关键词：城市轨道交通；供配电 ；电节能措施
一、城市轨道交通供配电节能措施
1.1主变电所选址方案主变电所位置选择满足安全可靠性要求，靠近负荷中心，邻近轨道交通线路布置，满足中压网络线路压降、线路损耗等经济技术指标要求。主变电所选址靠近城市电源变电站、多条线路换乘车站附近且交通方便的位置，减少高压电力线路建设费用，方便设备运输和电力线路进出，减少中压线路建设费用，方便中压电缆接入。主变电所选址应在满足地铁供电系统安全可靠运行的前提下尽量减少主变电所设置的数量，实现多条线路的共享，减少对城市土地资源和能源的消耗。
1.2采用高供电电压等级减少电网线路损耗措施既有城市轨道交通中压供电网络，国外一般有35kV、20kV和10kV电压等级，国内一般为35kV（广州地区为33kV）和10kV电压等级。35kV中压网络输电半径和容量大、电能损失小，在国内轨道交通供电系统中已有非常成熟的应用。10kV中压网络输电半径和容量小，电能损失相对较大，一般用于运量较小的城市有轨电车中。采用35kV供电电压等级，与10kV供电电压等级相比，线路损耗和变压器损耗均可以减少，节能效果明显。
1.3牵引变压器容量选择牵引变压器容量依据如下原则确定：（1）在各种运行方式下，各牵引变电所高峰小时最大功率应小于整流机组300%的额定容量，高峰小时平均功率应小于整流机组150%的额定容量。（2）整流机组的单边供电能力应满足牵引变电所单边运行的需要。（3）正常运行方式，各牵引变电所高峰小时平均功率应小于整流机组额定容量。
1.4降压变电所设计（1）降压变电所选址根据车站类型、规模及负荷情况，降压变电所的位置应尽量靠近负荷中心且便于设备运输，因此车站的变电所应尽量设在站台层。根据车站规模考虑设置一座或两座降压变电所，当设置两座降压变电所时，其中一座为降压变电所，另一座为跟随式变电所。车辆段及综合基地，根据实际需要设置降压变电所。在有牵引变电所的车站和场段，应将降压变电所与牵引变电所合建为牵引降压混合变电所。（2）配电变压器容量选择随着科学技术及生产水平的不断发展，动力配电用的干式变压器空载损耗已经很小，变压器的最佳效率范围已增大，以某厂生产的环氧树脂绝缘1250kVA变压器为例，空载损耗为2.16kW，负载损耗为10.01kW，如功率因数按0.9考虑，根据此参数计算，负荷率在40%～100%间时，效率均在89%以上。在动力变压器的容量选择时，在考虑最佳负荷率的同时，建议以变压器容量满足各种运行方式下的用电量要求为原则，即变压器容量满足以下条件。在正常运行状态下向本供电范围内的全部用电负荷供电；单台变压器解列时，另一台变压器满足本供电范围内全部同时工作的一、二级负荷的用电要求。用单台变压器运行时的负荷计算值确定变压器的容量，以两台变压器同时运行时的负荷计算值进行校核。（3）使用全寿命周期成本法选择变压器目前，大多数国内变压器用户在选择变压器时，只注重初期投资，而对变压器使用寿命期内空载损耗、负载损耗不在乎，即对设备全寿命周期成本关心不够。这造成了变压器使用过程中损耗较大，进而带来运营成本的增加。变压器选择损耗小、初始价格高的变压器虽然一次投资高，但从全寿命周期角度，总的投资较低，因此宜采用低损耗变压器以降低损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆非晶合金变压器由于其空载损耗特别低，具有很好的节能效果，但由于其成本较高，可以选择适当场合进行应用。在变压器选择时，推荐采用SC（B）13系列以上低损耗节能变压器。
1.5无功补偿及滤波治理地铁车站降压变电所低压侧设备功率因数一般可达0.8以上，有的甚至可达到0.95以上。根据国内地铁运营经验，降压变电所低压侧一般无需投入无功补偿装置，否则在用电低谷时（晚上停运），大量电缆容性负载造成主变电所110kV侧的无功过补偿，出现向电网反送无功电力的情况。在城市轨道交通中设置动态无功补偿及滤波装置，动态调整系统无功功率，并统一治理系统总谐波，该方案不仅满足了供电部门对功率因数及谐波含量的要求，提高了系统电能质量，还能减小系统损耗，并在节能和环保方面发挥作用。
1.6照明节能设计照明系统中优化照度设计，优化广告照明的布置，在满足国家照度要求的同时，尽量减少灯源量。在地面建筑中，充分利用自然光，对门窗合理设计，将自然光引入室内进行照明。推荐采用高效节能灯具，主流的节能灯具主要为T5灯管以及LED灯，采用节能灯具能够实现节能约10%~20%。车站照明考虑采用智能照明控制系统，可根据现场的实际运营情况，包括客流量，外部自然光情况等调节车站的照明亮度，达到精细化控制目的，具有灵活性、可靠性等优点。该措施可以降低照明能耗，并使用预设置控制方式和控制组件，在不同时间精确设置和管理不同环境的光照度，实现很好的节能效果。车站设备房设置应急照明，以往地铁工程中往往采用长明灯的运行模式，而大部分设备房间为无人值班，只有在巡视时才有人进入。因此，推荐设备房应急照明设置开关的方案，当运营人员巡视时，进入房间打开灯具开关，离开房间时切断绝大部分照明灯具。当有火灾发生时，应急照明灯自动开启，保证人员疏散和应急状态下的工作需要。
二、结束语
随着我国电力行业不断地稳步发展，其交通轨道的发展情况可以充分的体现出国家的经济能力，在城市轨道交通建设时要想增加节能效果可以通过改变运行电压、运行方式和节能技术来实现。当前我国正处于发展的瓶颈期，轨道交通在发展的同时也要保证对建设的能耗进行节能优化，上文就此对轨道交通供配电节能方案就行分析讨论，为我国轨道工程节能措施更好的建设，提出相关参考价值。
参考文献：
[1]赵霖.城市轨道交通工程供配电节能措施分析[J].科技创新与应用，2018（29）：146-147.
[2]陆明.城市轨道交通系统综合效益研究[D].北京交通大学，2012.
[3]王德峻.城市轨道交通工程建设项目管理的研究[D].长安大学，2013.
[4]杨旋.城市轨道交通供电系统设计过程中的成本控制[D].西南交通大学，2009.
[5]董晓冬.城市轨道交通工程直流牵引供电系统运行方式分析[A].见：中国土木工程学会城市轨道交通技术工作委员会编.2012中国城市轨道交通关键技术论坛暨第三届中国（长春）国际轨道交通论坛论文集[C]，2012：4.
[6]刘辰雪.城市轨道交通工程费用定额比较分析[D].吉林建筑大学，2016.
论文作者:蓝启贵 杨柏旺
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期
论文发表时间:2020/4/23
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