地铁供电系统的供电方式及其选择的分析

徐景远，张 皓

(中交二公局电务工程有限公司，陕西 西安 710000)

0 引 文

电力供应是推动地铁系统运行的重要关键，而且地铁工程通常具有污染性低、效率高的特点。我国所拥有的车辆数目在不断增多，交通压力在不断增多，在这种背景下地铁工程的建设有效缓解了交通压力，满足城市交通发展需求。为保证地铁系统运行稳定性，则需要保证地铁供电的稳定性和可靠性，地铁供电方式通常有三种，分别为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式，在实际实施过程中要充分结合工程需求对其进行科学选择和应用。

1 地铁的供电系统

交通系统是城市系统中的重要组成部分，关乎到城市经济发展以及国民经济水平的提升，然而，城市居民数量在不断增长，而且生活节奏在不断的加快，这在一定程度上促使地铁负荷在不断加大，只有保证供电系统的效率和稳定性，才可能保证地铁系统能够稳定运行，由此可见，地铁供电系统的选择和应用非常关键。在这种背景下，我国应不断加强对地铁供电方式的研究力度，探寻最佳的供电体系。地铁供电系统通常具有一定的复杂性，其电源主要是外部电网，从而实现供电系统对稳定供电，维持地铁系统稳定运行。地铁供电系统通常具有一定的复杂性，由多个部分构成，例如照明系统、杂散电流防护系统、牵引供电系统、电力监控系统、照明供电系统等，而且还包括许多重要的用电设备，例如电梯、空调等。为能够实现地铁中所有用电设备能够正常运行，那么则需要在整个地铁沿线对相关的供电设备进行科学合理的布置，为保证供电效率和供电稳定性，还需要对备用电源进行有效设置，例如双路电源的使用。如果在地铁系统运行过程中发生了突然断电可能给民营企业造成严重经济损失，在地铁供电系统中所采用的内部电源线路相对较为复杂，通常都是来自不同输电系统和变电站，有效避免了意外断电现象发生。由于，地铁工程沿线距离较长，往往会使用到大量的电缆，地铁工程项目整体的运营成本和建设成本相对较高，在地铁建设时可以将站点设置在供电站附近，这样能够有效减少电缆等其他输电材料的使用，从而降低整体成本。

2 地铁供电方式分类和选择

2.1 地铁供电方式综述

地铁供电系统相对较为复杂，通常分为内部供电和外部供电两种类型，其中，外部供电包括三种，分别为分散供电、集中供电、混合供电，每一种供电方式在使用时都有一定的优势和弊端，应综合地铁工程项目的整体情况，对其进行科学的选择和应用，最终实现利益最大化。地铁内部供电主要包括第三轨供电、接触网供电，虽然是内部供电方式，但是在选择应用时却会影响外部供电方式选择，每一种供电方式都有着独自的应用优势和弊端，应具体情况具体分析。

2.2 集中供电方式及其选择

所谓的集中供电方式通常所指的是在地铁线路沿线合理位置设置变电场所，这种变电场所主要适用于且系统供电，通过对接入的高压电进行有效的处理供地铁系统运行使用，通常需要将其变压为35 KV和10 KV，在满足电压等级后可将其直接应用于地铁线路供电。集中供电方式主要是通过变电所的建设完成地铁系统供电，这种供电方式不需要设置附属变压器，但是对主变压器要求非常严格苛刻。集中供电方式的应用优势主要是统一管理和控制，设备维护更加便捷，稳定性强，抗干扰能力强，故障发生率低，线路铺设长度相对较短，这主要是因为变压器和内部供电系统电源通常处于集中分布状态，但是，集中供电方式应用缺点主要是造价成本高。

2.3 分散供电方式及其选择

这种方式主要是通过对相关区域变电所进行科学合理的设置，最终完成全部地铁站的电力供应工作。分散供电方式(如图1所示)同样需要对双路电源的设置，通常需要将其设置在每处区域变电所，这主要是为了避免不必要意外状况发生。分散供电方式在实际应用过程中能够实现对城市供电网络的有效使用，因此整体维护和建设成本相对较低，但是采用这种方式极可能发生电网侧的干扰问题，采用分散供电方式通常包括许多的接入口，在管理、控制和维护方面还存在着一定的难度。

图1 分散供电方式

2.4 混合供电方式及其选择

与集中供电方式和分散供电方式相比，混合供电方式复杂程度相对较高，主要是通过对这两种供电方式的融合应用，但在混合供电方式应用时最主要应用的是集中供电，其次为分散供电，其中分散供电方式主要发挥着辅助供电的作用。混合供电方式有着良好的应用优势，通过对以上两种供电方式的融合应用，有效保留了这两种供电方式的应用优点，但是，混合式供电方式更为复杂，建设、执行和管理难度非常高，因此这种供电方式在地铁供电系统中应用程度较低。

2.5 内部供电方式

地铁系统内部供电方式主要包括两种，分别为接触网送电和第三轨供电，首先，接触网供电主要包括柔性接触网和刚性接触网供电，现阶段接触网供电方式在地铁供电系统中应用程度较高；第三轨供电主要包括上、中、侧接触式供电。通过相关的调查研究发现，这两种内部供电方式中接触网供电应用效果更佳，并且具有较高的安全性，在轨道交通中被广泛推广应用，第三轨供电方式通常所消耗的成本相对较低。在地铁供电系统供电方式选择的过程中应综合地铁工程供电系统整体情况，从建设、维护、管理、成本等多方面入手，对其进行科学。

3 供电方式选择策略

3.1 供电质量

在供电质量方面对供电方式选择进行分析，由于在城市地铁系统中往往采用的是集中供电和分散供电方式，这两种供电方式相比，在供电质量方面集中供电方式应用效果更佳，这主要是由于集中供电方式所建设的变电所往往都是超过220 KV等级，分散供电方式主要采用10 KV等级中压电源，供电质量差，另外，集中供电方式无论是在管理还是控制方面都要优于分散供电方式。

3.2 供电可靠性

供电可靠性是保证地铁系统稳定运行的重要关键，在供电可靠性角度对供电方式选择，集中供电方式效果更佳，在实际应用过程中发生故障概率极低，主要是由于所采用的电压等级较高，防护措施相对较为完善，抗干扰能力较强，集中供电方式的应用优势主要是统一管理和控制，设备维护更加便捷，稳定性强故障发生率低，线路铺设长度相对较短，这主要是因为变压器和内部供电系统电源通常处于集中分布状态；分散工作方式往往需要进行多个区域变电所的建设，在实际应用过程中常常会受到多种因素的不良干扰，与集中供电方式相比分散供电方式供电可靠性相对较低。

4 结束语

地铁工程项目的建设在一定程度上有效缓解了城市交通压力，地铁供电方式主要包括三种，分别为集中供电、分散供电和混合供电，这三种供电方式通常具有不同的应用优势和弊端，总体而言，集中供电方式效果更佳，应充分结合地铁工程项目实际情况对供电方式进行科学选择。