城市軌道交通機電工程節能管理策略研究

王磊

云南省昆明軌道交通運營有限公司 云南昆明 650000

1 城市地鐵系統中機電設備系統的分類

1.1 低壓供電系統

低壓供電系統的主要工作是為地鐵站和地鐵隧道提供電能。低壓供電系統的兩大組成系統為配電系統和照明系統。配電系統是一個大型的配電網絡，以配電箱為網絡節點，電氣線路為網絡通路，低壓電器設備是網絡終端，配電系統承擔整個地鐵系統的供配電；照明系統和配電系統相似，但網絡終端為燈具，負責為地鐵系統提供光照。

1.2 環境控制系統

環境控制系統的主要負責地鐵線路（包括地鐵站和地鐵隧道）與外界新鮮空氣的實時氣體交換，排出車站的廢氣，并適當控制空氣流量，保證地鐵運行系統內充足的新鮮空氣。正常運營的環境控制系統能保證地鐵內人員處于安全、衛生、舒適的氣體環境下，并根據不同設備的技術和功能要求，為地鐵系統的各類設備和人員提供適宜的溫濕度條件。當地鐵發生阻塞時，環境控制系統能為阻塞區段提供新鮮空氣，并保證列車空調的正常運行；當地鐵發生火災時，環境控制系統能控制濃煙和熱浪的擴散方向，為乘客和救援人員打造一條安全的通路。

1.3 給排水系統

地鐵系統的給排水系統由排水系統、給水系統和水消防系統三大組成系統組成。排水系統的主要機電設備為潛污泵及其控制設備、配電設備等，其工作內容為集中車站的生活污水、雨水后將其排入下水道；給水系統主要由各類管道和閥門等機械結構組成，車站的維修和車站人員的日常用水即由其供給。水消防系統與給水系統類似，但組成更為復雜，包括了消防泵和消火栓等機電設備，要確保消防泵和消火栓的報警系統在火災發生時能完美工作[1]。

2 城市軌道交通機電工程技術型節能

（1）電能質量分析。電能質量管理系統可以實時采集現場數據，由電量數據和電能質量數據組成。其中，電量數據包括電壓、電流、頻率以及功率等。電能質量數據包括電壓偏差、波動、閃動及諧波等。通過對監測數據進行分析，得到電能質量的各項指標。系統分析模塊結構如圖 1 所示。

圖1 系統分析模塊結構圖

通過對系統采集到的數據進行分析，可以得到電能質量的分析結果，監控各項指標是否在允許范圍內。城市軌道交通系統是一個相對復雜的系統，其組成的設備種類較多，耗能系統通過電能質量分析，可以將耗能設備分為列車運行耗能以及車站設備耗能。

（2）智能低壓配電系統。近些年，隨著智能低壓配電技術不斷進步，克服了傳統配電網許多不足之處，譬如，能做到電氣設備智能化控制，且逐漸應用到相關領域中，實踐效果非常顯著。對于城市軌道交通系統而言，智能低壓配電系統可提高城市軌道交通的安全性與穩定性，進一步減少能耗。這種配電系統功能完善，運行可靠，易于現場接線，能滿足數據實時上傳需求，后臺方便獲取運行數據，各項操作更加直觀、高效。依托城市軌道交通監測系統，可實時掌握配電系統運行狀態，及時發現潛在問題。

（3）照明系統節能。根據城市軌道交通系統能耗情況可知，照明系統占有一定比重，通過照明供電線路科學規劃、選擇良好的節能照明燈具、改進照明系統等，均能降低照明系統能耗，促使其性能得到全面提升[2]。①選用節能燈具。結合實際情況考慮，這類照明系統包含車輛行車以及公共區域照明。由于金屬鹵化物可有效利用電力資源，故而適用于前者。但后者必須滿足日常業務需求，給乘客帶來良好乘車體驗，因此，要科學設計照明密度，同時，考慮布置節能環保 LED 燈。②優化照明系統。從節能角度分析，一方面要求選擇節能燈具，另一方面必須優化照明系統。按照站內人流量與時間段采取對應照明模式（也就是正常運行、節能降耗以及實時控制），合理調控燈具數量與亮度。

（4）調查機電設備的具體情況。為了能夠更好、更準確地預防地鐵機電設備發生故障，機電設備的維修管理人員有必要加大日常檢查和日常維護力度，堅持預防為主的原則，建立機電設備健康狀況監控系統和機電設備維護管理系統，將設備的運行數據實時監控并記錄，及時檢查設備維護信息和健康狀況。通過專業人員、綜合調度、充足的備件使設備能得到及時的維護，提高設備維護的效率并降低維護的成本。

（5）建立科學合理的監督管理體系。一個合理且被認真執行的體制是地鐵系統機電設備維護管理工作的根本。建立一個科學合理、能被實際維修人員接受的監督管理體系要求機電設備的管理人員對技術和設備的了解程度較高，并在充分了解機電設備維護的技術和設備原理上建立規范的管理體系，而不是以個人經驗或直覺為管理標準。維護管理部門應完善技術監督制度，確定技術標準和操作規程等，更科學地更換和維護地鐵機電設備，使其性能得到最佳利用[3]。

（6）通風空調系統節能。該系統可實現列車內溫濕度與空氣質量調控，從現有技術水平來看，能選擇全新變頻技術來實現，充分考慮車內乘客人數或高峰時段，合理調控溫濕度，用最低能耗創造最舒適乘車體驗。在現有空調系統基礎上持續改進，能找到節能環保更理想的設備或技術，一方面節省投資費用，另一方面可給城市軌道交通系統發展奠定技術基礎，意義重大。

3 結語

從城市軌道交通機電工程技術型、創新型、管理型節能 3個方面，通過原有節能技術改進、節能新技術的引入、節能管理策略的介紹，制定供電系統節能策略，為建設經營者提供全面、整體的城市軌道交通機電工程節能參考，為城市軌道交通機電工程節能效果全面優化提升提供支持。