地铁供电系统节能降耗策略探析

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:王利刚
[导读] 摘要:地铁低压供电系统分为低压配电系统与环控配电系统,低压配电系统主要控制的设备为通信设备、照明设备、自动售检票设备、电扶梯、综合监控设备、环境与设备监控以及信号设备等。
        西安市轨道交通集团有限公司  陕西省西安市  710016
        摘要:地铁低压供电系统分为低压配电系统与环控配电系统,低压配电系统主要控制的设备为通信设备、照明设备、自动售检票设备、电扶梯、综合监控设备、环境与设备监控以及信号设备等。环控配电系统主要控制的设备为通风空调、冷水机组、风机以及风阀等。低压供电系统可对以上电气设备发挥出主导控制作用,确保它们在电压方面的稳定性。因此,地铁低压供电系统和地铁大部分设备之间存在着紧密的联系,研究其节能降耗策略意义重大。
        关键词:地铁;低压供电系统;节能降耗;策略
        1探讨地铁供电低压节能系统的主要技术
1.1照明系统节能措施
        照明系统对地铁的功能性运行有直接影响,在整个地铁交通实际运行中发挥着重要的作用。电力系统是照明系统稳定、持续性功能输出的动力。为了保证地铁照明系统的稳定性,减少照明能量过耗,需要地铁管理人员加强照明管理,并针对地铁航线选用得当的低压供电系统优化措施。
        在具体的低压节能施工管理中,相关技术人员可做好以下几点工作:首先,可以安装实现控制器,减少站台导向灯持续点亮,时间控制器可更根据地铁进站、出站的频率完成引导开关工作,充分发挥节能降耗作用。其次,可以改造地铁低压照明系统的电线电缆布设,可重新优化和设计灯具布局的问题,将以往的耗能灯具更换成其他的形式,最终完成照明系统的节能化升级。
        最后,可以调整地铁车站的站立式导向牌,或和更换为自动化显示模式,减少持续耗能。
        1.2屏蔽门和空调系统的通风调节节能降耗处理
        屏蔽门和空调通风系统都属于地铁的重要耗能设备。屏蔽门的对地铁内部和外部起到隔绝、隔温、保护乘客的作用,属于一个不可中断的持续耗能装置;此外,空调系统是地铁舒适功能的必要设备,为了减少空调系统的能量消耗,优化地铁供电系统运行,建议电力管理单位做好以下几点工作:
        首先,采用自动化变频控制系统,根据客流量的峰值、时间段等选用变频控制措施来控制电能,预防过载、过耗问题。其次,再地铁施工前做好土建、管线规划,为后期的管线运营和管控奠定基础,通过设计合理的站台规模和屏蔽门型号,减少能量过耗问题。
        1.3电梯、扶梯节能措施
        地铁交通工程中大多设置了客梯或扶梯,为乘客乘坐地铁提供了舒适的体验。但是扶梯和电梯都属于高耗能设备,为了减少电力消耗,设计人员应当选用变频、自动化节能的装置,减少能量损耗;与此同时,可采用变频节能型的模式,有助于调整客流量,若无乘客,自动扶梯就下降到最低耗能的状态,以此控制电能,防止其损耗。此时,针对电力资源的运用,建议将客梯设置成无机房电梯,可以再无人使用的情况下,让电梯直接返回到基站,减少电能损耗。
        可见,调整电梯、自动扶梯的状态,或可让这些设备咋不负重的情况下处于休眠状态就可以降低整个地铁低压供电系统的能量损耗。
        1.4地铁低压供电系统采用节能LED节能灯的措施建议
        在不同的运行环境中,地铁属于地下工程,因此需要大量的照明设施,传统的照明灯具耗能大,不利于经济运营。建议针对节能灯的使用可行性,将地铁的灯更换成LED节能灯,以此来保证能量管控质量,并全面实现节能管控效果。
        2实施节能减耗的措施
        2.1应用智能低压配电系统
        立足于技术方面对地铁低压控制系统予以改造,能够促进运行成本的降低,并增强能源运用效率,进而实现节能降耗的目标。将智能低压配电系统运用到地铁之中,可增强地铁供电以及低压配电的安全性以及可靠性,进而通过智能化的方式控制地铁动力负荷用电。因为传统低压配电系统难以满足现阶段地铁在发展方面的能耗需求,所以推动智能低压配电系统的发展,能够让地铁在发展方面拥有更加节能与智能的系统方案。就智能低压配电系统而言,需要立足于(GB50157)20035地铁设计规范,在低压控制之中通过以太网网关、智能化数字仪表、PLC控制器以及智能开关等,实现对进线断路器以及母联断路器、三级负荷总开关遥测、遥控基础上,增加对反馈回路的遥测、遥信功能(图1)。
 
        图1结构图
        此系统在功能方面具备全面、可靠性强、接线简单、系统接口清晰、数据实时性强以及运营维护简便等特点。所以可通过智能低压配电系统监控地铁低压配电系统,以便于在第一时间发现系统在运行方面存在的故障,促进地铁社会效益的提升,确保地铁供电运营方面的安全性、可靠性。因为地铁照明系统在分类方面较多,火警报警以及地铁车站设备监控等均需要符合安全、稳定供电需求,所以节约用电可有效监管地铁低压用电安全。
        2.2空调节能
        通过对节能低压设备,在地铁之中运用变频空调能够在国家能源持续利用方面做出一定的贡献。运用微电脑智能控制,调整地铁通风空调系统自动适应负载,能够促进电网功率因数的提升并降低对能源的消耗,实现20%之上的节电率。同时还可通过变流量节能技术对空调水系统予以节能改造,在保留原有继电接触器控制线路的基础上运用PLC编程对中央空调进行控制,降低投资。立足于VC++6.0软件对程序进行编程,除了具备结构清晰、运行结果稳定的特点之外,还能够降低对电力资源的消耗。就空调系统节能改造而言,可结合空调系统特点,通过网络通讯技术、智能自控技术及先进控制软件升级改造地铁内空调水系统;运用节能控制系统对空调系统予以节能控制,通过网络对实时耗能信息进行收集,实现对不同设备用电的准确分析比较,实现闭环控制;对节能控制措施进行优化,实现远程故障报警,能够在降低变频空调安全故障的基础上及时对存在故障的变频空调进行维修,进而降低由于机器设备故障而引起的能源浪费。
        2.3照明系统的节能措施
        照明耗能在地铁总体能耗方面占据着主要位置,若可通过行之有效的措施降低照明能耗可为地铁节能做出巨大贡献。可通过几方面实现照明节能:在照明光源及附件选择方面实现节能。地铁站可不再使用传统粗管径照明光源而运用细管径光源,诸如T5、T8等,能在不影响照明度的基础上实现节能;就各类直管荧光灯需设置镇流器。当前地铁中主要配备普通电感镇流器,为了实现节能可运用节能型电感镇流器或电子镇流器。电子镇流器功耗可达到普通电感镇流器的50%,通过对电子镇流器的运用,照明灯在打开时通过电流属于逐渐提升的,进而能够在一定程度上保护照明设备,促进照明灯使用寿命的延长。
        公共区照明可划分成正常、广告、导向、应急以及停运照明等,结合不同状况设计相应的回路,并在各个回路之中设置接触器,然后连接环境情况与监控措施、接触器形成的接触信号,结合环境变化控制相应的回路照明。
        结束语
        综上所述,在城市高度建设发展背景下,地铁交通建设为城市居民的安全、舒适出行奠定了基础。为了保证城市地铁运行的质量,减少运行环境、电能损耗对地铁工程的影响,建议相应单位建立一套完善低压电能节能降耗处理措施,最终保证地铁工程稳定运行。本文通过对地铁运行中的一些降低能耗的措施的分析,更好的保证了今后地铁运行的有效运行,希望能够为相关单位提供参考借鉴。
        参考文献
        [1]朱龙佳.地铁供电系统节能降耗技术应用的探讨[J].电气化铁道,2019,30(03):75-78.
        [2]李宝泉,张显辉,岳小鹤,曹春伟,唐立国,张淑环.DC1500V直进变频空调在城市轨道交通车辆上的应用[J].城市轨道交通研究,2019,22(08):158-161.
 
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