闻旭峰
重庆市轨道交通（集团）有限公司 重庆 400000
摘要：推进城市交通经济高质量的发展，基础设施项目建设过程必须注重采取相应的节能措施，充分考虑项目建设的经济性需求，围绕经济运行的标准，采取相应的节能措施，促进城市可持续发展，轨道交通供电系统是城市发展重要交通基础设施项目建设的动力支撑项目，项目规模大，投入高，亟需降耗节能增效，最大限度节省运营成本，因此，探究分析城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行举措很有必要。本文就地铁运营更好地实现节能减排和经济运行措施进行论述。
关键词：城市；轨道交通；供电系统；节能措施；经济运行
城市轨道交通供电系统的节能效果是通过既能措施与经济运行方式的共同作用来实现的，在供电系统设备的运行中，好的节能技术和措施不能得到全面科学的应用，供电系统不可能产生节能效果；仅调整供电设备的运行状态，没有节能措施和技术做支撑，也难实现节能目的，因此，城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行方式是打造供电系统节能工程的两项基础工作，只有全面做好，使二者相辅相成，才能真正满足系统设备运行过程的节能需要。
1?城市轨道交通供电系统的节能措施
1.1规划设计过程的节能举措
城市轨道交通供配电系统基础设施建设过程中，变压器的配备、型号标准的选择；线路走向结构，电缆材料的型号标准、敷设结构；照明设备的型号标准等等，都是规划设计和施工方案的具体内容，针对城市功能，可持续发展的需求，轨道交通的发展规划，立足满足应用，确保机车平稳运行的条件，在设计阶段充分考虑材料的经济性和运行的节能效果，综合结合成功的轨道交通供电系统节能设计经验，结合实际进行创新，注重技能新技术和节能新设备的应用，比如，主变电所布点设置、数量多少，设备材料的型号数量；牵引降压变电所的位置、设备材料等，设计节能原则和具体技术措施主要分两项内容，首先是设备的共享程度高，节省设备材料；其次是满足高负荷运行的需要，利用效率最大化，达到节能增效的目的。
1.2科学选择中压网络电压等级
根据城市轨道交通的用电高峰及低谷阶段电能需求的测算总的用电量规模，设定电负荷，再根据配电线网的供电距离，对中压网络电压等级选择确定。因为中压网络的等级与供配电线路的耗能量有关，与设备有关，一般情况下，线路损耗要求越小，中压网络的等级需要更高；而中压网络的等级越高，设备材料的造价随之增加，供电网络系统的投资增大，经济性不保。因此，项目建设过程设计层的节能控制措施，就是结合城市轨道交通项目的建设规模，科学选择中压网络电压等级，在尽量提高中压网络等级降低损耗的前提下，充分考虑项目建设的经济性需求和项目可持续发展的长期效益需求。目前，从国内城市多数轨道交通供配电系统中压网络的电压等级设计标准来看，有2种选项，即：10kV的中压网络电压和35kV中压网络电压。
1.3中压网络的节能接线方式
城市轨道交通供配电系统中中压网络的接线方式选择，对项目建设的经济性和供电系统投入使用后的节能效果有积极的影响，比如，放射状的接线设计，优点是每回电缆的负荷小，供配电线路损耗低；缺陷是该种接线方式需用的电缆材料增多，项目建设成本大，这要结合项目生命周期，对节省的线路总损耗与投资额的具体比较，才能知道接线方式的经济性和节能效果。目前，城市轨道交通供电系统的中压网络的接线方式常用的有放射状接线方法与环网式接线方法，环网式的接线方法，节能、经济性需求与放射状接线方法正好相反，就是设备投资规模小，能耗相比较放射状接线方法较高。在设计中，权衡投资的经济性、设备系统的耗能性大小，合理选择接线方式，选择设备的经济性和节能效果最佳配伍。
1.4轨道交通供电动力照明系统的节能举措
动力照明设备系统作为城市轨道交通供电电设备的最终电能的用户，根据使用要求和功能区分，一般采用集中控制和分散控制以及两种控制相结合的方式，科学控制灯具的启动与关闭，为了更好地实现动力照明的节能效果，对广场、站台、服务大厅的各类动力照明的灯具、线路的设计，要充分考虑功率损耗和负载性质，比如电阻性、电容性、电感性等，优化产品结构，采用奇偶照明回路，以利于非照明高峰时段的分开使用，或者偶数照明设备启动，奇数照明设备关闭，或者奇数照明设备启动，偶数照明设备关闭，实现节能降耗。同时，对动力照明系统的电路控制和运行方式也应有相应的考虑，以三相负荷平衡为要求，有效降低系统设备的负荷容量，实现节能效果最大化。
?2 城市轨道交通供电系统的经济运行举措
所谓的经济运行就是供电设备系统运行过程的节能举措、方法和技术，降耗增效的方法措施，不同的城市轨道交通基础设施建设的规模大小有别，电能供应系统的建设必须做好经济运行设计，在运行方式、电压、配电结构等方面注重采取经济运行措施。
2.1实现智能化经济运行调整
城市轨道交通是公共交通的方式的一种，以列车或者单车进行大规模客流量的运输，包括地铁、轻轨、单轨、磁浮、自动导向、市域快道多个运输系统，都以电能做动力支持，由于各种轨道交通系统因地域、时间、城市的不同，客流量的密度有增有减。比如北京、上海、广州等大城市，客流量规模相对较大，三四线城市的轨道交通压力就小；学生放假、开学期间，春运返乡、节后返城期间客流量远远超过平时；一般情况下，白天的客流运输量高于晚上；如此等等，根据轨道交通运行的这些特点，充分利用“互联网+”、大数据、人工智能能、物联网等信息技术优势，对轨道交通的运行方式进行智能化调整控制，实行有效供配电机制，满足客运过程的电能需要，减少交通机车停运过程的供配电网的供电时间，最大限度地减少电能在电路中的无功损耗，实现经济性目标。
2.2有效控制经济运行电压
轨道交通机车的电机设备正常运行状态需要的电压必须满足额定功率的需要，据测算，运行状态的电压的高低变化引起的变动损耗和固定损耗不同，运行电压高，固定损耗大、变动损耗小；反之，运行电压低，变动损耗大、固定损耗小。而且，不同的电压区域间的额定电压高低的运行的经济性是不同的。比如电压在35～220kV之间，额定电压越高，运行越经济；电压33kV～10kV之间，额定电压更低，运行较经济。因此，有效控制经济运行电压，也是轨道交通供配电系统经济运行的措施。
2.3配电网的经济运行结构配电电网的结构指的是变压器、供配电的线路、控制装置的部署安装，其经济性运行结构就是最大限度地减少损耗，提高电能利用率，实现效益最大化。比如电缆敷设，要减少迂回敷设[1]，保持供电线路距离最短。单芯电缆一般敷设成成品字形结构，中压环网电缆则用三芯电缆，有效降低线路的电抗，防止涡流的形成，减少电缆损耗。
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3??结束语
总而言之，地铁供电节能降耗技术应用的意义重大，符合可持续发展战略要求，同时也是城市地铁运行系统长足稳定发展的需要。因此，必须从多方面入手，充分运用现代化先进技术、先进设备，如大数据技术、变频技术、智能技术等，提升地铁设备运行的整体效率，实现节能减排，保障地铁的运行更加安全可靠、绿色环保。
参考文献：
[1]裴琳.浅谈城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(03):100-101.
[2]黄沙.城市轨道交通节能技术发展趋势探讨[J].绿色环保建材,2021(02):23-24.
[3]黄焕隆.关于城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].低碳世界,2020,10(12):201-202.