我国城市轨道交通的发展现状，对未来交通行业的发展提出了自己的一些看法，希望能对现代城市轨道交通供电系统的发展有所助益。
关键词：城市交通；轨道交通；交流牵引供电
前言
城市轨道供电系统的发展，使人们的生活水平不断提高，目前私家车数量的不断增加，使城市交通压力大大增大，为了使人们的出行更加方便，城市轨道交通在各城市迅速普及，城市轨道交通需要得到专用供电系统的电力供应，以保证城市轨道的稳定、正常运行，城市轨道供电系统除了输送城市轨道所需的电能外，还需要向城市轨道供电，这就导致了城市轨道供电系统的运行状态，决定了城市轨道供电系统能否安全、稳定地运行，要使城市轨道供电系统保持良好的运行状态，必须从供电系统设备的正常运行出发，对其进行深入的研究，以发挥其在城市轨道上的巨大作用，进而推动城市轨道的快速发展。
1城市轨道交通供电系统阐述
在科学技术飞速发展的新时期，城市交通体系日趋完善，轨道交通作为现代城市交通系统中的重要组成部分，必须承担起跨时代城市交通系统发展的重任，当然，也离不开先进科技和电子产业的支持。作为保证轨道交通系统正常运行的动力保障，牵引电动机对于城市轨道交通工程的整体建设意义重大。牵引电动机是轨道交通供电系统的关键部件，按电流牵引线路的数量，它可以分为直流牵引和交流牵引两种，交流牵引由于本身具有较多的电流牵引线路，因而具有比直流牵引线路更高的功率承受能力，导致直流牵引电动机逐渐淡出了城市轨道交通供电系统的“舞台”。
现阶段国内城市轨道交通供电系统中最常见的就是交流牵引电机，它具有省时、省力和省钱的先天优势，虽然交流牵引电动机在城市轨道交通供电系统的建设中得到了广泛的应用，但这并不能说明直流牵引电动机被完全淘汰。在现代城市轨道交通供电系统建设施工过程中，部分环节必须采用直流牵引电动机进行电流牵引，否则会导致电路集成混乱，甚至发生设备爆炸、燃烧等现象。可见，交流牵引电动机和直流牵引电动机都是城市轨道交通供电系统中的重要组成部分。
经过一段时间的发展，相关人员发现单纯的交流牵引电动机不能满足城市轨道交通的用电需求，于是研究开发了交流牵引供电系统。目前交流牵引供电系统存在着“单联双变压”的独特结构，单联是指交流牵引供电系统只有一个方向的连接方式，而双变指交流牵引供电系统同时有两台变压器。大家都知道，交流牵引供电网具有双向电端口，一端是高压，负责电网的接入，另一端是低压，负责把过多的电压带到地面。城轨交通牵引供电系统在运行过程中，必须对接线端进行降压，如果电压过高，就会产生供电设备过热的现象，影响电力系统的正常运行。
2牵引供电
对城市轨道来说，牵引供电系统的运行性能与其正常运行有很大关系，整个牵引供电系统分为牵引变电所和牵引网两大部分，在设置牵引变电所的位置和容量时，应充分考虑其相关需求，以避免因设置不合理而阻碍城市轨道的良性运行，尤其是牵引变电所的位置设置尤其重要，因为在设置牵引变电所时，应同时考虑城市轨道的需求和高峰段的负荷需求。
相比较而言，配电器和牵引变压器是牵引供电系统中最关键的设备，空冷干式变压器是一种应用范围更广的变压器设备。牵引网是由多种电力电缆组成的牵引供电系统，在进行牵引网设计时，应严格遵守设计规范，电缆的使用应根据其使用方式选择相应的种类，地下敷设宜选用低烟无卤阻燃电缆，地上敷设宜选用低烟阻燃电缆。低烟无卤阻燃型电缆耐火性能好，广泛应用于消防设备及应急照明供电等方面，可发挥优越的应用效果。
目前，我国大部分城市轨道牵引变电所都是根据电压情况选择相应的开关，一般选用六氟化硫断路器，或者真空断路器，两种断路器的最大区别在于真空断路器不需要导体介质即可自然灭弧，而六氟化硫断路器则需要导体介质隔离灭弧。另外，为了避免牵引供电系统影响城市电网运行的稳定和安全，应采用12脉波并列、24脉波整流方式设置牵引整流机组，以对城市电网进行有效的保护。24脉冲整流可取得较好的经济效益，对电力供应和管理效果有较大的促进作用，在城市轨道运行时，可起到很好的供电效果。
3浅析交流牵引供电的关键技术
3.1明确牵引变电站的位置
在交流牵引供电系统中，牵引变电站虽然能保证整个系统的正常运行，但其具体位置的确定有很大的难度，因此牵引变电站作为交流牵引供电系统的主要电力传输源，其位置的确定要考虑得比较全面，能影响牵引变电站的不确定因素有很多，因此相关人员必须综合各个设备的位置，最终确定理想的牵引变电站位置。
3.2牵引变电站电气主接线的安装
牵引变电站的位置确定后，相关工作人员即可进行牵引变电站电气主接线的安装，首先将母线分成两段，每段应具有27.5 kv的电压，然后将母线中的两段分线分别连接到牵引变电站的两套整流器上，电气主接线之所以采用分线安装的方式，是因为分线的运行可以保证当其中一段线路发生输送故障时，另一段线路仍能保持正常运行，从而保证牵引变电所正常运输供电。
3.3牵引变电站的继电保护
为了确保牵引变电所的正常供电，有关部门研究了多种保护措施，这些保护措施基本上都是针对变电所内的整流机组。第一，电流速断保护，在众多的保护方案中，电流速断保护是最为有效和安全的，它主要针对连接两套整流器的母线和分线。第二种是反时限过电流保护，反时限过电流保护主要针对整流器组中的众多电路，相关人员在反时限过电流保护方案中采用了高新技术，提高了对短路电流的保护效率。
3.4交流牵引供电系统分析
前面已经提到，随着新时代的快速发展，轨道交通在现代城市交通系统中逐渐占据主导地位，轨道交通在为现代社会带来更便利的出行方式的同时，也具有经济实惠的优点。在现阶段，国内一些城市已经开始普及轨道交通网络建设，可见轨道交通在国家和人民中的重要性。为确保轨道交通网络建设的顺利进行，有关方面最终明确了以交流供电为主的建设规划，由于交流供电负荷承受较高，且运行结构简单，因此目前大多数城市的轨道交通均采用交流供电供电方式。
3.5牵引供电关键技术分析
当前国内牵引供电技术主要有电缆牵引网、牵引网分段供电和主变供电三种方案。由于电缆牵引网本身具有很大的复杂性，因此交流电接触网必须采用并联供电的方式，由连接整流器的母线和分线供电，可以有效地提高供电可靠性，大大减少供电过程中的电能损失。
牵引网的分段供电和保护以及主变电所的供电方案，轨道交通抛弃了传统的上、下并行输电方式，采用更加科学的分段供电方式，虽然分段供电可以有效地提高整体电力传输的效率，但它仅适用于短距离输电线路，投资较高。主变供电方案的真正意义在于要根据主变的具体情况，制定符合实际的技术方案，使之能满足各种电力设备的运行要求。
结语
总之，交流牵引供电系统是现代轨道交通系统中不可缺少的组成部分，意义重大。新时代的发展促进了科学技术的进步，新时代的技术进步也推动了轨道交通牵引供电技术的进步，从而实现了轨道交通系统的创新发展。
参考文献
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