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摘要：随着人们出行方式的改变，地铁运营压力也益增加。地铁供电系统作为支撑地铁正常运行的重要组成部分，其安全可靠性受到人们的高度关注。本文根据多年工作实践，对地铁供电系统的安全可靠性进行研究，供同行借鉴参考。
关键词：地铁；供电系统；可靠性；安全性
一、地铁供电的主要方式
（一）分散式供电
地铁分散式供电的主要电能来源是城市中的电网区域变电所或者是中压输电线，在地铁轨道的沿线设置了降压变电所与牵引变电所，因此它并不需要一个主要的变电所进行配电设置。分散供电的优点是可以充分利用城市电网中的电力资源，但是这种供电方式的电力来源是城市不同区域内的不同变电所，所以这种供电方式不仅要求变电所具备双路电源，而且在地铁的轨道沿线需要设置足够多的供电容量与变电所。分散供电的方式需要地铁所在的城市具备发达的电网以及与地铁用电要求相符合的供电电源。
（二）集中供电
集中供电方式主要按照地铁线路的长短与地铁运行过程中的用电量进行确定，在地铁变电的母线段进行数量与位置间隔的合理划分，设置专用变电所。而且每个地铁专用主变所都需要预备两路电源，两路电源相互独立，使用集中供电方式可以为地铁的牵引系统与地铁的降压供电系统提供主要的电力。如某地铁使用的供电方式就是集中供电的方式，负责地铁一号线的牵引动力负荷供电的变电所设置在A和B两个地点。这种集中式供电方式可靠性比较高，但是投资较大，在使用过程中需要结合当地的实际情况多方面考虑。
（三）混合供电
地铁混合供电方式是指将分散供电方式与集中供电方式有效结合在一起，以集中供电的方式为主，分散供电的方式为辅，形成的混合供电的方式。虽然这种方式继承了集供电与分散供电的优势，可以保障地铁的供电系统更加符合实际的需求，供电方式也更加灵活但是在混合供电的过程中，其施工极为复杂，使用混合供电方式需要考虑城市地铁技术的发展水平。
二、地铁供电方式中影响供电系统安全性与可靠性的因素及解决策略
（一）主变电所故障调度
对地铁整个供电区域而言，地铁主变电所承担所有供电任务，如产生故障将严重影响地铁正常运营，造成大面积秩序混乱，为此必须保证主变电所具有较高可靠性。当主变电所内接地变压器 T 接到主变压器低压侧时，正常情况下，因接地变压器具有较小电流，不会干扰保护装置。但当增大系统内零序分量的情况下，接地变压器将有此零序电流流过，并通过小电阻入地，主变差动保护装置在进行差动电流计算时，则会有零序分量产生，如此分量达到相应值后，即便主变压器不存在故障，差动保护装置也会产生一定动作。为此，必须重视主变电所故障调度应急指挥工作，及时做好各项应急准备工作。根据产生的故障，及时找出故障根源，采取切实可行的措施予以处理。
（二）加强安全管理
加强地铁通信电源系统的安全控制不仅是管理人员的责任更是我们社会和谐稳定发展的需求。加强控制好地铁通信电源系统的安全工作，不仅要求我们的相关工作人员要及时的对通信电源系统进行定期的检查和维护，还要完善内部的管理机制，提高工作人员的自身素质和工作效率。地铁通信电源系统一旦出现故障影响的是整个地铁的各个环节，没有电源的支撑就没有安全的运行保障，所以我们的相关人员一定要重视起来对电源系统的维护，以保障地铁运行的各项安全。从上述分析可以看出，地铁通信电源系统的安全控制对通信系统，以及整个地铁安全运行等方面都具有重大意义，但通信电源系统组成部分较多，引起通信电源系统安全隐患的因素复杂，改善措施涉及到多个方面，这就需要国家给予相应的技术支持和政策支持，并且监督落实到具体行动上，才能够真正的发挥出地铁通信电源系统的作用。
（三）实现不间断电源
地铁通信电源系统要发挥自身的作用就要从电源不间断供给方面出发，通信电源系统高频开关直流系统中的整流器主要作用就是在电流供给不足的时候可以将储备的电流进行供给分配。通信电源系统中的 UPS 系统是作为电源的保护设备，含有储能装置，当通信电源系统其它供电设备不能正常供电时，UPS 能把能量储存在电池中，以保证不间断供电。
（四）正常照明供电的可靠性与安全性
地铁车站照明主要可以分成两类：分别是应急照明和正常照明，其中部分线路的车站设置的是值班照明。依据某个区域地铁运用部门统计分析得知，其中照明系统所引发的故障概率已经占到了整个低压配电系统初出现故障概率的八成，照明供电的安全可靠性会直接性的影響到了公共场所之中的人身安全性。对于地铁而言，在公共区域和出入口通道的人口密度相对集中，地下站的正常照明基本上依照的是一级负荷来予以供电，地上站的正常照明则运用的是二级负荷来进行供电。为了有效的促进照明供电过程之中的可靠性，那么正常照明回路则运用的是交叉配电的方法。
（五）电源侧
在运用集中供电方式的供电系统之中，地铁站降压变电所的电源引自地铁专用主变电所的各个母线段之中；然而在分散式供电系统之中，则主要运用的是城市配电网之中的各个开关站。但是不管运用何种方式，供电系统都可以很好的为地铁站的降压变电所提供两路独立式的电源，确保地铁站内的供配电系统可以很好的实现一级负荷供电的实际需求。
（六）地铁供电系统可靠性的评估方法
目前为止，对地铁集中供电系统进行可靠性分析的方法主要是故障后果分析法。故障后果分析法是地铁集中供电系统与分散供电系统可靠性评估的主要方法，将地铁供电系统中的各元件状态进行分析，列举出系统运行中的全部可能状态，根据相关部门对集中供电系统与分散供电系统的有关规定，判断地铁集中供电系统内部的设备运转情况，制定出系统故障模式集合，根据此故障集合提出科学的建议、合理的预防措施与改进措施，提高地铁供电系统的可靠性。使用 FMEA 分析法（故障后果评估法）进行地铁可靠性评估的具体步骤如下
将地铁供电系统的设备组件进行细分，作为 FMEA表格设计的依据。对地铁供电系统可靠性的分析十分复杂，但实际应用的过程中它是地铁供电系统可靠性评估方式中最有效的手段。在地铁的供电系统中，元件的种类较多，不同元件出现故障的影响也不尽相同，出现故障的原因可能是供电系统的设备老化、供电系统的维修过程中出现的维修故 障 等，FWEA表格的填写法是评估的基础。无论是在可靠性框图法中，还是在最小切割法中，首先需要做的就是进行地铁供电系统的故障分析，但是与其他的方式相比，FMEA表格填写法的计算量较小。
三、结束语
随着我国交通行业的迅速发展，人们的生活出行方式越来越多样化，许多人选择地铁作为主要的出行工具，这为地铁行业的发展带来了机遇与挑战。我国地铁行业逐步发展的同时，地铁的安全问题被越来越多的人重视。因此，我们需要了解地铁的供电方式，并找出影响其安全性的因素，提出解决策略，从而保障地铁供配电系统的安全性与可靠性。以上内容就地铁供电系统的可靠性与安全性进行了分析论述。
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论文作者:刘勇
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷12期
论文发表时间:2019/9/10
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