地鐵供電系統可靠性和安全性分析方法研究

李朝鵬

摘要：隨著社會的不斷發展，地鐵成為了人們出行的一個重要的交通工具。在地鐵運行過程中，地鐵供電系統是非常重要的一部分，對于地鐵安全穩定運行有直接影響。如果地鐵供電系統發生故障，就可能導致地鐵系統癱瘓，所以必須加強對地鐵供電系統可靠性和安全性的分析研究。本文主要對地鐵供電系統可靠性和安全性產生影響的主要因素和地鐵供電系統可靠性的分析方法進行了闡述，以供參考。

關鍵詞：地鐵供電系統;可靠性;安全性;供電設備

隨著社會的不斷發展，城市規模在不斷擴大，對于地鐵可靠性和安全性要求也是越來越高。在地鐵運行過程中，地鐵供電系統可靠性對于地鐵安全穩定運行有直接影響，所以需要加強對地鐵供電系統可靠性和安全性的分析研究。

1地鐵供電系統的內容

第一，外部電源。在地鐵供電系統中，其所選用的外部電源即為地鐵供電系統主變電所所提供的外部城市電網電源，根據外部電源的供電方式不同，其主要可以分為集中式供電、分散式供電以及混合式供電方式三種。目前，我國的地鐵供電系統中所采用的外部電源供電方式通常為集中式供電。第二，主變電所。主變電所是地鐵供電系統中用于處理電壓的主要結構，其所設定的進線電壓通常為110kV，根據各個城市的地鐵結構不同，進線電壓也存在一定的差異性。不同于使用電壓，主變電所所接受的電壓相對加高，這也要求主變電所必須用變壓器對電壓進行改變，從而利用環網系統輸送至其他變電所。第三，牽引供電系統。在地鐵運行的過程中，其所設定的電壓制式通常為直流1500V，而由于主變電所所改變并傳送的電壓為35kV/10kV，因此會利用牽引變電所將其調整為直流1500V，以此來確保地鐵的穩定運行。

2地鐵供電系統可靠性和安全性分析的重要性

地鐵作為一種高密度、客流量大的交通運輸方式，對供電系統的穩定性具有極高的要求。地鐵的供電系統必須保證穩定性，一旦發生供電故障或事故，會對社會產生巨大的影響。輕微的供電故障會影響地鐵的運行效率，給人們的出行帶來不便，會產生一定的經濟損失。嚴重時將導致運營中斷，給城市的交通帶來巨大的壓力，更會造成巨大的經濟損失，甚至造成公共秩序混亂，對社會穩定造成不利的影響。保證地鐵供電系統的安全性和可靠性，有利于維持地鐵的正常運行，對城市軌道交通具有重要的意義。因此，要不斷加強對地鐵供電系統的可靠性和安全性的研究力度，進行全面、深入地分析，尋找供電系統易產生故障的環節，并制定相應的解決措施提高供電系統的可靠性和安全性，更好的保證地鐵安全穩定運行。

3影響地鐵供電系統可靠性和安全性產生的主要因素

3.1地鐵供電系統設備的老化程度影響供電系統的運行穩定性。地鐵供電系統由供電設備組成，而這些設備的老化程度影響了供電系統是否能夠正常運行，必須要將牽引供電系統設備故障模式后果分析表制作好，必須要包含設備失效后的后果以及相關問題的處理方式，只有這樣才能夠定性的分析故障。在將分析結果得出來之后，還要以分析結果為根據將地鐵供電系統的可靠性和安全性的薄弱環節找出來，這樣就能夠使地鐵供電設備故障的發生率得以有效降低，并且能夠對故障停電時間進行有效的控制。

3.2良好的評估體系和監測機制是保證地鐵供電系統安全穩定運行的基礎。要建立健全地鐵供電系統的安全評估指標體系和監測機制，積極的利用可靠性與安全性的分析方法全面地分析地鐵供電系統，將外界環境、人員配備、設備設施以及組織管理等各種安全因素作為評價方法的基礎，建立地鐵供電系統跟蹤巡查監測機制，隨時掌握供電系統設備運行狀態，這樣在供電系統故障狀態下就能夠及時的組織故障搶修和恢復，將人員和設備的管理效能充分發揮出來，提高地鐵供電系統的運行穩定性。

3.3地鐵供電系統的維護成本間接影響供電系統的可靠性和安全性。每年地鐵運營單位都要花費大量的費用維修或保養供電系統設備，會使地鐵的運營成本加大，如果降低維修頻率，雖然可以使維修費用降低，但是地鐵供電系統的故障發生率也會隨之提高，而且一旦發生故障，就會帶來巨大的經濟損失。而增加維修次數雖可有效控制故障發生率，使地鐵的正常運行得到保證，但卻會產生較高的維修費用，加大了運營成本。因此必須采用科學有效的分析方法將地鐵供電系統的安全運行時間找出來，這樣就能夠合理的制定維修計劃，降低運營成本，進一步提高供電系統的可靠性和安全性。為此，必須制定合理的維修計劃，并對維修費用進行有效控制。

4地鐵供電系統可靠性的分析方法

目前，地鐵供電系統的可靠性分析主要有故障樹分析法，故障模式后果分析方法和可靠性框圖分析法等。其中，可靠性框圖分析法是以地鐵供電系統為主要分析對象，對地鐵供電系統的供電可靠性進行分析，最終找出影響供電系統可靠性的主次要因素及解決策略的一種方法。可靠性框圖分析法是供電系統可靠性分析中最常用的方法之一，可用于大多數供電系統狀態分析。具體分析過程中，我們使用許多類型的可靠性塊，將各種可靠性塊進行拆分或重組，例如級聯和并行連接，記錄各種可靠性塊拆分或重組過程中對供電系統穩定性的影響程度，從而找出影響供電系統可靠性的關鍵因素，同時分析并尋求解決這一問題的方法，從而達到提高地鐵供電系統可靠性的目的。

5結束語

隨著社會的飛速發展，人們的出行方式越來越多樣化，面對越來越嚴峻的城市交通壓力，越來越多的人選擇地鐵作為主要的出行工具，這為地鐵行業的發展帶來了機遇，同時也面臨挑戰。我國地鐵行業快速發展的同時，地鐵的安全運營問題也被越來越多的人重視。因此，我們需要深入的分析和研究地鐵供電系統，找出影響其可靠性和安全性的因素，提出解決策略，保證城市軌道交通行業的持續健康發展。

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（作者單位：中鐵一局集團電務工程有限公司）