浅谈城市轨道交通供电系统的设计与运用

来源: 发布时间:2019-07-30 09:51:51

  摘要:现阶段,我国城市轨道交通事业正处于高速发展时期,相关配套系统也在逐步建设完善。其中供电系统的建设效果将直接关系到列车能否安全运行,因此加强对供电系统的研究是非常必要的。本文将对城市轨道交通变电所和供电方式加以探析,并阐述城市轨道交通供电系统的设计与运用了路径,以期能够充分发挥供电系统设备功能,确保城市轨道交通供电系统的稳定运行,从而为列车的安全运行奠定坚实的基础。

  关键词:城市轨道交通;供电系统;设备;运用路径

  引言: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。

  一、城市轨道交通变电所和供电方式概述

  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:

  1.1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。

  1.2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。

  1.3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。

  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。

  2.1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。

  2.2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。

  2.3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。

  二、城市轨道交通供电系统的应用

  1、外电源

  外电源指的是城市电网,将其接入城市轨道交通供电系统,选择合适的供电方式,确保城市轨道交通供电系统设备能够获得充足的电源电压,保持安全稳定的运行,这是城市轨道交通供电系统建设的根本目标。

  2、牵引供电系统

  牵引供电系统设备的开关通常为六氟化硫断路器或真空断路器开关。六氟化硫断路器开关依靠动静触头间的导体介质被隔绝灭弧,真空断路器依靠真空中动静触头没有导体介质自然灭弧。为了防止谐波电流流入城市电网,牵引供电系统要运用12脉波并列运行,组成24脉波的整流器,可以保证供电电流的稳定性,同时也便于运营管理工作的开展。

  3、动力照明系统

  城市轨道交通动力照明系统中主要包含了配电变压器这一设备,该系统为TN-S三相五线制,工作电压为380V。考虑到城市轨道交通动力照明系统的运行要求,必须要配置两台配电变压器,一台停止运行后,另一台要可以给一、二级负荷继续供电,所以配电变压器的负载率不得低于60%。这样设计既可以降低城市轨道交通供电系统的投资和运行成本,还能够避免城市轨道交通运行过程中有可能出现的测量精度误差、CT变比选择等问题。

  4、杂散电流腐蚀防护

  杂散电流是指走行轨泄漏到城市轨道沿线地面的电流,会对建筑工程钢筋、地下金属管线造成电化学腐蚀,给城市轨道交通列车的运行埋下巨大的安全隐患。因此,城市轨道交通普遍建立了杂散电流的腐蚀防护系统,始终贯彻预防为主,以排为辅,加强监测的防护原则。

  结语: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]杨会胜.城市轨道交通供电系统的设计及应用[J].工程建设与设计,2017(04)

  [2]王静耀.浅析城市轨道交通供电系统的供电方式[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(09)

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