中铁七局集团电务工程有限公司 河南省郑州市 450000
摘要：随着社会时代的进步，人们的生活水平也在逐步提高。城市的个人行车数量在持续增加，不难发现，地面运输的能力越来越受到了限制。虽然人们生活发展的水平变快了，但是人们出行的速度却变慢了。因此在这一阶段，城市地下交通的发展无疑成为了缓解地面交通压力的最佳途径。现在，国家已经逐渐引发了新一轮城市轨道交通建设的大浪潮，其中最引人注目的就是城市地铁的建设。地铁为每天在城市中生活和工作的人们提供了极大方便的出行条件，因此地铁系统的建设和运用应该保证绝对的安全性。电力系统对于地铁的正常运行来说是极为重要的，选择的供电方式不恰当，就会影响到电力系统的性能稳定性。
关键词：地铁供电系统；供电方式；选择
一、地铁的供电方式分类和选择
地铁的供电方式主要有地铁外部的供电系统和地铁的内部供电系统，地铁外部的供电系统指集中供电、分散供电以及混合供电的方式，这三种供电方式都有一定的利弊，在实际运用和选择中要进行具体的分析才能确定具体所要用到的供电方式。对于地铁内部的供电方式包括中压环网供电系统、牵引供电系统，这两种供电方式在地铁的不同位置有不同的选择，而且它们的优点也不尽相同，这给我们因地制宜选择合适的供电方式提供了基础。
图1地铁供电系统的内容图
1、地铁集中供电方式及其选择分析
目前地铁的供电都需要接到外部的城市电网中才能保证供电，其中地铁的集中供电就是在地铁的线路沿线设立一个专门的主要的变电场所，变接入的高压电到10千伏或者35千伏这样的可以在地铁线路直接使用的电压等级。这样的以建立主变压器将地铁所需要的电力统一进行供给而不会设立附属的变压器的供电方式就是集中供电系统，这种供电方式对主变压器的要求较高。这种方式的优点是在于变压器集中，所以地铁内部供电系统的电源也是集中式的便于控制和管理，同时可靠性也较高、便于维护。集中供电系统因为自身的建筑成本较高、线路的保护措施也比较完善，所以出现故障的几率也不高，受到的干扰也比较小。集中供电由于线路集中、铺设的线路长度也较少。
2、地铁分散供电方式及其选择分析
地铁分散供电的供电方式是指设立多个开闭所，然后通过开闭线路对地铁进行供电。通集中式供电一样，每一个开闭所都有两个供电电源，以防止意外情况的发生。开闭所这样的分散供电系统的混合所被称为溃出线，开闭所这样的供电方式沿铁路线设立，保证铁路各个沿线的电力输送。同时这样分散的设计有利于保证供电的稳定性和可靠性，保证出现意外情况时不影响整个供电线路。分散式的供电方式一般由于多个开闭所的设计使得它容易受到外力的干扰，而且分散的供电存在着大量的接入口使得管理变得较为困难。
图2地铁分散式供电方式图
（其中K为开闭所，H为牵引降压混合变电所）
3、地铁混合供电方式及其选择分析
地铁的混合供电是将集中供电和分散供电结合起来的一种综合的供电方式，主要以集中供电的方式，再以分散的供电方式作为辅助。这种供电方式结合了集中式供电和分散式供电的优点，但是这样的供电方式建造起来较为复杂，执行的难度也较大，管理控制也较为复杂。所以目前我国主要的供电方式还是集中在集中式供电和分散的供电方式这两种之中。
4、其他内部的供电方式概述
中压环网是地铁的内部供电系统，这种供电系统是将变压器设计在外部系统中，外部系统将高压变为10千伏或是35千伏的电压，中压环网的供电方式的运营成本低且输送电能的效率较高。其次是牵引供电系统，这种供电系统负责对列车的动力组分进行供电，直流牵引供电系统通过接触轨作为向列车供电的途径，回路是由钢轨和回流电缆组成。
二、地铁供电系统的供电方式的选择策略
1、从供电质量上选择
第一，先从供电质量的角度来进行对比，集中式供电方法相比于分散式供电方法要更好一些，集中式供电方法的电力只要采用高压电，所以它的供电质量要更好；由于分散式供电方法的用电是与城市电网相关联的，所以它的供电质量就相对较差。
2、从供电可靠性选择
从供电安全可靠这一方面来选择，集中式供电方法会出现线路短路或者是发生故障的几率很小，由于集中式供电方法采取的是使用高压电，对于高压电来进行的防御方法一定十分可靠，所以相对来说它会受到干扰的可能性极低，那么更为安全可靠一些；而分散式供电方法主要用电是结合城市电网的，这会设置很多的开闭所，产生干扰的因素较多，如果有问题发生，就要有最近的开闭所来对它做补偿供电，因此它的安全可靠性并不高。
3、从运营管理方面选择
采取集中式供电方法对于调试方面来说是比较易于管理的，所以对于运营管理来说难度不高；反之，采取分散式集中供电方法相对较麻烦，其电力主要来源于这个城市的电网当中，相互环节较多，管理起来也是比较繁杂的，所以对它的调控是相对复杂的。
4、从施工方和建设资金上选择
对于工程实施这一方面，集中式供电方法相比于分散式供电方法更加容易一些，由于集中式供电方法与城市之间需要的环节较少，供电需要的电线要通过的路径也相对很少，在工程实施方面就比较容易便捷。分散式供电方法却恰恰相反，它与城市之间所需环节繁杂，在工程实施方面就更为冗杂；从资金角度来说，集中式供电方式大多使用高压电，它的建设施工资金较高，反之分散式供电方法对于供电电压的要求就没有那么高，所以其成本也相对较低。
结束语
总之，现今我们国家的大多城市对地铁的供电大选取两路个体电源，选择集中供电、分散供电以及两者结合的混合式供电的方法。仅从地铁运营这个方面来考虑，选取集中供电的方法是最为符合效益的，所以在条件允许的前提下，应该考虑选用集中供电的方法。多种变电所大多选择设有两个变压器主干线接线方式大多选取单母线的接线方法，这种方法是最为安全可靠的。在牵引供电方面可以选择采用架空接触网供电或是第三轨供电的方法，对于架空接触网来说，大多采用柔性接触以及刚性接触这两种主要方法。特别是刚性接触这一方法，已经在我国得到广泛的使用，其体现的良好性能已经得到了证明，这一方法在我国将有一个更为广阔的前景。现在对于地铁供电系统这一方面，我国是尤为重视的，对于这一系统的建设在将来将会更进一个台阶，由此我们对于供电设施这一块的质量也尤为重视。
参考文献：
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[2]何治新.现代有轨电车牵引供电方式选择[J].城市轨道交通研究，2013，16（7）：105-108，113.
论文作者:倪彬彬
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/17
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