环网供电技术在地铁供电中的应用张志伟

环网供电技术在地铁供电中的应用张志伟

张志伟

港铁轨道交通（深圳）有限公司广东深圳518000

摘要：随着我国各项经济稳步增长、科学技术不断创新，以及城市化发展领域的持续扩展，地铁作为重要交通工具承建里程越来越长，为人们出行带来了更多的便利，在满足城市化建设与发展切实需求的同时，地铁运行系统的稳定性、安全性，成为社会各界关注的重点问题，其中供电系统作为地铁运行重要系统之一，为地铁提供动能，与地铁运行实况相契合，保证地铁可发挥其缓解交通运输压力的积极能效。通过对环网供电技术在地铁供电中的应用方略进行分析，以期提升地铁运行的综合成效。

关键词：环网供电技术；地铁供电；应用

1环网供电概述

针对现阶段状况而言，地铁环网供电的接线方式关键有如下几种，即：“手拉手”环网、“网格式”环网、电缆单环网、电缆双环网等。而目前基本上不会使用“手拉手”环网、“网格式”环网。伤害地铁一号线牵引网络主要是独立式，其是采用了电缆单环网，因为消防系统的电源的特殊需求，因此使用动力照明网络是不符合要求的，对此现在的地铁网供电也都不使用这种方法。如今在我国地铁交通中比较多的的是电缆双环网，其是电缆单环网的组合，主要是利用了二回电缆线路，其最大的优势是能够有效的解决单环网供电方式中所造成的一系列问题，例如停电，正常情况下变压器会带百分之五十的负荷，同时也接在了两个电源系统中。对于这种接线的方式主要是供电非常灵活，同时也非常的可靠，能够有效的保障用户的安全用电。对于双环网线路如果其中一个电缆线路出现故障或者需要进行检修的时候，低压母联合上能够确保后续的正常用电。

1.2环网供电技术在地铁供电中的应用原则

在进行线路的设计时，在电压等级确定的前提下，应遵循以下原则：（1）满足安全可靠的供电要求。（2）每一个变电所均应有两个独立电源。（3）设备容量及电压降满足要求。（4）满足负荷分配平衡的要求。（5）供电分区应就近引入电源，尽量避免反送电。（6）具有良好的经济指标。（7）满足继电保护的要求。（8）系统接线方式尽量简单。（9）全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致。（10）满足运行管理、倒闸操作的要求。（11）满足设备选型要求。

2常见的地铁供电方式

2.1混合式供电方式。该种方式最大

的特点是有效的结合了集中式和分散式，属于一种新的供电方式。目前其有2个表现形式，即：①集中式和分散式是处于并联状态，进行地铁环线供电的时候会分别采用这两种形式，集中式供电和分散式供电。②地铁站的中压环线的供电方式还是主要以地铁站的中压环线为主要，集中供电站会分解为多个取电点，这样也能够形成一个完整的工作体系。

2.2集中式供电方式集中式

供电方式具有如下优点：（l）在进行供电过程中，受外界环境的影响较小，具有较高的可靠性；（2）因为设有专门的供电站站，所以可以为一些专用的电路进行供电，供电质量较好；（3）自由度较高，可以进行自由调度管理，使供电站具有较高的可靠性，得以发挥地铁的最大效率；（4）操作简单，易检修，建设工程量也较小，容易实现，经济效益好。集中式供电方式的缺点是投人的资金较多，调度要求比较高。

2.3分散式的供电

方式。地铁沿线所引入的电源多，对于区域内的变电所在地铁车站中主要使用的方式是直接降压，对于这种方式具有很多优点，主要是：成本少，同时能够有效的进行城市电网规划管理。但是在应用的过程中也存在很多问题，主要是会连接很多的城市电网，因此会在很大程度上增加管理难度，在这个过程中如果出现了故障，很难采取有效的措施进行控制。不仅如此，整流机也会在工作的过程中直接影响到城市的电网的运行。

3地铁环网供电技术的应用形式

3.1环网接线

在地铁供电的过程中需要遵循一定的原则，即“N一1安全原则”。电网在运行的过程中主要是有效的进行电网接线和设备的调节来确保运行的安全，目前环网的接线主要是采用单环网和双环网，单环网接线性能不好，一般在遇到故障的时候会需要大量的时间和成本进行解决，对于地铁的正常运行产生很大的影响，因此基本不采用该种方法。对于双网络电网接线其主要是2个独立电源进行供电，在运行的过程中如果一个电源出现故障的时候其能够自动的切换到另一个电源，这样地铁的电网也能够继续正常使用，能够更好的确保地铁的安全运行。双网络接线主要的原理是利用了开关把出现故障的线路进行隔离，其不会影响到其他的供电线路，确保整个线路能够正常运行，同时在运行过程中还有备用的线路，其能够更好的确保整个线路的可靠性，保障电网的性能。

3.2中压交流环网系统

中压交流环网系统以照明系统、动力系统、牵引系统相互独立为出发点，应用环网供电技术组建电力运行网络，亦可采用动力、照明、牵引相互混合方式组建电力网络，在独立式电力运行网络中，各处电压等级相同，同时根据地铁运营情况发生转变，例如依据地铁远期运行计划，当一路电力系统不再运行时，会有相关电路承载其负荷，为相应电气设备提供电力，实现两路电力系统合并目标，保证地铁运营稳定、高效。为有效应用的环网供电技术，地铁运营管理部门需率先设计科学、安全、可靠、简单、经济且灵活的供电系统，同时通过设计预留裕度，实现高效供电目标，环网设备容量需契合地铁最大高峰供电负荷，各个设备之间具备关联性，且能自动规避电气故障，达到科学应用环网供电技术的目的。

3.3牵引动力照明混合网络接线形式

集中式供电系统中，当牵引网络与动力照明网络采用同一个电压等级时，就可采用牵引动照明混合网络，该接线方式下每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两个中压电源，中压网络采用双线环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线采用分段单母线加母线分段开关形式；降压变电所的主接线可采用单母线加母线分段开关形式，也可取消母线分段开关。在集中式供电系统中，混合网络电压等级采用35kV，利用了该等级的供电距离长、负荷力矩大的优势但是存在造价较高的不足；混合网络电压等级采用10kV，设备造价较低，但负荷力矩较小，供电距离较短，主变电所之间的供电距离不宜过长或需增加10kV供电分区数量。分散式供电系统中，混合网络电压等级采用了10kV，利用了与城网电力资源共享的优势。该环网的供电形式要求引入较多数量的城网中压电源。

3.4独立牵引网络+独立动力照明网络接线形式

该种形式下，牵引变电所主接线为单母线，牵引变电所的进线与出线均采用短路器，牵引变电所的两个独立电源来自同一个变电所的不同母线（两个主变电所之间的牵引变电所两个独立电源来自两侧不同的主变电所）。由于城市轨道交通线路用电负荷呈线状分布，确定环网供电形式时，电压等级的选取是很重要的因素。如10kV电压的负荷力矩要比35kV的小，在集中式供电系统中电压的供电距离收到限制，所以将牵引供电系统和动力照明供电系统设置为两个独立的中压网络，减轻10kV环网供电的负荷力矩。使用35kV、10kV两种电压等级，输变压的环节较多，配电线路变得复杂，变压器及配电线路的损耗增加。

结语

综上所述，为提高地铁营运综合效率，营建稳定、安全、低耗的地铁营运氛围，技术人员需秉持互补、有效、均衡、隔离等原则，抓住主变电所、中压网络、牵引供电系统、供配电系统等设计要点，有效地应用环网供电技术，降低电力故障对地铁营运消极影响，满足人们的出行需求，提高地铁营运的整体质量。

参考文献：

[1]王剑.环网供电技术在地铁供电系统中的应用[J].数字化用户，2017，（20）：68-69.

[2]许鸣.试述环网供电技术在地铁供电中的应用[J].装饰装修天地，2017，（3）：276.

[3]张平.浅谈地铁站务安全管理[J].企业技术开发，2014，33（15）：134-135.