楊中兵

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，在當前城市化進程不斷加快以及城市人口高速增長的過程中，城市內(nèi)部所出現(xiàn)的環(huán)境污染問題以及交通堵塞問題等也越發(fā)嚴重，對于城市的可持續(xù)發(fā)展以及城市居民生活質(zhì)量的改善產(chǎn)生了一定程度的影響。所以，在城市發(fā)展過程中，堅持可持續(xù)發(fā)展的理念是城市軌道交通發(fā)展過程中最需要貫徹的發(fā)展理念。在城市軌道交通運行過程中，供電系統(tǒng)是運行系統(tǒng)的核心，在實際工作中會消耗大量的能量，所以需要就供電系統(tǒng)的節(jié)能、經(jīng)濟與環(huán)保進行探討。論文對此展開詳細論述。

關鍵詞：城市軌道交通;供電系統(tǒng);節(jié)能措施;經(jīng)濟運行

引言

基于提高城市軌道交通供電系統(tǒng)運行節(jié)能水平的目的，圍繞此課題做簡單的論述，總結(jié)節(jié)能措施與經(jīng)濟運行方法，共享給相關人員參考借鑒。根據(jù)供電系統(tǒng)應用實踐與研究總結(jié)，做好牽引供電系統(tǒng)節(jié)能設計與動力照明系統(tǒng)節(jié)能設計的把控，降低電能消耗，有利于實現(xiàn)經(jīng)濟節(jié)能運行。

1城市軌道交通供電系統(tǒng)的構(gòu)造

城市交通軌道供電系統(tǒng)的構(gòu)造相對來說比較復雜，主要包括以下幾個方面：電力源、供電電路、主變電站、電力監(jiān)控系統(tǒng)、變壓器、照明系統(tǒng)、開關、防護系統(tǒng)和接地系統(tǒng)等。不同的系統(tǒng)具有不同的作用，這些系統(tǒng)之間相互作用，密切配合，這樣才能保證供電系統(tǒng)的順利運行。電力源的主要作用是為城市交通軌道機車的運行提供動力支持;供電電路則是電路運輸?shù)耐緩?，保證電力能夠順暢的運輸。照明系統(tǒng)提供燈光服務;電力監(jiān)控系統(tǒng)是對系統(tǒng)的運行進行檢測。城市軌道交通供電系統(tǒng)的變壓器主要使用的是110kV的變壓器，變壓器在工作時能夠?qū)嶋H的運輸情況改變電壓的大小，保證整個供電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。供電系統(tǒng)的開關也可以分為不同形式，包括絕緣開關以及直流開關，直流開關在電路出現(xiàn)故障時會自動斷開，減少損失，絕緣開關與直流開關的區(qū)別在于直流開關的核心是直流斷路器，而絕緣開關的核心則是真空斷路器。供電設備在城市軌道交通中發(fā)揮著重要的作用，供電設備運行正常能夠保證機車正常運行，提升運輸效率;反之如果供電設備出現(xiàn)故障，機車在行駛是缺乏動力支持，機車無法順利的運行。

2城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能措施與經(jīng)濟運行

2.1調(diào)整城市軌道交通運行方式

對于城市軌道交通來講，白天以及夜晚的運行負載量是具有較大區(qū)別的。在白天的時候因為出行的人數(shù)比較多，所以列車的負載量會比較大。隨著運行時段的變化，負載量會出現(xiàn)不同程度的變化。在不同的負載量運行狀態(tài)下，供電系統(tǒng)的運行方式也具有很大的差別，在節(jié)能的過程中就可以對運行方式進行調(diào)整。在城市軌道交通系統(tǒng)當中的供電系統(tǒng)，可以使用一運一配的方式進行供電，通過這樣的方法來進行供電，可以將線路的損耗以及電能的損耗降到最低程度。同時還可以在調(diào)整運行方式的過程中，通過編程的方法去進行調(diào)整，依靠編制好的相應程序，對城市軌道交通的運行方式進行合理控制，然后減少城市軌道交通工作的負荷量，但是相比較于一運一配的運行方式調(diào)整來講，這種通過程序進行控制的方式所取得的效果比較差。

2.2采用節(jié)能技術(shù)

變壓器是供電系統(tǒng)的重要組成部分，變壓器的能耗比較大，因此在進行節(jié)能時需要對變壓器進行調(diào)整，選擇節(jié)能變壓器。變壓器在建造時需要進行綜合考慮，如果條件合適的話可以采用共享方式，在滿足城市軌道交通正常運行的基礎上減少變壓器的使用，這樣不僅能夠減少投入，還能夠減少能源的消耗。同時城市軌道交通在進行技能時還可以采用一些軟件系統(tǒng)，如EMS軟件，通過軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行收集和分析，增強對供電系統(tǒng)的控制水平。

2.3無功控制

增大功率因數(shù)，盡可能減少無功電流也能起到降低能耗的作用，同時也能滿足當?shù)叵嚓P考核要求。在城市軌道交通系統(tǒng)中，能產(chǎn)生無功功率的設備包括變壓器、電動機、換流設備與燈具等。在設計過程中應盡可能增加這些設備功率因數(shù)，并確定適宜的補償容量及地點，借助分相電容進行自動補償，同時對其它補償方式，如就地與集中補償?shù)冗M行結(jié)合。城市軌道交通系統(tǒng)投運初期，其供電系統(tǒng)的負載效率通常較低，為保證供電穩(wěn)定性與可靠性，進線與環(huán)網(wǎng)電纜橫截面都要選的很大，這也是為了預留足夠余量，但電纜的電容會對功率因數(shù)造成很大的影響，導致在投運初期產(chǎn)生過補償，最終使功率因數(shù)大幅降低。為防止供電系統(tǒng)產(chǎn)生容性的特點，需要對中壓網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行簡化，并適當減少電纜和增加其間隔距離，以此避免產(chǎn)生過大的分布電容，防止對系統(tǒng)反送較多的無功負荷。另外，當條件允許時，還可通過檢測裝置的安裝來進行判定，通過對運行方式的調(diào)整來降低容性負載，也可通過感性負載的適當增加來平衡，若系統(tǒng)有著很高的要求，則可在電源的引入端安裝恢復裝置予以有效解決。

2.4引入智能化監(jiān)測技術(shù)

從城市軌道交通供電系統(tǒng)運行管理角度分析，若想提高節(jié)能管理水平，要動態(tài)掌握供電系統(tǒng)的運行情況，引入智能化監(jiān)測技術(shù)手段有重要的意義。例如，采用智能化監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對變壓器與其他類型電氣設備的運行狀態(tài)監(jiān)測，實時掌握能源消耗和負荷水平，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息開展分析，提出有效的調(diào)整方案，保障供電系統(tǒng)時刻處于良好的運行狀態(tài)，降低能源消耗。除此之外，還可以推廣使用軟件系統(tǒng)，比如EMS軟件，輔助數(shù)據(jù)信息采集與分析，輔助供電系統(tǒng)運行控制與管理，有效優(yōu)化系統(tǒng)運行，創(chuàng)造更多的效益。

2.5能饋式再生制動能量的吸收利用

城市軌道交通在啟動和制動的過程中會產(chǎn)生大量的制動能量，目前，國內(nèi)對再生制動能量利用率低，大部分多余的能量是使用吸收電阻來消耗掉，加大了地鐵線路通風散熱系統(tǒng)的散熱困難。因此，對地鐵牽引供電系統(tǒng)再生制動能量進行儲存利用，通過逆變裝置將能量轉(zhuǎn)換為交流電形式供給其它三相交流用電設備使用，不僅能提高再生制動能量的利用率，很好的適應減排要求，還能提高地鐵運行的安全和穩(wěn)定。

結(jié)語

綜上所述，對城市軌道交通供電系統(tǒng)來講，在實際運行過程中，隨著城市軌道交通運行線路的增加以及運行次數(shù)的增加，在實際運行時所產(chǎn)生的能耗也越來越大，所以基于節(jié)能減排以及綠色化城市發(fā)展理念，需要對城市軌道交通運行節(jié)能減排措施進行探討。

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