徐景遠(yuǎn)，張 皓

(中交二公局電務(wù)工程有限公司，陜西 西安 710000)

0 引 文

電力供應(yīng)是推動(dòng)地鐵系統(tǒng)運(yùn)行的重要關(guān)鍵，而且地鐵工程通常具有污染性低、效率高的特點(diǎn)。我國(guó)所擁有的車(chē)輛數(shù)目在不斷增多，交通壓力在不斷增多，在這種背景下地鐵工程的建設(shè)有效緩解了交通壓力，滿(mǎn)足城市交通發(fā)展需求。為保證地鐵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，則需要保證地鐵供電的穩(wěn)定性和可靠性，地鐵供電方式通常有三種，分別為集中供電方式、分散供電方式和混合供電方式，在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中要充分結(jié)合工程需求對(duì)其進(jìn)行科學(xué)選擇和應(yīng)用。

1 地鐵的供電系統(tǒng)

交通系統(tǒng)是城市系統(tǒng)中的重要組成部分，關(guān)乎到城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升，然而，城市居民數(shù)量在不斷增長(zhǎng)，而且生活節(jié)奏在不斷的加快，這在一定程度上促使地鐵負(fù)荷在不斷加大，只有保證供電系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，才可能保證地鐵系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，由此可見(jiàn)，地鐵供電系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用非常關(guān)鍵。在這種背景下，我國(guó)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)地鐵供電方式的研究力度，探尋最佳的供電體系。地鐵供電系統(tǒng)通常具有一定的復(fù)雜性，其電源主要是外部電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定供電，維持地鐵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。地鐵供電系統(tǒng)通常具有一定的復(fù)雜性，由多個(gè)部分構(gòu)成，例如照明系統(tǒng)、雜散電流防護(hù)系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、照明供電系統(tǒng)等，而且還包括許多重要的用電設(shè)備，例如電梯、空調(diào)等。為能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵中所有用電設(shè)備能夠正常運(yùn)行，那么則需要在整個(gè)地鐵沿線(xiàn)對(duì)相關(guān)的供電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的布置，為保證供電效率和供電穩(wěn)定性，還需要對(duì)備用電源進(jìn)行有效設(shè)置，例如雙路電源的使用。如果在地鐵系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了突然斷電可能給民營(yíng)企業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，在地鐵供電系統(tǒng)中所采用的內(nèi)部電源線(xiàn)路相對(duì)較為復(fù)雜，通常都是來(lái)自不同輸電系統(tǒng)和變電站，有效避免了意外斷電現(xiàn)象發(fā)生。由于，地鐵工程沿線(xiàn)距離較長(zhǎng)，往往會(huì)使用到大量的電纜，地鐵工程項(xiàng)目整體的運(yùn)營(yíng)成本和建設(shè)成本相對(duì)較高，在地鐵建設(shè)時(shí)可以將站點(diǎn)設(shè)置在供電站附近，這樣能夠有效減少電纜等其他輸電材料的使用，從而降低整體成本。

2 地鐵供電方式分類(lèi)和選擇

2.1 地鐵供電方式綜述

地鐵供電系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，通常分為內(nèi)部供電和外部供電兩種類(lèi)型，其中，外部供電包括三種，分別為分散供電、集中供電、混合供電，每一種供電方式在使用時(shí)都有一定的優(yōu)勢(shì)和弊端，應(yīng)綜合地鐵工程項(xiàng)目的整體情況，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的選擇和應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)利益最大化。地鐵內(nèi)部供電主要包括第三軌供電、接觸網(wǎng)供電，雖然是內(nèi)部供電方式，但是在選擇應(yīng)用時(shí)卻會(huì)影響外部供電方式選擇，每一種供電方式都有著獨(dú)自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和弊端，應(yīng)具體情況具體分析。

2.2 集中供電方式及其選擇

所謂的集中供電方式通常所指的是在地鐵線(xiàn)路沿線(xiàn)合理位置設(shè)置變電場(chǎng)所，這種變電場(chǎng)所主要適用于且系統(tǒng)供電，通過(guò)對(duì)接入的高壓電進(jìn)行有效的處理供地鐵系統(tǒng)運(yùn)行使用，通常需要將其變壓為35 KV和10 KV，在滿(mǎn)足電壓等級(jí)后可將其直接應(yīng)用于地鐵線(xiàn)路供電。集中供電方式主要是通過(guò)變電所的建設(shè)完成地鐵系統(tǒng)供電，這種供電方式不需要設(shè)置附屬變壓器，但是對(duì)主變壓器要求非常嚴(yán)格苛刻。集中供電方式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要是統(tǒng)一管理和控制，設(shè)備維護(hù)更加便捷，穩(wěn)定性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，故障發(fā)生率低，線(xiàn)路鋪設(shè)長(zhǎng)度相對(duì)較短，這主要是因?yàn)樽儔浩骱蛢?nèi)部供電系統(tǒng)電源通常處于集中分布狀態(tài)，但是，集中供電方式應(yīng)用缺點(diǎn)主要是造價(jià)成本高。

2.3 分散供電方式及其選擇

這種方式主要是通過(guò)對(duì)相關(guān)區(qū)域變電所進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，最終完成全部地鐵站的電力供應(yīng)工作。分散供電方式(如圖1所示)同樣需要對(duì)雙路電源的設(shè)置，通常需要將其設(shè)置在每處區(qū)域變電所，這主要是為了避免不必要意外狀況發(fā)生。分散供電方式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市供電網(wǎng)絡(luò)的有效使用，因此整體維護(hù)和建設(shè)成本相對(duì)較低，但是采用這種方式極可能發(fā)生電網(wǎng)側(cè)的干擾問(wèn)題，采用分散供電方式通常包括許多的接入口，在管理、控制和維護(hù)方面還存在著一定的難度。

圖1 分散供電方式

2.4 混合供電方式及其選擇

與集中供電方式和分散供電方式相比，混合供電方式復(fù)雜程度相對(duì)較高，主要是通過(guò)對(duì)這兩種供電方式的融合應(yīng)用，但在混合供電方式應(yīng)用時(shí)最主要應(yīng)用的是集中供電，其次為分散供電，其中分散供電方式主要發(fā)揮著輔助供電的作用。混合供電方式有著良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)以上兩種供電方式的融合應(yīng)用，有效保留了這兩種供電方式的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，但是，混合式供電方式更為復(fù)雜，建設(shè)、執(zhí)行和管理難度非常高，因此這種供電方式在地鐵供電系統(tǒng)中應(yīng)用程度較低。

2.5 內(nèi)部供電方式

地鐵系統(tǒng)內(nèi)部供電方式主要包括兩種，分別為接觸網(wǎng)送電和第三軌供電，首先，接觸網(wǎng)供電主要包括柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)供電，現(xiàn)階段接觸網(wǎng)供電方式在地鐵供電系統(tǒng)中應(yīng)用程度較高；第三軌供電主要包括上、中、側(cè)接觸式供電。通過(guò)相關(guān)的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這兩種內(nèi)部供電方式中接觸網(wǎng)供電應(yīng)用效果更佳，并且具有較高的安全性，在軌道交通中被廣泛推廣應(yīng)用，第三軌供電方式通常所消耗的成本相對(duì)較低。在地鐵供電系統(tǒng)供電方式選擇的過(guò)程中應(yīng)綜合地鐵工程供電系統(tǒng)整體情況，從建設(shè)、維護(hù)、管理、成本等多方面入手，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)。

3 供電方式選擇策略

3.1 供電質(zhì)量

在供電質(zhì)量方面對(duì)供電方式選擇進(jìn)行分析，由于在城市地鐵系統(tǒng)中往往采用的是集中供電和分散供電方式，這兩種供電方式相比，在供電質(zhì)量方面集中供電方式應(yīng)用效果更佳，這主要是由于集中供電方式所建設(shè)的變電所往往都是超過(guò)220 KV等級(jí)，分散供電方式主要采用10 KV等級(jí)中壓電源，供電質(zhì)量差，另外，集中供電方式無(wú)論是在管理還是控制方面都要優(yōu)于分散供電方式。

3.2 供電可靠性

供電可靠性是保證地鐵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要關(guān)鍵，在供電可靠性角度對(duì)供電方式選擇，集中供電方式效果更佳，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生故障概率極低，主要是由于所采用的電壓等級(jí)較高，防護(hù)措施相對(duì)較為完善，抗干擾能力較強(qiáng)，集中供電方式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要是統(tǒng)一管理和控制，設(shè)備維護(hù)更加便捷，穩(wěn)定性強(qiáng)故障發(fā)生率低，線(xiàn)路鋪設(shè)長(zhǎng)度相對(duì)較短，這主要是因?yàn)樽儔浩骱蛢?nèi)部供電系統(tǒng)電源通常處于集中分布狀態(tài)；分散工作方式往往需要進(jìn)行多個(gè)區(qū)域變電所的建設(shè)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中常常會(huì)受到多種因素的不良干擾，與集中供電方式相比分散供電方式供電可靠性相對(duì)較低。

4 結(jié)束語(yǔ)

地鐵工程項(xiàng)目的建設(shè)在一定程度上有效緩解了城市交通壓力，地鐵供電方式主要包括三種，分別為集中供電、分散供電和混合供電，這三種供電方式通常具有不同的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和弊端，總體而言，集中供電方式效果更佳，應(yīng)充分結(jié)合地鐵工程項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)供電方式進(jìn)行科學(xué)選擇。