崔小強(qiáng)

（中鐵七局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，河南 鄭州 450000）

開展地鐵軌道交通建設(shè)是緩解城市交通壓力的重要措施。為了保證地鐵運(yùn)行過程中的安全性和可靠性，必須根據(jù)地鐵的用電需求選擇合適的供電方式，才能夠促進(jìn)地鐵交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 地鐵供電系統(tǒng)概述

地鐵供電系統(tǒng)在地鐵軌道交通運(yùn)行過程中的重要性是不可取代的，地鐵供電系統(tǒng)的主要功能是為地鐵運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的電力需求。在不同實(shí)際情況的地鐵軌道交通過程中，可以根據(jù)地鐵軌道交通的實(shí)際用電需求，選擇合適的供電方式，能夠在很大程度上確保地鐵供電系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。

一般情況下，地鐵軌道系統(tǒng)主要包括城市電網(wǎng)中的電源系統(tǒng)、地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)。而地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)主要包括牽引供電系統(tǒng)、供電配電系統(tǒng)、電流防護(hù)系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、接地防護(hù)系統(tǒng)以及主變電所等部分。其中供電系統(tǒng)主要是對(duì)電動(dòng)列車進(jìn)行牽引。除此之外，對(duì)地鐵中的通風(fēng)設(shè)施、地鐵車門以及照明消防等設(shè)備也有重要的電力保障作用。在地鐵軌道交通建設(shè)過程中重視供電系統(tǒng)的科學(xué)選擇是確保地鐵供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，保證地鐵系統(tǒng)整體運(yùn)行安全的重要基礎(chǔ)。

2 地鐵供電方式選擇依據(jù)

2.1 供電質(zhì)量

根據(jù)供電質(zhì)量對(duì)不同供電方式進(jìn)行分析，集中供電方式的電力是直接來自電廠的高壓電，在輸送過程中能夠有效防止其他因素對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響。電力的損耗比較大，在運(yùn)行過程中，主變電所對(duì)電壓的穩(wěn)定性也比較強(qiáng)。因此，集中供電方式的供電質(zhì)量相對(duì)較高。而分散供電方式獲取的電力主要是來自城市用電因?yàn)槠漭斔途嚯x比較短，所以其電力損耗相對(duì)較小，但是由于是從城市供電系統(tǒng)中接入的，其主要弊端就是電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性比較差。這在一定程度上會(huì)影響地鐵工作供電質(zhì)量。因此，如果采取分散式供電方式，必須采取有效措施，對(duì)分散式供電方式的電壓波動(dòng)進(jìn)行有效限制，才能夠保證分散式供電的穩(wěn)定性和可靠性，確保供電質(zhì)量。

2.2 供電可靠性

在選擇供電方式時(shí)，要充分考慮到不同供電方式的可靠性。集中供電因?yàn)椴捎玫氖请姀S高壓線路，對(duì)各方面的防護(hù)措施等級(jí)也相對(duì)較高，集中供電方式線路發(fā)生故障的概率比較低，并且集中供電方式與城市整體供電系統(tǒng)之間的連接比較少，不容易受到城市供電系統(tǒng)的影響。因此，具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。集中供電方式即使出現(xiàn)故障，也可以利用相應(yīng)的措施，從另一個(gè)主變電所傳遞電力，進(jìn)一步確保地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。而分散供電方式與城市用電系統(tǒng)的線路連接比較多，很容易受到城市供電系統(tǒng)的影響和干擾。如果城市供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，周圍的開閉所都要進(jìn)行補(bǔ)償供電，會(huì)在一定程度上影響地鐵的供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.3 管理運(yùn)行效率

從地鐵供電系統(tǒng)的管理運(yùn)營方面來考慮供電方式的選擇。主要是集中供電方式可以進(jìn)行自身調(diào)整，在調(diào)整過程中，工作效率比較高。并且集中供電方式與城市電網(wǎng)管理部之間的交集比較少，有利于開展獨(dú)立的、有效的后期維護(hù)工作。而分散供電方式的接口比較多，在操作過程中的復(fù)雜性比較強(qiáng)，在對(duì)分散供電方式進(jìn)行調(diào)整和維護(hù)的過程中，需要綜合考慮到各部門之間的協(xié)調(diào)性以及多種因素對(duì)調(diào)整工作產(chǎn)生的影響，因此運(yùn)營管理效率相對(duì)較低。

2.4 施工質(zhì)量以及建設(shè)成本

在地鐵供電系統(tǒng)中，合理選擇供電方式是保證地鐵供電系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的重要基礎(chǔ)。在選擇供電方式的過程中，必須充分考慮到供電系統(tǒng)整體的施工質(zhì)量。集中供電方式與城市電路的接口比較少，鋪設(shè)的電纜路徑也比較少，施工相對(duì)簡單，在施工過程中，對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響因素也比較少。因此，集中供電方式的應(yīng)用效益比較高，而采取分散供電方式需要鋪設(shè)電纜，開閉所的建設(shè)數(shù)量都比較多，在建設(shè)過程中，還要考慮各項(xiàng)因素對(duì)開閉所質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

從建設(shè)資金的投入力度來說，在建設(shè)集中供電方式的過程中，因?yàn)閷?duì)電壓等級(jí)的要求比較高，對(duì)設(shè)備的相關(guān)要求也比較高，會(huì)在很大程度上提高集中供電方式的建設(shè)成本。但是集中供電方式對(duì)促進(jìn)地鐵的穩(wěn)定發(fā)展有重要幫助，并且采取集中供電方式，可以節(jié)約后期電網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)成本。分散供電方式的電壓等級(jí)比較低，對(duì)相關(guān)的設(shè)備要求也相對(duì)較低，在一定程度上會(huì)節(jié)省投資建設(shè)成本。因此，在選擇供電方式的過程中，可以根據(jù)地鐵供電系統(tǒng)的用電需求以及建設(shè)資金的投入力度，合理選擇供電方式。

3 地鐵供電方式概述

3.1 集中供電

在地鐵系統(tǒng)中，選擇集中供電方式主要是根據(jù)地鐵在實(shí)際運(yùn)行過程中的用電電壓需求以及電量需求在地鐵的沿線地區(qū)建立專門的供電一體運(yùn)行使用的主變電站。利用主變電站的變電操作，將城市用電電壓轉(zhuǎn)換成地鐵運(yùn)行需求的電壓等級(jí)，為地鐵提供集中的電力供應(yīng)。集中供電方式用在地鐵供電系統(tǒng)中最大的優(yōu)勢是方便對(duì)地鐵供電需求進(jìn)行有效的運(yùn)營管理，并且可以保證地鐵供電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性。

3.2 分散供電

分散供電方式指的是根據(jù)地鐵運(yùn)行過程中的不同環(huán)節(jié)所需要的電量，在地鐵沿線多設(shè)置開閉所，保證每個(gè)開閉所都有城市的電力供電系統(tǒng)作為保障，從而確保地鐵整個(gè)運(yùn)行過程中的用電需求。分散式供電方式的最主要優(yōu)勢是可以確保每一個(gè)開閉所供電的穩(wěn)定性。不同的開閉所在獨(dú)立工作的過程中，只負(fù)責(zé)自己區(qū)域的供電，可以保證供電系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。相鄰的開閉所之間出現(xiàn)供電故障時(shí)，開閉所可能會(huì)形成串聯(lián)電路，可以為相鄰的地鐵線路提供供電需求，能夠進(jìn)一步確保地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。利用分散式供電方式可以利用多個(gè)開閉所形成具有較強(qiáng)協(xié)調(diào)性的電力系統(tǒng)。

3.3 混合式供電

在地鐵供電系統(tǒng)選擇混合供電方式時(shí)，要充分考慮到混合供電方式的優(yōu)勢以及劣勢?；旌瞎╇姺绞街傅氖菍⒓泄╇姺绞揭约胺稚⒐╇姺绞竭M(jìn)行集中整合應(yīng)用的供電方式?；旌鲜焦╇姺绞降淖畲髢?yōu)勢是可以彌補(bǔ)集中供電方式以及分散供電方式在應(yīng)用過程中各自存在的缺陷。但是對(duì)混合供電方式進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，其應(yīng)用準(zhǔn)備工作難度比較大，并且在實(shí)際控制過程中，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)控，在這一過程中操作難度也比較大。因此，混合供電方式在當(dāng)前的地鐵供電系統(tǒng)中的應(yīng)用并不是很廣泛。

4 結(jié)語

綜上所述，在地鐵軌道交通建設(shè)施工過程中，保證地鐵的供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性是確保地鐵運(yùn)營管理水平的基礎(chǔ)。不同的供電方式有自己不同的優(yōu)勢以及劣勢，必須對(duì)這些優(yōu)勢以及劣勢進(jìn)行有效的分析，才能夠選擇與地鐵軌道交通供電需求相適應(yīng)的供電方式，保證地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。