地鐵車輛車間電源供電方式在實(shí)際應(yīng)用中問題的分析

摘 要： 一般而言，地鐵車輛電源采用受電弓或第三軌供電方式，車間電源供電方式相對(duì)應(yīng)用較小。文章以A市地鐵車間供電為例，介紹分析了車輛車間電源供電應(yīng)用現(xiàn)狀。車輛車間電源供電方式可以在地鐵過載開啟保護(hù)機(jī)制，以保護(hù)供電電路，為車輛輸入增加大電流，快速識(shí)別地鐵車輛，減少了影響地鐵運(yùn)營(yíng)的因素。

關(guān)鍵詞： 軌道車輛;供電方式;車間電源

一、 引言

伴隨城市化興起和城市人口增加，地鐵在緩解城市交通危機(jī)中發(fā)揮重要作用。地鐵供電系統(tǒng)是地鐵重要組成部分，也是列車運(yùn)行動(dòng)力，文章將對(duì)地鐵車輛車間電源供電方式進(jìn)行分析。

二、 現(xiàn)狀概述

地鐵電力系統(tǒng)是一種提供實(shí)時(shí)電力和連接能量供電系統(tǒng)，用于保證地鐵安全運(yùn)行。從簡(jiǎn)單照明到現(xiàn)代電源應(yīng)用，兩者結(jié)合更深，電力能源系統(tǒng)在地鐵發(fā)展中起重要作用。目前由于地鐵運(yùn)營(yíng)中電能運(yùn)行能耗巨大，區(qū)域應(yīng)用受到限制，對(duì)地鐵沿線供電系統(tǒng)提出更高的要求。地鐵車輛車間電源供電系統(tǒng)應(yīng)取自不同電源，即在同一變電站使用兩輛地鐵或兩個(gè)不同變電站。地鐵電源對(duì)輸電能力要求較高，一般需要一流負(fù)載。由于地鐵運(yùn)營(yíng)期間對(duì)電能需求很高，因此應(yīng)在地鐵運(yùn)營(yíng)周圍設(shè)置變電站，以降低運(yùn)營(yíng)成本，簡(jiǎn)化地鐵運(yùn)營(yíng)期間安裝成本。

三、電源供電方式分析

（一）集中供電方式

中央電源集中供電主要滿足地鐵電力需求，在地鐵上安裝一個(gè)特殊變電站。A市電力企業(yè)提供兩種主要電源，為電力系統(tǒng)負(fù)載和地鐵出行提供動(dòng)力。現(xiàn)有主變電站需要相對(duì)大額電氣負(fù)荷和設(shè)備配置，以及大容量變壓器和輸電系統(tǒng)，以確保適當(dāng)電力供應(yīng)和正常運(yùn)行。文章A市地鐵為例，其三號(hào)線為集中能源供電方式。

（二）分布式供電方式

分布式電源也是重要電源供電方法，一般來說，要在地鐵沿線建設(shè)數(shù)個(gè)開閉站，根據(jù)A市地鐵實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行建設(shè)。同樣由城市電網(wǎng)提供兩個(gè)電源，注意變電站牽引力和功率。建在城市內(nèi)開閉站是提供分布式電力重要設(shè)備，可以將城市電力集成變電站。開放和脫離開閉站創(chuàng)建基本上通過串聯(lián)方式提供動(dòng)力，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)電站無法隨著時(shí)間推移供電時(shí)，其他開關(guān)站將及時(shí)開機(jī)，成為發(fā)電候補(bǔ)，以確保地鐵正常運(yùn)行。所有交換機(jī)站均具有相同電壓，其中大部分為10 千伏。例如，A市地鐵2號(hào)線是分布式電力模式，在很大程度上可以保證地鐵正常運(yùn)行。

（三）混合供電方式

混合供電方式主要基于城市電網(wǎng)實(shí)際位置。地鐵部分供電系統(tǒng)是集中供電模式，部分為分布式供電模式，型號(hào)設(shè)備選擇比較復(fù)雜，外部電源由于電源電壓不同，難以控制。在這種情況下，需要將集中式和分布式電源同時(shí)應(yīng)用，形成混合式供電方式。

四、 應(yīng)用分析

（一）供電可靠性

A市地鐵附近主要變電站接收集中電源，因此在該地鐵線路中，所有集中電源配置高級(jí)，設(shè)備先進(jìn)，繼電保護(hù)配置比較高，損壞概率小。在地鐵內(nèi)形成小電網(wǎng)模式，對(duì)供電系統(tǒng)其他負(fù)荷干擾相對(duì)較少。地鐵集中供電可靠性相對(duì)較高，如果一個(gè)主變電站發(fā)生故障，另一個(gè)變電站將及時(shí)為地鐵變電站供電。城市電網(wǎng)引進(jìn)兩種能源，操作模式總體上比較可靠。為保證地鐵正常運(yùn)行，需要采取措施減少負(fù)荷，確保地鐵系統(tǒng)整體穩(wěn)定性和安全，從根本上減少風(fēng)險(xiǎn)。

（二）供電質(zhì)量分析

城市電網(wǎng)主要為集中式電源供電，電網(wǎng)等級(jí)高，系統(tǒng)容量大，風(fēng)險(xiǎn)大，帶寬大。地鐵電源主變電站與電網(wǎng)密切相關(guān)，高壓電網(wǎng)一般測(cè)量35千伏電壓，適當(dāng)電壓調(diào)節(jié)裝置安裝在主變電站，以確保不間斷供電過程。分布式電源外部電源為電網(wǎng)10千伏，電壓級(jí)別低，全市大部分用戶都有10千伏電壓。由于用戶數(shù)量多，電壓系統(tǒng)不穩(wěn)定，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇電源模式。如果采用這種方法，必須采取一些措施來彌補(bǔ)，例如提高變壓器功率和調(diào)整電壓調(diào)節(jié)裝置降低電壓不穩(wěn)定性對(duì)系統(tǒng)影響的措施。

（三）地鐵電纜施工

在地鐵車輛中構(gòu)建集中式電源模式相對(duì)容易，主變電站和城市電網(wǎng)連接電纜線路以及需要協(xié)調(diào)，接口數(shù)量較少。地鐵系統(tǒng)電氣運(yùn)行沒有很大局限性，相對(duì)較為容易實(shí)施。分布式電源接口數(shù)量較多，并且某些電纜路徑復(fù)雜。同時(shí)，由于城市建筑數(shù)量龐大和地下管道交叉連接，地鐵鋪設(shè)電纜實(shí)施情況復(fù)雜。在某些城區(qū)，變電站負(fù)荷相對(duì)飽和，新增加地鐵系統(tǒng)對(duì)諧振和電壓功率要求很大，不能有效響應(yīng)實(shí)際需求。

（四）地鐵電力運(yùn)營(yíng)管理

對(duì)于地鐵城市軌道交通管理，集中供電模式主要工作單位是發(fā)電站，與城市電網(wǎng)聯(lián)系不多，管理方便。電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，地鐵可以內(nèi)部調(diào)整，生產(chǎn)力高。在分布式電源模式下，有很多接口需要與其他電源部門協(xié)調(diào)，因此地鐵電力運(yùn)行整體工作非常困難。

五、 結(jié)語

綜上所述，文章重點(diǎn)分析了地鐵車間車輛供電系統(tǒng)的供電方式，并重點(diǎn)討論了地鐵供電系統(tǒng)。集中供電是現(xiàn)代地鐵車間車輛建設(shè)的較好選擇，但具體選擇時(shí)應(yīng)首先考慮當(dāng)?shù)貤l件，將城市發(fā)展規(guī)劃與地鐵供電敷設(shè)相結(jié)合，獲得最佳方案。其次，要從實(shí)際情況出發(fā)，努力制訂出最佳的地鐵供電方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛浩飛.基于架控的時(shí)速120km地鐵車輛牽引傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)[J].鐵道車輛，2017，55（10）：15-17.

[2]李達(dá)，周魯寧，陳峰.地鐵車輛車間電源供電方式在實(shí)際應(yīng)用中問題的分析[J].智能城市，2017，3（7）：34-35.

[3]陳翔.廣州市軌道交通二十一號(hào)線車輛輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2017，40（1）：43-46.

[4]高昆峰.地鐵車輛輔助系統(tǒng)兩種供電網(wǎng)絡(luò)的解析[J].住宅與房地產(chǎn)，2015（22）：60.

作者簡(jiǎn)介：? 王豪杰，蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司。