城市轨道交通工程供配电节能措施分析论文_黄刚强

深圳地铁建设集团有限公司 广东深圳 518000

摘要:随着我国经济的快速发展,城市建设者逐渐加强了城市建设的力度,人民的生活方式也发生了较大的变化。由于人民生活水平的快速提高,汽车在实际生活中的应用也愈加频繁,城市中的小汽车数量急速上升,导致城市中交通拥挤的情况也越来越常见。另外,汽车在使用中会产生大量的汽车尾气,进而降低城市的空气环境质量。为减少城市交通拥堵现象,降低汽车尾气对环境的污染,城市中出现了轨道交通,轨道交通在运中会大量的使用电能,会造成电能资源的大量浪费,对我国经济发展产生不利的影响。因此,相关人员应根据轨道交通的具体情况采取针对性的配电节能措施,降低轨道交通对于我国资源的浪费,进而实现城市的可持续发展。

关键词:城市轨道交通;供配电;节能措施

引言

城市轨道交通在一定程度上提高了我国人民出行的便捷性,使城市中交通拥堵的情况得到了缓解,减少了汽车尾气对城市环境的污染。并且城市轨道交通的运行推动了我国经济及社会的发展,使得我国的基础设施得到完善。但是轨道交通在使用中会大量消耗城市中的电能资源,并造成一定的资源浪费。相关人员应对城市轨道交通轨道进行全面的了解,及时的发现大量耗电的位置,并积极采取改进措施,降低城市轨道交通对电力资源的消耗,促进城市的可持续发展。

一、城市轨道交通工程供配电节能措施分析

(一)主变电所选址方案

主变电所的选址是城市轨道交通配电中较为重要的一项,配电系统建设人员应重视配电选址的重要性,并合理的选择主变电所的地址。变电站的位置应选择在负荷中心,要在交通线路附近,减少电压在线路中的损耗,进而降低轨道交通配电系统对电能的浪费。主变电站要临近城市电源变电站,并且要放置在多条城市轨道线路交汇点,靠近多条交通路线,降低政府线路铺设的支出,减少政府建设城市轨道交通的成本,增加轨道交通道路的经济收益,促进城市经济的快速发展。主变电站在建设与选址时,要在保证城市居民安全及轨道交通系统安全的基础上减少主变电站建造的数量,多条交通路线共同使用一个主变电器,这样不仅可以降低城市轨道交通路线的建设成本,还在一定程度上降低了占用的土地资源,节约城市电能,减少了资源的浪费,在保证城市人民出行安全及出行便捷的同时,加快了城市可持续发展的脚步[1]。

(二)采用高供电电压等级降低电网线路损耗措施

降低轨道交通线路中电路损耗量,是降低我国城市轨道交通配电系统电能资源浪费的途径之一。因此,工作人员应对产生线路损耗的原因进行充分的分析,提出针对性的措施降低配电线路损耗,提高电力资源的利用率。在城市轨道交通方面,我国与国外有所不同,因此,我国城市轨道交通相关人员在进行城市轨道平配电系统建设时,要根据我国城市内的轨道交通使用电能的具体情况对电路中的电压进行合理的设置,进而保证轨道交通道路配电线路中降低对电流的损耗。一般情况下,我国在使用35千伏配电网进行城市轨道交通配电系统配电时,这种电压网的容量较大,电路中的电能资源损耗较小,会降低电路中电能的损失,使得电能资源可以得到充分的利用,35千伏电压在我国城市轨道内交通使用较为广泛,并且这种电压的使用技术相对的较为成熟,促进了我国的城市轨道交通的快速发展。10千伏配件网的输电半径较小,并且对电能的容量也较小,与35千伏配电网相比,10千伏的配电网对于电能的损耗较大,对电能资源的浪费较少,会存在较为明显的节约电能资源,因此,相关工作人员可以使用高压电压减少电路中电能的损耗,进而降低配电网对电能资源的浪费。

(三)牵引变压器容量选择

城市轨道交通相关工作人员在进行牵引变压器容量选择时,不能进行盲目的选择,要根据相应的原则进行牵引变压器的选择,降低城市轨道交通配电网对电能资源的损耗,减少对我国资源的浪费。牵引变压器在使用中应严格遵守以下原则:城市轨道交通在运行时,如果出现高峰,就可以提高牵引变电的额定容量,最高的功率不能超过300%的额定容量,但是城市轨道交通高峰时平均的功率不能超出150%的额定容量。并且城市轨道相关人员要明确电力资源在满足列车需求的情况下,才能节省电力资源,使电力资源的供给可以满足轨道列车的正常运行,为人民提供一定的便利。另外,相关人员对电力资源进行控制时,要使得轨道交通中高峰时的平均功率不大于额定容量,进而使列车可以正常的运行。

二、降压变电所设计

(一)降压变电所选址

城市轨道列车建设相关人员在进行降压变电所选择时,不能盲目的选择建设场所,应根据城市的发展需求及列车的运行需求对降压变电所地址进行选择。降压变电所应在城市交通负荷中心,而且降压变电所的在位置的交通相对的较为便利,在有必要的前提下,建设者应在降压变电所设置站台,进而提高降压变电所的交通便捷性,完善城市轨道交通设施的建设。相关人员应根据城市轨道交通的需求对变电所的数量进行合理设置,并且根据城市的经济及科技发展选择更加合适的降压器,进而提高城市轨道交通的节能性。

(二)使用全寿周期成本法选择变压器

城市轨道交通建设者在进行变压器选择时,不能充分的考虑变压器的后续使用情况,只重视变压器的前期使用情况。这种现象使得变压器的质量较差,使用寿命较短,不能及时的为城市轨道交通列车运行提供稳定的配电,导致城市轨道列车不能正常平稳的运行,使得人们的日常出行不具备便捷性,降低了人民的生活质量。城市轨道建设者在进行城市轨道建设时,不能对城市轨道变压器的成本及生命周期进行重视,使得变压器在运行过程中出现配电线路损耗过大的现象,导致同等电压下使用较多的电能资源,造成了电能资源的浪费,使得城市轨道交通运行的费用增加,降低了城市的可持续性发展。因此,城市轨道建设人员,在进行城市轨道交通变压器选择时,应在节约成本的前提下,选择低损耗的变压器,进而降低列车的运营成本,延长变压器的使用寿命,使变压器为列车运行提供稳定的配件。非晶合金、变压器的空载电压较低,城市轨道建设者可以使用这种变压器对城市轨道进行建设,降低空载时电能的损耗,提高电能的利用率。

(三)无功补偿及滤波治理

我国城市轨道列车在运行中降压变电所设备的功率因素较高,城市轨道建设者在进行城市轨道降压变电所设计时,应考虑到无功补偿装置的设置,防止在城市轨道列车停运时,电压过大而导致主变电所110千伏侧出现无功过补偿的现象。这种现象会使得主电压变电所造成损害,不能为城市轨道列车进行正常的配电,导致列车无法正常运行,也会导致电压变电所的使用寿命缩短,增加维护人员的维修次数,增加城市轨道交通的运营成本。城市轨道交通者在进行设置无功补偿时,要对无功功率及总谐波进行合理的控制,使其可以满足城市轨道交通运行的需求,保证列车可以正常的运行。这种方式不仅可以在一定程度上保证主变压变电所不受到损害,还可以使得电能可以在城市轨道交通列车运行中得到充分的利用,降低电能资源的浪费,保证城市进行可持续性发展。

图1 轨道列车能源回馈流程图

(四)设置再生制动能量回馈装置

城市轨道交通建设者在进行城市轨道交通建设时,应重视再生制动能量回馈装置的设置,这种能量回馈装置是将电能供电系统和制动系统相结合使得多余能量回馈。这种再生制动能量回馈装置可以使运行中的列车回收与利用附近列车不能使用的能量,进而进而将制动能量再利用,充分的使用制动能量,以达到节约能源的目的[2]。图1为轨道列车能源回馈流程图。

(七)照明节能设计

照明系统是城市交通轨道列车中较为重要的组成部分,并且也是城市交通列车中使用电能较多的装置之一。城市轨道建设者在进行列车设计时,应对列车内的灯光照明进行合理的设计,确保列车中灯光布局及数量可以符合行业的要求与标准,进而确保列车中的灯光照明可以满足列车乘客需要。城市轨道交通建设者不仅要对列车的阳光照明进行合理的运用,还要对城市轨道列车的门窗进行设计,使列车可以充分的对自然光进行使用,以自然光的使用对列车内灯光照明进行补充和辅助,减少电能资源的使用,进而合理的使用电力资源。另外,建设者还应使用节能灯具对列车进行装饰,以达到节约电能资源的目的。建设者在设计城市轨道交通列车灯光照明系统时,应根据列车的运行路线、运行情况、外部环境条件等科学的对灯光亮度进行调控,使得不同的环境中可以使用不同的灯光亮度,使列车运行中可以对电力资源进行节约。

结论

随着人民观念的转变及城市的发展,我国城市轨道交通的数量正在不断增加,城市轨道交通在运行的过程中会消耗大量的电能资源。相关工作人员想要降低轨道交通的电能消耗就要合理的选择主变电所的位置,针对轨道交通的供电需求合理的设计降压变电,并且也可以对轨道列成中的照明系统进行合理的设计,确保城市轨道交通可以合理的使用电能资源,减少我国电能资源的浪费,进而实现社会经济的长久稳定发展。

参考文献

[1]张真. 基于多维矩阵WBS的城市轨道交通项目集成管理研究[D].中国矿业大学,2014.

[2]王孟宁. 审计视角下城市轨道交通工程设计阶段造价控制研究[D].青岛理工大学,2015.

论文作者:黄刚强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/17

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