摘要：城市轨道交通供电系统的组成结构相对复杂，供电方式也比较多样化，供电系统设备的应用更是要把握一些关键点，这些都给供电系统的维护管理工作增加了难度，需要相关工作人员能够对以上问题予以明确，才能有的放矢，确保城市轨道交通供电系统充分发挥效用，进而推动城市轨道交通的蓬勃健康发展。
关键词：城市轨道交通；供电系统；运行维修
引言
由于目前国内城市化进程的不断加快，城市中人口数量越来越多，有效的推动了城市轨道交通的发展，而供电系统状态维修模式在其中发挥着非常重要的作用，能进一步提高城市交通系统的安全、稳定性。
1.城市轨道交通供电方式概述
1.1城市轨道交通变电所
一般来说，城市轨道交通变电所主要包括有三类，分别是主变电所、牵引变电所和降压变电所，各类变电所的功能有着明显的差异:
1．主变电所主变电所是负责为城市轨道交通提供电力能源的机构。城市电网的电压为110kV，而城市轨道交通供电系统多采用35kV环网供电。为了保证变电所内设备的稳定运行，主变电所需进行降压处理，再通过中压环网供电网络将来自主变电所的35kV电压分配给沿线的牵引变电所和降压变电所。，主变电所可采用内桥接线或者是线路—变压器接线，具体选择哪种接线方式要视实际情况而定，还要充分考虑到城市电网规划要求，唯有如此才能进一步提高主变电所设计的合理性。
2．牵引变电所目前，国内城市轨道交通列车通常采用750V和1500V两种直流电源供电，这就意味着从主变电所流出的电压需要再次进行降压处理，通过设置牵引变电所可以达成这一目的，但是需要注意的是牵引变电所的位置不但要便于后期的安装调试，还要与整个供电系统联结成为一个有机整体，变电所的数量、容量及其在线路上的分布是经过供电计算分析后决定的。牵引降压变电所在车站内的位置也应设置在站台层，靠近负荷中心区域，避免因设备吊装造成不良的后果。
3．降压变电所城市轨道交通各个车站通常设置1个降压变电所和一个跟随所，若有物业层，则会设置物业层专用的跟随所。
1.2供电方式
由于城市轨道交通四通八达，已经成为了城市交通的主干线，因此在供电方式的选择上要格外谨慎，将城市轨道交通供电系统与城市电网进行协同规划，合理选择供电系统的供电方式。
1．集中供电方式在城市轨道交通所经过的线路沿线每隔一定的距离设置一座变电所，从城市电网中引入110kV以上的电压，而引入的电压越高，需要设置的变电所数量就会越少。此种供电方式在我国城市轨道交通供电系统中应用广泛，投资成本较高，可是在调度管理和设备检修上都相对便利。
2．分散供电方式分散供电方式只需要设置牵引变电所和降压变电所，并从城市电网引入35kV或以下的电压进行供电，引入的电压是相对独立的，可以说这种供电方式投入的资金和资源都比较少，经济效益极为可观。
3．混合供电方式集中供电和分散供电的混合应用是一种必然趋势，融合了这两种供电方式的优点，根据不同区域的供电系统运行情况来选择集中供电或者是分散供电方式，应用效果十分显著。
2.供电系统状态维修内容
2.1补充和完善电力系统一次设备状态指标
城市轨道交通电力系统设备从初始设计到最终报废都具有实际运行特性。在这种情况下，条件更新不仅包括特征参数，还包括盲区和限制。借助最新技术和设备，完善了设备状态指标体系，更好地提高了电力系统的健康维护效果。
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2.2供电系统一次设备状态确定
系统的改进从城市轨道交通供电系统设备的初始设计到最终处置的整个过程中，它是以一般准确获得的状态指标为基础，借助最新的技术和设备，可以完成对特定设备运行状态的预警，并提供系统设备来补充和完善电力状态确定系统，同时附有预警、紧急维修、快速维护、掉线等指标。
2.3供电系统主要设备监控系统
整个运行周期的在线实时监控系统，在正常情况下，从初始设计到最终处置，都会检查盲区和限制，以更好地提高现有在线检测技术以及最新检测技术、工具、设备和电力系统的健康效率。为了保证城市轨道交通的安全高效运行，可以研究和开发各种方法。
3.城市轨道交通供电系统维修分析
3.1单体设备的调试与维修分析
首先，调试工作中要进行电力电缆、直流电缆试验。其中，电力电缆试验中还包含网电缆试验。其次，要进行整流、动力变压器的调试试验，并且要做好开关柜以及整流器柜的调试试验。此外，单体设备的调试试验还包含接地、防雷以及负极柜、电源盘的调试试验等。当设备安装工作结束之后，首先要确保现场的环境达到调试要求，之后针对不同的设备种类进行测试。这一过程中，需要用到专门的试验仪器，并且测试时需要对各种电气设备的参数进行合理设定，进而对设备的电气性能、机械性能做出全面的测试。
3.2传动调试与维修分析
①要对各类设备之间的二次电缆接线状况进行调试，确保电缆接线满足设计要求；②单体设备调试工作结束之后，要进行整组传动调试，进而确保各设备之间能够协调、配合。这一过程中，主要进行直流传动的检查，并且完成交流模拟量传动调试以及开关自投。对于直流传动而言，主要是对不同种类的开关进行检查，确保信号指示的正确性。同时，还要对实际的接线状况进行检查，确保与原理图相一致。对于交流模拟量传动而言，可以细分为两方面的内容：前者是电流回路传动，后者是电压回路传动。该环节通过输入电流与电压值，检查各项仪表的指示状况是否正常。对于自投功能的检查而言，应将工作重点放在进线、母联断路器上。具体调试过程中，要对信号、音响的响应进行密切的关注。
3.3变压器故障维修分析
变压器所在系统是否存在接地故障、短路故障，是否受到过过电压、过电流的冲击。在对变压器进行状态维修时，一旦发现变压器短路绕组线圈在外侧，将会出现较大可能性的变形。如果变压器无法停电处理，则需要做好色谱分析试验工作，一旦有停电检修的机会，则需要对中型变压器开展吊罩检查，对于大型变压器而言，最好放油后进入变压器罩内开展检查工作。
3.4开关柜状态维修分析
供电系统开关柜状态维修的原则是从个体状态检测和整体状态检测两个方面来对开关柜开展状态检修工作，具体实施方法分为对开关柜进行状态检修和对开关柜进行抽样检测等。整体性状态维修通常是以抽样检测方法为核心，而个体性状态维修是以带电状态监测为核心，以此来有效提高供电系统开关柜状态维修效果。
3.5电缆牵引网络维修分析
在广义上被称为对称补偿。对称补偿包括基于三相到单相对称变换的负序补偿和无功补偿。由于交直流交流列车的功率因数接近于1，因此实现了无功补偿，只有负序补偿成为补偿的主要目标。因此，对称补偿可以被称为负序补偿。与在同相补偿装置中应用的原理相同，NCD需要传输有功功率来补偿负序。如有必要，无功功率补偿和谐波滤波的功能可以在这些器件端子上实现。同时根据电池的大小，负载下的电压会下降到11V左右。记录负载下的所有电池电压。8VDC或更低的电压可能会引起故障，应尽快更换。如果电池组年龄在5岁以上，建议更换所有电池。在检查电池的同时，还需要检查并纠正任何端子腐蚀、电缆老化或其他异常现象。
结语
综上所述，我国城市轨道交通供电系统经过了漫长时间的研究和应用，相关技术和设备已经得到了不断的完善，在大量的应用实践中总结了宝贵的经验，使得城市轨道交通供电系统的设计更加趋于科学化与合理化，给供电系统设备提供了充足的电源，保障了设备的稳定运行，这为城市轨道交通事业的发展注入了源源不断的生机和活力。
参考文献：
[1]李建民.城市轨道交通导论[M].北京：机械工业出版社，2012.
[2]郑瞳芷.城市轨道交通牵引供电系统[M].北京：中国铁道出版社，2003.
论文作者:关粟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：变电所论文; 供电系统论文; 轨道交通论文; 城市论文; 设备论文; 状态论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第28期论文;