地鐵高壓供電系統方式與對比研究

楊義文

（南京耀華水電安裝有限公司 江蘇 南京 210000）

地鐵高壓供電系統方式與對比研究

楊義文

（南京耀華水電安裝有限公司 江蘇 南京 210000）

經濟的快速發展促進了城市軌道交通水平的提高，作為一種快速、方便的出行方式，逐漸受到人們的青睞。在城市的交通發展規劃中，污染小、耗能低的城市軌道交通所占地位越來越高。為使城市軌道交通能夠擁有更高的安全性能、更可靠的穩定性，需要對地鐵高壓的供電方式進行分析，同時進行對比研究。

地鐵；高壓供電系統；分析；對比；思考

1　城市地鐵供電系統的主要組成部分

城市電力系統實現了電壓等級的轉換，因此，地鐵在運行中才能夠與其實際需要相符合的電力資源。一般來講，城市地鐵的供電系統主要由五個部分組成，分別是：電力監控系統、牽引供電系統、主變電所、照明以及風水電機的供電系統、外部電源。上述系統根據實際需要分別產生不同的功能。需要注意的是，城市地鐵的內部供電系統由牽引供電系統以及照明以及風水電機的供電系統組成。利用主變電所將城市的交流電進行轉換，將其轉換為低壓直流電，從而符合地鐵實際運行時的電力需要。地鐵上都安裝有受流器，此設備通過與接觸網進行連接，從而獲得相應的電能，以此作為驅動力。

2　關于城市地鐵高壓供電系統的方式分析

2.1集中供電

在進行集中供電之前，應該對線路的長短以及相應的用電量進行相關的計算，同時，以地鐵的線路方向作為依據。根據計算出的數據進行主變電所的建設。在主變電所中，應該分別設置兩條電源線路，電壓為110kV，此兩條線路必須相互獨立。當地鐵運行時，通過主變電所的電壓轉換，地鐵的內部供電達到的等級電壓為35kV，也可以是10kV。

中壓網絡作為集中式供電的重要組成部分，影響電壓等級的因素也是非常多的，主要包括用電量、供電距離以及城市電網的布局等等。因此，在進行中壓網絡的電壓確定時，需綜合考慮各種問題。由于集中式供電有利于城市地鐵供電系統的有效管理，因此，眾多城市都選擇了集中供電的供電方式，使地鐵的內部供電更趨穩定（圖1為地鐵供電系統結構）。

圖1　地鐵供電系統結構

2.2分散供電

分散供電對于城市電網的要求非常高，因此才能夠使得地鐵獲得穩定的電源。分散供電的主要特點之一是并沒有建立主變電所，城市電網將電壓輸送至鐵路沿線的牽引變電所以及降壓變電所中。分散式供電使得地鐵運行中的中亞網絡與城市電網的等級是一致的。使用分散式供電方式可以進行電源開關所的設置。同樣，在進行分散式供電時，對于牽引變電所以及降壓變電所而言，其供電時必須具備兩條獨立的電源線（圖2為分時供電智能型配電屏原理圖）。

2.3混合供電方式

根據城市電網的發展程度，選擇地鐵的供電系統的供電方式，混合式供電在眾多地方得到應用。但是，其中占據主導地位的還是集中供電，分散供電只起到輔助作用。

圖2　“分時供電”智能型配電屏原理圖

3　關于城市地鐵高壓供電系統的對比分析

3.1關于集中供電方式的分析

集中供電的劣勢在于建設過程中，前期資金投入非常大，需要對集中供電的預算進行綜合考慮。但是，集中供電的優勢也是非常明顯的，最主要的在于能夠對地鐵的供電進行統一的管理，因此能夠有效降低故障率，從而獲得穩定的電源。同時，集中供電的有利于后期的維護工作，有利于保障工作人員的安全。另外，集中供電能夠有效抑制諧波，計算相關費用時也非常簡單。

3.2關于集中分散式供電的分析

分散式供電前期的資金投入是比較小的，也有利于統一的管理。但是，和集中供電相比，分散式供電穩定性能極差，故障率高發。同時，由于存在著大量的接口，也降低了轉化電壓的效率。同時，在進行牽引變電時，高次諧波將會進入到電網中，從而對其他用戶的使用產生了巨大的干擾。

3.3混合式供電

混合式供電作為集中供電與分散式供電的結合，針對不同城市，可以采用不用的方法。因此混合式供電具備兩種供電方式的優點與缺點。但是，混合式供電的另一個優點選擇方式的靈活性上。針對城市電力資源相對匱乏的城市來說，就可以選擇分散式供電，反之則亦然。

4　結語

地鐵運行的復雜性，使得對供電方式有著很高的技術要求。因此在進行供電方式的選擇時，應該結合城市的實際情況，對供電方式進行綜合權衡后進行投資建設。

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1673-0038（2015）18-0242-02

2015-4-18