探讨地铁供电系统的供电方式及其选择

发表时间:2021/9/3   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期   作者:马娟
[导读] 地铁项目的建设在一定程度上能够有效地缓解城市的交通压力,而地铁工程项
       马娟
       中铁第一勘察设计院   陕西西安  710043
    
       摘要:地铁项目的建设在一定程度上能够有效地缓解城市的交通压力,而地铁工程项目的建设状况也标志着城市的发展现状,是衡量城市化建设的重要标准。目前,随着城市化进程的不断加快,地铁工程项目建设的数量以及规模也在不断增加,有效地缓解了城市区域地段的交通压力。城市轨道交通在许多一线城市中较为流行,这种工程关系到了人们的日常出行,因此,地铁的工程建设也引起了社会各界的广泛重视,而供电系统是确保地铁系统平稳运行的重要基础,在地铁运行的过程中,起到了不可替代的作用。本文主要是分析了目前地铁运行过程中的供电方式,并且提出了相应的选择措施,希望能够为不断提高地铁的供电系统效益提供参考意见。
关键词:轨道交通;供电系统;选择方式
       
       电力的供应是推动地铁系统运行的关键基础,并且地铁工程通常具有高效以及环保性较强的特点,目前我国日常的道路通行过程中,车辆的数量不断增多,城市交通,也面临着严峻的挑战,在这种背景下,城市轨道交通的建设能够有效地缓解区域交通拥堵的现状,满足城市交通发展的需求。为了保障地铁系统能够平稳运行,必须要确保地铁内部的供电系统具有一定的稳定性,通常在我国城市轨道交通运输的过程中,供电方式具有以下三种,分别是集中供电方式分散,供电方式和混合供电方式,而在实际的运行过程中,必须要根据地铁运行的真实状况,对系统的供电方式进行科学的选择。
一、地铁轨道交通中常见的供电方式
       地铁的供电系统设计相对较为复杂,通常分为内部供电以及外部供电两种类型,其中外部供电又包括了三种供电方式,而每一种供电方式,在使用的过程中,都具有一定的优势和弊端,因此,在选择时必须要综合考虑地铁工程建设的整体状况,进行科学合理的规划,才能够实现供电系统的效益最大化。地铁的内部供电方式会直接影响到外部供电的选择,因此在选择的过程中应该本着具体情况,具体分析的原则进行选择。
(一) 集中供电方式
       所谓集中供电方式,通常是指在地铁线路的沿线选择合理的区域位置来设计变电场所,这种变电场所必须要适用于地铁的整体路线,主要通过接入口的高压电进行,处理,然后将电能转化为贡地铁系统所使用的电力,通常需要变压器,将高压电控制在合理范围内,满足电压等级后才能将电能直接应用在地铁线路的供电系统中。集中供电这种方式主要是通过在地铁的沿线建设变电所来完成对地铁整体系统的供电,这种供电方式不需要另外设置变压器,但是对于主变压器的要求非常严格。集中供电这种方式具有统一管理控制的优势,对于设备的后期维护更加便捷,并且抗干扰能力强,由于变压器以及内部供电系统通常处于较为密集的分布状态,因此铺设的线路长度也较短。但是这种供电方式在建设变电场所时,需要耗费大量的资金成本,因此具有成本投入较高的缺点。
(二)分散供电方式
       分散供电这种方式主要是通过对相关区域的变电所进行科学合理的设置,最终完成地铁站的电力供应工作。分散供电这种方式,同样也需要设置双路电源,并且在设置的过程中,需要将电源设置在区域变电所,这主要是为了避免发生不可控制的意外状况。分散供电的方式,在实际的应用过程中,能够实现对城市区域供电网络的有效应用。因此,后期的维护建设成本相对较低,但是采用这种方式,可能会受到较大的干扰,问题采用分散供电的方式,通常会含有许多电源接入口,因此,在管理和控制,还有后期的维护工作中存在一定的困难[1]。
(三)混合供电方式
       与集中供电方式和分散供电方式相比,混合供电方式的复杂程度相对较高,混合供电方式其实就是对集中供电和分散供电这两种方式的结合应用。

但是在混合供电方式应用的过程中,应用最多的还是集中供电,其次才是分散供电,分散供电在这一过程中主要是发挥了辅助供电的作用。混合供电这种方法具有良好的应用优势,可以综合以上两种供电方式的优点,但是这种供电方式在运行的过程中,线路的建设较为复杂,执行和管理的难度非常高。因此,这种供电方式一般不会应用在地铁的供电系统建设过程中[2]。
(四)内部供电的方式
       地铁系统的内部供电方式主要包括了两种,分别是接触网供电和第三轨供电。这其中接触网供电主要包括了柔性接触网和刚性接触网供电,目前这个阶段接触网供电的方式,在地铁的供电系统中应用较为广泛。而第三轨供电主要包括了上、中、侧接触式供电,通过相关的调查研究发现,在这两种内部供电的方式中,接触网供电的应用效果更加良好,并且在应用的过程中还具有较高的安全性能,因此,在轨道交通的建设过程中得到了广泛的应用。而第三轨供电方式消耗的资金成本相对较低,因此,在地铁供电系统的方式选择过程中,必须要综合地铁工程供电系统的整体状况,从成本、维护和管理等多个方面入手,对其进行科学的选择[3]。
二、地铁供电方式选择的依据
(一)供电质量
       根据供电质量可以对不同的供电方式进行选择,在集中供电方式中,电力的直接来源就是电厂的高压电线,在运输的过程中,能够有效地防止其他外界因素对电力系统产生不利的影响。在运行的过程中,电力的损耗也比较大,而主变电所在电压的稳定性能方面也相对较强,因此集中供电的方式能够提供高质量的电能。而分散供电方式获取的电力,主要是来自于城市用电,这种供电方式运输的距离较短,因此,在运输的过程中,对于电力的损耗相对较小,但是由于这种供电方式是从城市的供电系统中接入的,因此会受到外界工作的影响,从而影响到地铁系统的供电质量。因此,如果采用分散供电的方式,必须要采取有效的措施,稳定电压才能够确保供电的稳定性。
(二)供电的可靠性
       在选择供电方式的过程中,必须要考虑到不同供电方式的可靠性能。集中供电采用的是高压线路。因此,各方面的防护措施等级相对较高,集中供电线路发生故障的概率较低。同时,这种方式与城市的集体供电系统直接连接较少,因此不容易受到外界供电系统的影响,在使用的过程中,具有较强的稳定性。除此之外,集中供电这种方式,即使在供电系统中出现了故障,也可以利用相应的应急措施,从另外一个主变电所传递电力,确保地铁系统的可靠性。但是分散供电的方式,与城市用电系统连接的线路较多,很容易受到城市供电系统的影响和干扰,从而出现电压波动的状况,如果城市供电系统在应用的过程中出现了故障,那么周围的供电所都要进行相应的补偿供电,这会在一定程度上影响地铁供电系统的稳定性[4]。
(三)管理运行效率
       从地铁供电系统的管理运行方面进行考虑,集中供电的方式可以进行自身的调节,再调节过程中,工作效率也较高,并且集中供电的方式与城市电网的其他用电部分交集较少,在后期维护的工作中,可以进行独立维修。而分散供电的接口比较多,在后期维护和修理的过程中,复杂性较高,必须要考虑到接口之间的协调性能,因此运营管理的效率相对较低[5]。
结语:
       综上所述,在地铁轨道交通建设的过程中,保障地铁供电系统的供电质量以及平稳性,是确保地铁运营管理的基础条件不同的供电方式,具有自身的优势以及劣势。因此,在设计的过程中,必须要对这些优势和劣势进行有效的分析,才能够选择与地铁轨道交通供电需求相适应的供电方式,确保地铁供电系统的平稳运行。
参考文献:
[1]崔小强.探讨地铁供电系统的供电方式及选择对策[J].智能城市,2019,523:50-51.
[2]徐景远,张皓.地铁供电系统的供电方式及其选择的分析[J].黑龙江交通科技,2020,4311:165-166.
[3]陈欢.地铁供电系统的供电方式及其选择浅析[J].农家参谋,2018,06:233.
[4]冯劲松.地铁供电系统外部电源供电方式的分析与比较[J].智能城市,2019,511:82-83.
[5]李朝鹏.地铁供电系统的供电方式及选择对策[J].通信电源技术,2019,3608:149-150.
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