地铁供电系统的供电方式选择探析

摘 要：地铁系统不可或缺的地铁供电系统，主要负责为地铁运营提供电力，随着地铁系统建设规模的不断扩大，为了满足现代地铁供电的需求，需要了解地铁供电系统的灵活简洁可靠、多个可靠的保护系统和监控系统、快速有效的反应能力和预防措施等基本要求，并从集中供电、分散式供电、混合供电等供电方式中根据建设方和建设资金及运营管理的实际要求选择最为合适的地铁供电系统。

关键词：地铁供电系统；供电方式；选择

近年来城市地铁的建设规模随着城市化的深入、城市人口的不断增加和社会经济的快速发展而不断扩大。车辆段，电力照明，控制中心，车辆部分等任何地方都需要地铁供电系统的电能支持，负责为地铁运营服务提供电力机车牵引动力和动力的地铁供电系统，是城市地铁系统的重要组成部分。因此，为了更好地建设城市地铁，必须重视地铁供电系统的可靠性，安全性，经济性和便捷的调度性。本文结合实际情况，讨论了地铁供电系统的供电方式和选择策略。

1.地铁供电系统概述及基本要求

作为中国城市交通系统的重要组成部分，城市地铁系统的建设随着中国城市经济发展的加快越来越完善，对城市居民的旅游产生了非常重要的影响。主要负责为地铁运营提供电力的地铁供电系统，都是地铁系统的不可或缺的重要组成部分，无论是电力机车的运营还是地铁运营服务。目前在地铁供电系统的负荷随着地铁系统建设规模的不断扩大而日益增加的背景下，为了找到更合适的满足现代地铁供电的需要的供电系统，其运行方式的研究有必要进一步加强。

地铁供电系统主要由依靠外部电源为地铁内部线路供电的内部供电系统和地铁外部的电网是其电源的外部供电系统组成。，而内部电源系统。包括，包括电力监控系统，接地保护系统，内部供配电系统，电流保护装置，牵引供电系统，变电站系统等多个子系统在内大的地铁供电系统分布在整条地铁线路上，在地铁建设和运营中，其多个供电设备和电源负责各地铁的供电。未不断完善地铁供电系统的建设，必须高度重视并深入分析地铁供电系统的运行方式和特点。

地铁供电系统的基本要求：

灵活简洁可靠的运行模式。灵活可靠的运行方式和灵活简洁的调度方式在地铁供电系统运行过程中非常重要。当地铁供电系统发生一些紧急故障时，地铁供电系统的安全可靠运行在高精度的运行水平和多级事故后备用运行方案得到确保。为最大限度地减少故障的影响，使维修人员不会影响正常供电下的电气系统故障排除，系统继续正常运行的有效地保证有赖于地铁的供电灵活简洁的调度方式。

多个可靠的保护系统和监控系统。地铁供电系统中多个可靠的保护系统和监控系统可以保证地铁供电系统一部分发生突发永久性故障时，可以及时将故障部分从整个系统中移除或隔离，还可以方便调度员掌握地铁供电系统的运行过程和故障处理过程。[1]同时当主保护拒绝运行时，监控系统的使用可以快速启动备份保护。

快速有效的反应能力和预防措施。地铁供电系统对于某些关键部位的电缆故障，设备故障和接触网故障，为尽量减少损失，还需要具备快速有效的应急检修的响应能力和预防能力。通过对具有临界磨损点的部件磨损期的准确的预防性诊断，可以有计划地修复或者可以有计划地更换有潜在事故的设备，从而可以消除事故发生的可能。

2.地铁供电系统的供电方式

2.1集中供电的方式

便于操作和管理的集中供电，即根据结合地铁线路的长度，实际的用电量，沿地铁线路由主变电站组成的供电方案，是地铁供电系统的常用运行方式之一。具体来说，就是沿地铁线路建设一个专用的电压为110kV为变电站供电，为主变电站供电。每个主变电站都有两个独立的电压均为AC 110kV的电源。然而根据地铁供电系统的实际需求，主变电站向地铁供电前，系统供电将降低电压到AC35kV或AC10kV。此外，集中供电方式的特点是具有很强的可靠性，因为每个牵引变电所和降压变电站均采用环形电缆供电。目前上海，深圳和广州的大部分地铁供电系统都是基于这种模式。

2.2分散式供电方式

地铁供电系统的常用操作方式也有电压供电模式为AC110kV的分散式压供电，即通过区域变电站，从城市电网沿地铁线路直接引入多个电源，直接供电于地铁牵引变电站，降压变电站等。一般来说，牵引变电所和降压变电站在分散供电模式下都必须具有双电源。近年来分散供电的AC35kV电压水平在我国主要城市进行了改造，逐渐消除。AC35kV电压水平因此很难在10-30公里范围内引入多通道电压等级电源。[2]

2.3混合供电方式

主要模式的集中供电和第二選择的分散供电的结合就是混合供电。为进一步提高地铁供电系统的可靠性，完善地铁供电系统，在集中供电模式未考虑的某些地方可以引入部分城市电网电源。混合动力电源目前用于北京地铁1号线，武汉轨道交通和中国其他地铁系统。

3.地铁供电系统供电方式的选择策略

3.1电源质量的选择

考虑到供电质量，电力主要来自电厂高压的集中供电通常优于电源主要来自城市电网的分散供电方式。集中供电较分散供电，供电质量较高而且其稳定性能良好。电源质量的选择倾向集中供电。

3.2供电可靠性的选择

考虑到供电的可靠性，其电能来自电厂高压电源、发生短路和其他故障可能性相对较小的集中供电，因为采取了各种保护措施，干扰因素很少，故较主要来自城市电网、地铁沿线有多个开闭站、受干扰因素影响较大的分散供电更为可靠安全。[3]而且需要周围的开关站来补充电源的分散供电一旦发生任何故障，供电的可靠性就更低了。供电可靠性的选择倾向集中供电。

3.3运营管理的选择

相比于分散供电方式，集中供电方式在运行和管理方面调整比简单，接口操作相对更加简便，不会像分散式供电那么复杂繁多。运营管理的选择倾向集中供电。

3.4建设方和建设资金的选择

接口远小于分散供电方式的集中供电方式，从施工方面看，施工过程比分散供电方式简单得多；从资金使用规模的角度来看，集中供电方式的建设成本高于分散供电方式。

参考文献：

[1]陈欢.地铁供电系统的供电方式及其选择浅析[J].农家参谋，2018（06）：233.

[2]孙梓博.地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究[J].城市建设理论研究（电子牌），2017（18）：11.

[3]陈德胜.城市轨道交通中压供电网络保护设置[J].都市快轨交通，2010（03）.

作者简介：

刘恒（1982-）男，汉族，学士，高工，成都地铁运营有限公司.