摘要：伴随社会进步及经济发展，人均生活水平不断提高，个人汽车拥有量呈逐年递增趋势，地面交通承载力远远无法满足城市交通运输需求，促使开拓城市地下交通成为缓解地面交通压力的最佳方法。地铁作为城市交通出行方式之一，肩负着运载大批量城市人流的任务，为城市居民日常出行提供便利，而如何保证其供电系统安全性及可靠性，是相关工作人员所面临的主要挑战。本文以地铁供电系统为切入点分析其供电方式，就提出具体的选择对策进行深入探究，旨在为相关从业人员积累更多的工作经验。
关键词：地铁供电系统；供电方式；选择对策
自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国地铁覆盖范围不断扩大，地铁供电系统技术水平日趋成熟，社会对于地铁供电系统技术要求也更为严格。为了主动迎合时代发展潮流满足日益增长的供电需求，地铁供电系统技术重心逐步向分析供电方式及提出选择对策转变[1]。同时，地铁作为城市交通出行方式之一，肩负着运载大批量城市人流的任务，为城市居民日常出行提供便利，并且其供电系统是地铁重要组成部分，不止能提供列车运行动力，更是保证地铁内其他重要设施供电稳定性及持续性的有力手段，而如何选择适宜的供电方式，是相关工作人员所面临的主要挑战。鉴于此，本文针对地铁供电系统供电方式及选择对策的研究具有重要现实意义。
1 地铁供电系统电源要求及电压等级
1.1 电源要求
一般说来，企业及工厂用电区域较为集中，而地铁用电区域沿着线路10km范围当中，这边体现了地铁和别的单位在用电方面的差异性。对于地铁来说，归类为一级负荷用电的标准；值得注意的是，地铁供电系统电源要求主要包括2路电源分列运行互为备用、各个进线电源容量满足变电所全部1级及2级负荷要求及2路电源要求来自不同变电所或同一变电所内不同母线。一旦一路电源出现故障，则另一路的电源表现为持续供电的状态。考虑到损耗能够得到有效降低，进一步达到强化日常运营管理的目的，对于分散式供电电源点来说，有必要尽量靠近地铁线路，与此同时集中式供电主变电站站也有必要满足这一要求；此外，还有必要控制电缆通道总体长度。
1.2 电压等级
按电压等级，地铁供电系统电压等级可分为DC220V或DC110V、DC1500V或DC750V、AC36V、AC380/220V、AC10kV、AC35kV、AC110kV或AC63kV[3]。其中，DC220V或DC110V属于变电所直流操作电压及事故照明电压；DC1500V或DC750V属于接触网（轨）电源电压；AC36V属于安全照明电源电压；AC380/220V属于地铁动力照明等低压符合用电压的电源电压；AC35kV属于牵引供电系统电源电压或主变电所电源电压，正被AC110kV替代逐渐消失于城市电网中；AC110kV或AC63kV属于主变电所电源电压，尤其是AC63kV电压级属于东北地区电网特有。
2 地铁供电系统供电方式分析
对于地铁供电系统而言，其组成成分主要为两大模块：其一，为内部供电系统；其二，为外部供电系统；地铁通常是通过城市电网输送电能，不会独自进行发电厂的建立；从城市电网角度分析，地铁属于用户群体之一，且这一用户群需要很大的供电量。与此同时，地铁内部供电系统的组成成分铰较多，涵盖了：电力监控系统、动力照明供电系统、牵引供电系统及主变电所。其中，对于牵引供电系统来说，其主要部分有两方面，其一为牵引网络，其二为牵引变电所；而对于动力照明供电系统，则进一步划分为动力照明配电系统和降压变电所[4]。
对于主变电所电压，一般是AC110kV；与此同时，其供电是由区域变电所提供的，或者由发电厂提供供电；进一步交由主变电所降压，对地铁内部进行供电，在系统所需电压级上是AC10kV和AC35kV；在主变电所供电过程汇总，采取的模式是集中供电，对于其中的主变电所，其所需的电源为AC110kV电源，一共2个，均为独立存在。和别的供电模式比较，对于集中供电模式，能够为地铁运营管理提供便利，对于其中各牵引变电所和降压变电，则由环网电缆进行供电，其可靠性较强[5]。此外，值得注意的是，目前我国以“北上广”为典型代表的大型城市均实行集中供电。
对于其中的分散供电模式来说，其电压级一般是AC10kV。因为国内一些大型/中型城市电网，对电压级的要求越来越高，导致AC35kV电源在一定范围内存在可操作性不够好的问题。因此，对于分散供电模式，需确保每一座降压变电所、牵引变电均能得到双倍电源，例如：以北京地铁或沈阳地铁为例被广泛应用于实践领域；结合图1分散供电方式发现，无论是降压变电所或牵引变电所，在电源方面其供应区域存在多个。对于混合供电模式，指的是集中供电和分散供电两者融合，但其中主要的是还是集中供电，部分区域添加城市电网电源，从而起到补充集中供电的作用，进一步确保电网系统的完善。
图1 分散供电方式
3 地铁供电系统供电方式的合理选择探究
根据变电所类型，进一步可知地铁变电所的类型较多，包括了：降压变电所、直流牵引变电所及主变电所等等。从各个类型变电所主接线分析，需确保其线路的安全性及可靠性，然后基于变电所进行变压器的设置，一般设置2台，在主变电所接线方面，可使用内桥接线方式，或者采取T形接线方式，这是一次侧接线；对于二次侧，主要给予单母线分段接线方式。以广州地铁作为例子，其变电所便采取了一次侧内桥接线方式，但在二次侧，则实施了单母线分段接线方式。此外，基于牵引变电角度分析，无论是在一次侧，还是在二次侧，均实施单母线接线方式；并且，在降压变电所一次侧上，一般实施母线接线方式，在二次侧则实施单母线分段接线方式。
值得注意的是，对于供电所，在降压设置过程中，独立设置组合电器，包括熔断器和负荷开关的组合，在一次接线上和降压变电所比较相似，但需要明确的是在其一次侧无高压断路器。考虑到管理的效果得到有效增强，并达到节约用地的目的，具备降压变电所和牵引变电所的车站，有必要合理设置牵引降压混合所。对于一些降压变电所，会采取比较特殊的接线方案，例如某地区的地铁车辆的降压变电所接线，由牵引变电所与降压共同构建；考虑到降压所全部2路能够独立电源进线，在一次侧由车站一端降压所引进另一路电源，基于正常运行期间，变压器（2台）表现为分列运行的情况，并基于低压侧进行了分段开关的设置，同时还设置了失压自动投入装置，使得开关运行断开得到有效实现。
总之，有必要合理选择地铁供电系统的供电方式，结合地铁车辆的实际需求，做到合理科学选择，进一步确保地铁车辆供电的可靠性及安全性。
结语：
通过本文探究，认识到合理选择地铁供电系统的供电方式非常重要。基于地铁日常运营管理角度来看，集中供电方式更具有优势，客观上要求条件允许下将集中供电方式视为首选供电方式。与此同时，还有必要明确地铁供电过程中潜在的不足，采取有效的解决方法，使地铁供电的效果得到有效增强。而相关技术人员和管理人员，便有必要注重技术及管理水平的提高，确保地铁供电的安全性及可靠性。总而言之，有必要合理科学选择地铁供电系统的供电方式，进一步确保地铁供电的可靠性及安全性，最终为我国地铁工程的发展奠定扎实的基础。
参考文献：
[1]张亮.地铁供电系统的供电方式及其选择探析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（18）：17-18.
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[3]窦建东.地铁供电系统的供电方式与选择策略研究[J].住宅与房地产，2015（19）：192.
[4]张禄.试论地铁供电系统的供电方式及选择对策[J].科技风，2015（11）：17-18.
[5]莫景泉.地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究[J].中国高新技术企业，2013（01）：72-74.
论文作者:王小东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：变电所论文; 供电系统论文; 地铁论文; 方式论文; 电源论文; 电压论文; 接线论文; 《基层建设》2018年第31期论文;