林鈺杰

中建安裝集團(tuán)有限公司 江蘇 南京 210046

引言：為了提高供電的靈活性、安全可靠性，地鐵供電系統(tǒng)采用環(huán)網(wǎng)供電方式，可分為開(kāi)環(huán)供電運(yùn)行和閉環(huán)運(yùn)行，而地鐵供電主要采用閉環(huán)運(yùn)行，因?yàn)殚]環(huán)供電具有不間斷供電的特性，這就很好地保障了地鐵的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 環(huán)網(wǎng)供電概述

1.1 環(huán)網(wǎng)供電的概念

目前，城市的地下鐵路通常采用閉環(huán)的線路構(gòu)成模式，這是一條連續(xù)的配電線路，可形成閉環(huán)電路，其起點(diǎn)和終點(diǎn)連接在同一母線上以增加 操作靈活性，保護(hù)器這是一個(gè)縱向差動(dòng)保護(hù)電路：在線路故障的情況下，保護(hù)器可以通過(guò)保護(hù)器隔離主線故障電路，而不會(huì)影響其他正常部件的電路操作。

1.2 供電方式

環(huán)網(wǎng)可分為兩種操作模式，即開(kāi)環(huán)操作和閉環(huán)操作，而地鐵電源系統(tǒng)主要是閉環(huán)操作。這可以使閉環(huán)電源的特性不受干擾。對(duì)于繼電保護(hù)裝置，一般采用開(kāi)環(huán)操作，因?yàn)樗鼘?duì)裝置的調(diào)整提出了很大的困難。如果法規(guī)嚴(yán)格遵守，以延長(zhǎng)設(shè)置開(kāi)環(huán)的點(diǎn)。通過(guò)這種方式，開(kāi)環(huán)點(diǎn)可以隔離故障點(diǎn)。今天，我國(guó)地鐵行業(yè)內(nèi)普遍使用的是10千伏到35千伏的環(huán)網(wǎng)，采用的都是開(kāi)環(huán)工作模式。

2 地鐵供電系統(tǒng)概述

地鐵電力系統(tǒng)的正常供電直接關(guān)系到地鐵能否正常穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)，其主要職責(zé)是確保所有地鐵運(yùn)營(yíng)階段，相關(guān)的電氣設(shè)備都可以保持穩(wěn)定。 地鐵電力系統(tǒng)由兩個(gè)主要部分組成：城市的電力網(wǎng)絡(luò)引入的電源，另一個(gè)是地鐵的內(nèi)部電力系統(tǒng)，包括主站，牽引電力系統(tǒng) 和電力配電系統(tǒng)。 作為城市電力網(wǎng)絡(luò)的主要用戶，地鐵的電力系統(tǒng)由地鐵的內(nèi)部電氣裝置供電。 城市地鐵供電有三種類型：集中供電，分散供電和混合供電。 集中供電的方式比較普遍，它一般包括以下部分：

2.1 主變電所

對(duì)于為地鐵建設(shè)的專用變電站，采用專為地鐵電力系統(tǒng)和電力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的集中供電模式進(jìn)行配置。 為了確保地鐵建設(shè)的穩(wěn)定性，通常使用集中式電力供應(yīng)系統(tǒng)。 主要的變電站通常沿車站附近的地鐵站建造，以方便引入電纜線。

2.2 中壓網(wǎng)絡(luò)

聯(lián)系主變電所，一般采用電纜線路，環(huán)網(wǎng)供電方式。

2.3 牽引供電系統(tǒng)

專為電動(dòng)車輛服務(wù)，牽引變電所。

2.4 供配電系統(tǒng)

所有照明負(fù)載的供應(yīng)的電源，除了地鐵中的車輛動(dòng)力外，例如車站和部分區(qū)間的電力和照明負(fù)載，以及其他自動(dòng)電源裝置和地鐵服務(wù)。分散式電源僅使主變電站的建設(shè)小于集中式電源，并直接從城市的電力網(wǎng)絡(luò)上直接引入電力。

3 環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 環(huán)網(wǎng)接線

電網(wǎng)的電源必須遵守一定的安全原則。采用單環(huán)網(wǎng)連接方式，如果這個(gè)時(shí)候發(fā)生電力系統(tǒng)故障，就需要手動(dòng)切換和手動(dòng)維護(hù)操作需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)正常供電，使電源的可靠性和安全性較低，無(wú)法滿足地鐵運(yùn)營(yíng)的需求以及用戶地鐵出行的需要。雙環(huán)的電力網(wǎng)絡(luò)連接方法使用雙環(huán)或雙環(huán)單線電源方法為地鐵的負(fù)載設(shè)備提供兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，一端在供電工作，另一端作為備用的供電電源隨時(shí)待命。防止線路故障造成的地鐵網(wǎng)絡(luò)的非正常運(yùn)行。雙線雙環(huán)組網(wǎng)方法也稱為即時(shí)替補(bǔ)的電力環(huán)網(wǎng)，它將原始電線的并行干線模式轉(zhuǎn)換為雙環(huán)雙線的電力網(wǎng)絡(luò)。緊密連接的電線，通過(guò)接觸開(kāi)關(guān)連接。兩個(gè)不同的變電站或不同的母線從同一個(gè)變電站出發(fā)。當(dāng)電源正常時(shí)，所有通信開(kāi)關(guān)保持打開(kāi)。如果一個(gè)區(qū)域發(fā)生電源故障，則故障線路的負(fù)載通過(guò)組合通信開(kāi)關(guān)傳輸?shù)较噜従€路上，以繼續(xù)地鐵的運(yùn)營(yíng)過(guò)程。根據(jù)安全原理操作電源。多段多接觸布線方法使用區(qū)段開(kāi)關(guān)將城域電力線分成不同的電力區(qū)域，其他分段區(qū)域的正常電源不受影響，可以提高電源的可靠性。

3.2 地鐵中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)

電力系統(tǒng)必須具備經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定，安全和可靠等性質(zhì)，接線必須簡(jiǎn)單靈活。 在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)容量時(shí)，在滿足地鐵運(yùn)營(yíng)的負(fù)載時(shí)還要留有一些余量。 城域網(wǎng)是專為主負(fù)載而設(shè)計(jì)的，需要兩個(gè)獨(dú)立的電源供電。 設(shè)備的容量和電力系統(tǒng)中電纜的電流容量必須滿足長(zhǎng)期高峰時(shí)段的最大負(fù)載要求。避免系統(tǒng)的故障和事故出現(xiàn)。

3.3 環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)倒閘高效靈活的實(shí)例

成都地鐵2號(hào)線供電系統(tǒng)設(shè)置兩座主變電所為車站供電，考慮到當(dāng)有一主變電所退出運(yùn)行，需要改變所受電車站的供電方式時(shí)，為了提高倒閘效率，減少電力調(diào)度人員的工作強(qiáng)度，減少人工倒閘產(chǎn)生誤操作的可能性。根據(jù)環(huán)網(wǎng)供電的特性，在地鐵綜合監(jiān)控程控系統(tǒng)中應(yīng)用了一鍵程控倒閘功能，其中預(yù)置了四個(gè)供電倒閘的場(chǎng)景：第一個(gè)主所失電、第一個(gè)主所恢復(fù)供電、第二個(gè)主所失電、第二個(gè)主所恢復(fù)供電。運(yùn)營(yíng)人員可通過(guò)預(yù)置的場(chǎng)景進(jìn)行倒閘操作，在很短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電，保障地鐵的安全運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，環(huán)形電源系統(tǒng)的每個(gè)電源點(diǎn)連接兩個(gè)電源，形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，可以提高電源的可靠性和靈活性，提高供電系統(tǒng)的質(zhì)量并減少線損。 目前，最緊迫的任務(wù)是積極提高電力系統(tǒng)產(chǎn)品的制造水平，開(kāi)發(fā)多個(gè)系列的產(chǎn)品，為地鐵電力網(wǎng)絡(luò)需求，設(shè)計(jì)提供更多的新技術(shù)，促進(jìn)地鐵電力系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。