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（北京中廈建筑設(shè)計(jì)研究院 北京 102300）

1 地鐵供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前，地鐵供電系統(tǒng)主要是由電力監(jiān)控、低壓配電系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)以及主變電所構(gòu)成。通常一條地鐵線會(huì)設(shè)置兩到三條主變電所（110kV/35kV），其主要是用來(lái)進(jìn)行全線牽引、動(dòng)力以及照明方面的供電，為了便于后期的管理，那么一句車站的局部為（站間距1000m左右）在約為2～3站來(lái)進(jìn)行一處牽引變電所的設(shè)置，其主要是用來(lái)負(fù)責(zé)機(jī)車牽引供電，其中的每一個(gè)車站至少要設(shè)置一處降壓變電所，主要是用來(lái)進(jìn)行車站和區(qū)間設(shè)備之間的供電。

一條地鐵線路主要依照用電類型來(lái)進(jìn)行分析，主要可以分成兩類，分別是地鐵車站與區(qū)間動(dòng)力照明用電，另外一類則是用來(lái)進(jìn)行地鐵機(jī)車牽引用電。在這之中，地鐵車站主要用在動(dòng)力照明配電的降壓變電所的配電變壓器安裝容量則適宜控制在2×1250kVA（具體是以標(biāo)準(zhǔn)車站為例），運(yùn)用交流～380/220V；但是牽引供電系統(tǒng)主要運(yùn)用的是DC1500V架空接觸網(wǎng)供電制式，相應(yīng)的接觸網(wǎng)最高與最低電壓水平要符合GB/T10411-2005之中的各項(xiàng)規(guī)定，也就是接觸網(wǎng)的最大電壓要在1800V之內(nèi)，最低電壓則適宜控制在1000V。

2 地鐵環(huán)控系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)

地鐵車兩端的環(huán)控負(fù)荷中部位置周邊進(jìn)行環(huán)控電源室的設(shè)置，環(huán)控設(shè)備主要是由環(huán)控電控室來(lái)進(jìn)行集中是配電。其中的一端的環(huán)控電源室要緊鄰冷凍機(jī)房，并且在該電控室之內(nèi)來(lái)設(shè)置必要的專用緩控柜，專供冷水機(jī)組配套的水泵與冷卻塔等三級(jí)負(fù)荷用電。冷水機(jī)組等等相對(duì)較大負(fù)荷主要是由降壓變電所來(lái)進(jìn)行專門(mén)供電。環(huán)控大系統(tǒng)、環(huán)控小系統(tǒng)以及隧道通風(fēng)系統(tǒng)之中的風(fēng)機(jī)用電都是一、二級(jí)負(fù)荷。

地鐵環(huán)控配電的一、二級(jí)負(fù)荷主要就是從降壓變電所引入到兩路獨(dú)立化的電源來(lái)實(shí)施進(jìn)線，蔣多變電所到環(huán)控電控室進(jìn)線柜的兩路電纜基本上都運(yùn)用的是礦物雙電源切換以及礦物絕緣電纜的主接線方式，環(huán)控電控所運(yùn)用的方式是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)控設(shè)配電，并其很好的直接針對(duì)其來(lái)實(shí)施合理化的控制。環(huán)控電控柜低壓配電利用變頻器、軟啟動(dòng)器以及電動(dòng)機(jī)保護(hù)器來(lái)有效的針對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施全方位的保護(hù)，并逐步的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

地鐵環(huán)控配電的三級(jí)負(fù)荷主要可以從降壓變電引入到一路電源進(jìn)線，降壓變電所到環(huán)控電控室進(jìn)線柜的電纜則集中運(yùn)用無(wú)鹵、低煙、銅芯的B級(jí)阻燃型電纜。環(huán)控電控柜來(lái)設(shè)置三級(jí)負(fù)荷母線段，運(yùn)用單母線不分段的接線方式，為很好的為冷卻塔、冷卻水泵與冷凍水泵等三級(jí)負(fù)荷來(lái)進(jìn)行分組配電。然而環(huán)控電柜則運(yùn)用的是直接放射的方式來(lái)為水泵等等設(shè)備配電實(shí)施有效的控制。

值得注意的就是，在車站環(huán)控設(shè)備之中，通常的空調(diào)動(dòng)力設(shè)備則運(yùn)用的是直接啟動(dòng)的方式，在單機(jī)容量過(guò)大的情況之下，啟動(dòng)就會(huì)伴隨產(chǎn)生電壓波動(dòng)，而導(dǎo)致負(fù)荷受到一定的影響，則選擇運(yùn)用軟啟動(dòng)的方式（通常單機(jī)容量≥75kW時(shí)運(yùn)用的是軟啟動(dòng)）。假使環(huán)控工藝要求針對(duì)其中部分環(huán)控設(shè)備應(yīng)用變頻控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，但是卻在變頻基礎(chǔ)之上大型負(fù)載的時(shí)候，就不能再運(yùn)用軟啟動(dòng)的方式。

3 地鐵供配電系統(tǒng)的可靠性與安全性

3.1 電源側(cè)

在運(yùn)用集中供電方式的供電系統(tǒng)之中，地鐵站降壓變電所的電源引自地鐵專用主變電所的各個(gè)母線段之中；然而在分散式供電系統(tǒng)之中，則主要運(yùn)用的是城市配電網(wǎng)之中的各個(gè)開(kāi)關(guān)站。但是不管運(yùn)用何種方式，供電系統(tǒng)都可以很好的為地鐵站的降壓變電所提供兩路獨(dú)立式的電源，確保地鐵站內(nèi)的供配電系統(tǒng)可以很好的實(shí)現(xiàn)一級(jí)負(fù)荷供電的實(shí)際需求。

3.2 變電所電氣主接線和運(yùn)行方式

依據(jù)各個(gè)車站自身的規(guī)模，地鐵站一般會(huì)設(shè)置1～2座變電所，降壓變電所也會(huì)選用相對(duì)典型化的電氣主接線方法。

3.3 備用電源與應(yīng)急電源的應(yīng)用

對(duì)于綜合監(jiān)控、AFC、FAS、信號(hào)以及通信等等系統(tǒng)之中，疏散指示與應(yīng)急照明系統(tǒng)都是一級(jí)負(fù)荷之中相對(duì)關(guān)鍵的負(fù)荷。監(jiān)控等等系統(tǒng)所運(yùn)用的是UPS來(lái)當(dāng)作是其中的備用電源，那么配電方式則是：因?yàn)榻祲核懈鱾€(gè)母線段的兩路0.4kV電源在最后一級(jí)的配電箱位置來(lái)實(shí)施合理化的調(diào)換，再將UPS接入其中。UPS的配置主要有兩種方式，其中之一運(yùn)用的是大功率UPS集中電源，另外一個(gè)則運(yùn)用的是各系統(tǒng)分別配備UPS，統(tǒng)一的將其輸出回路到各個(gè)系統(tǒng)之中。

3.4 正常照明供電的可靠性與安全性

地鐵車站照明主要可以分成兩類：分別是應(yīng)急照明和正常照明，其中部分線路的車站設(shè)置的是值班照明。依據(jù)某個(gè)區(qū)域地鐵運(yùn)用部門(mén)統(tǒng)計(jì)分析得知，其中照明系統(tǒng)所引發(fā)的故障概率已經(jīng)占到了整個(gè)低壓配電系統(tǒng)初出現(xiàn)故障概率的八成，照明供電的安全可靠性會(huì)直接性的影響到了公共場(chǎng)所之中的人身安全性。

對(duì)于地鐵而言，在公共區(qū)域和出入口通道的人口密度相對(duì)集中，地下站的正常照明基本上依照的是一級(jí)負(fù)荷來(lái)予以供電，地上站的正常照明則運(yùn)用的是二級(jí)負(fù)荷來(lái)進(jìn)行供電。為了有效的促進(jìn)照明供電過(guò)程之中的可靠性，那么正常照明回路則運(yùn)用的是交叉配電的方法。

總之，目前，地鐵建設(shè)的速度在不斷的加大，地鐵安全運(yùn)行則是進(jìn)行工程建設(shè)的首要原則，但是在地鐵運(yùn)行過(guò)程之中，供電系統(tǒng)則是其中最為基礎(chǔ)的能源設(shè)施。供配電系統(tǒng)是地鐵供電系統(tǒng)之中的關(guān)鍵部分，其主要承擔(dān)著AFC、信號(hào)、通信、消防、照明、給排水以及環(huán)控等等用電設(shè)施的供電，在諸多用電設(shè)備與接口相應(yīng)的對(duì)于供電的安全可靠性提出了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。

[1]郭鵬飛.地鐵供配電系統(tǒng)的可靠性與安全性分析[J].機(jī)電信息，2017（15）：16～17.