地铁供电系统的供电方式及其选择探析

罗新强

摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们的生活质量也得到了很大的提高，城市里的私家车越来越多，在给人们生活提供便利的同时也给城市的交通带来了巨大的挑战。在此背景之下就要求对城市的地下交通进行不断地拓展，这也成为现如今解决交通压力最为科学合理的一种方法。目前我国各大城市已经掀起了一轮城市轨道交通建设热潮，其中最受人们关注的便是地铁工程的建设，由于地铁可以承载很大的客流量，为人们的出行提供了很大的便利，所以受到了人们的广泛喜爱。

关键词：地铁供电系统；供电方式；选择探析

1导言

随着时代的进步，人们的生活水平逐渐提高，城市私家车不断增多，不难发现，地面交通的承载，已经跑不过人类生活水平飞速的发展。因此，城市地下交通的拓展，无疑成为了现阶段缓解交通压力最好办法。现如今，全国已经陆续掀起新一轮的城市轨道交通建设潮，其中最为引人注目的便是以地铁，地铁每天承载着大量的城市人流，为人们出行提供了极大的方便。

2地铁供电系统的介绍与要求

2.1地铁供电系统的介绍

地铁的供电系统即在地铁的运行中为地铁各项需要电力的功能提供实时电力的在地铁沿线建立的供电系统。在轨道交通的发展中，电力系统用在轨道交通的电力牵引的历史已经有一百余年的历史，到现在，地铁的供电系统已经有了较大的发展，有了适合于不同国家和不同实际情况的各种供电制式和各种供电系统的选择。地铁供电系统一般由两个部分组成，一是从城市电网中拉取的电源，二是地铁内部的供电系统，也就是狭义的供电系统，它一般由牵引供电系统、供电配电系统、杂散电流防护系统、电力监控系统、接地防护系统和主变电所几个部分组成。地铁内的供电系统除了对电动列车进行牵引运作外，对地铁中的通风设施、自控车门、照明消防等功能的正常运作也起到了重要的支撑作用。地铁供电系统的意义就是给各种电压等级和电压制式的设备进行正常供电，保障地铁系统整体的安全运行。我国目前大城市中地铁发展迅速，主要的外部电源供电方案是35kV（33kV）的集中供电和10kV的分散供电，主要的牵引供电制式有DC1500接触轨、DC750V接触轨等制式，在供电系统和供电制式的选择方面，要根据当地的实际电源情况和网线规划情况来确定。

2.2地铁供电系统的要求

地铁供电对于周边的供电系统有一定的要求，供电系统要分布在整个地铁运行沿线，两路电源应该来自不同的变电所或者变电所的不同母线，且每个进线电源的输电量应该满足变电所的一级负荷和二级负荷的要求，两路电源应该同时投入使用，以应对可能发生的特殊情况，同时为了减少运营成本和建设成本，对地铁供电的变电站应该建立在地铁线路的周围，减少进入地铁的电缆长度。

3地铁供电系统的常见故障

随着地铁在人们出行中的应用逐渐变得频繁，相关人员在地铁的长期供电系统维护中发现并总结了一些地铁供电系统的问题，具体包括如下几个方面：①主变电所处的故障，一般表现为主变电所的电压显示为零数值，或者由于各种原因导致的主变电所供电开关的关闭使整个地铁系统出现断电。②变压器处的故障，主要表现为变压器处的跳闸以及电压失衡等，包括变压器的内部的故障，例如变压器内部短路致使其中相关部件过热、漏磁等。③电缆线路处的故障，主要表现为由于线路的问题，导致产生保护性的跳闸。④直流短路的故障，表现为如果在地铁的供电系统的供电压力过大导致产生负荷，就容易发生线路故障。⑤地铁电缆处导致的故障，地铁的电缆可能会因为在其安装应用时出现在接头上，或是在长时间的应用之后绝缘老化等现象，或是电缆的使用后所处环境较为恶劣，最终导致其降压变电所和牵引变电所发生停电等故障。

4地铁供电系统的分类

4.1集中供电

集中供电模式其实就是根据地铁用电的实际需求量，在沿线为地铁设立专门的主变电所，主变电所应该将高压转化成地铁所使用的10KV或者是35KV电压等级，然后再集中提供给地铁电力系统。地铁运行沿线所建立的主变电所通常情况下数量都不会太多，每个变电所所承受的电负荷也就相对比较大，这就要求所建立的主变电所应该具有大容量的变压器和输送功能，而且对于电源的电压也具有比较高的要求，这种供电方式比较便于对地铁运营的管理，具有较高的可靠性。

4.2分散供电

这种供电方式是根据地铁用电的具体符合情况，在地铁沿线设立很多的开闭所，各个开闭所的用电都是由城市电力系统来进行提供，且是通过两路电源来对地铁的牵引系统来供给电能。开闭所可以将地铁牵引降压变电所和城市电源设立在一起，由混合所溃向开闭所的叫做联络线，而由开闭所溃向混合所的叫做溃出线，这样一来即使某一个开闭所出现了异常情况，相邻的一些开闭所也可以为联络线提供一定的电力支持，所以应该在地铁沿线设立较多的开闭所来更好地确保对用电的支持。

4.3混合供电

混合供电方式其实是有效综合了以上两种供电方式的优点来对地铁系统提供用电支持，通常情况下都是以集中供电模式为主，也会偶尔采用分散供电模式来对原有的供电系统进行一定的补充，这种供电方式在理论上是一种最佳的供电方式，可以在具体应用过程中难度相对比较大。

5地铁供电系统供电方式的选择策略

5.1从供电质量上选择

从供电质量方面来考虑，通常情况下集中供电方式要优于分散供电方式，因为集中供电方式的电能主要来源于电厂的高压电，所以其供电质量就相对比较高，而分散式供电的电能电源主要来源于城市的电网，所以其稳定性能就相对比较差一些。

5.2从供电可靠性选择

从供电可靠性方面来进行考虑，集中供电方式在供电过程中发生短路和其他故障的几率相对比较小，这主要是因为其电能来源于电厂的高压电供应，所以各种防护措施也就比较到位，所受到的各种干扰因素也比较少；而分散供电方式电能主要来源于城市电网，而且在地铁沿线还建立了很多的开闭所，所受到的干扰因素相对比较多，一旦发生任何故障就需要周围的开闭所来补充供电，从而便大大降低了供电的可靠性。

5.3从运营管理方面选择

从运营管理方面来说，对集中供电方式的调整处理要比分散供电方式的调整更加简便，因为分散供电的接口相对比较多，操作起来也会更加复杂。

5.4从施工方和建设资金上选择

从施工方来看，集中供电方式要比分散供电方式简单得多，集中供电方式的接口比分散供电方式的接口要少很多，而且施工工序也更加简单；从建设资金方面来看，集中供电方式的建设成本要比分散供电方式的建设成本要高一些。

6结语

总而言之，上文已经从多个方面将集中供电方式和分散供电方式进行了充分的对比分析，总结出了集中供电方式要优于分散供电方式，所以其成为了目前地铁供电系统的最佳选择。当然在具体的操作过程中还应该充分结合城市的发展规划以及地铁供电的铺设方式，力求选择出最为科学合理的供电方式。

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