城市軌道交通供電系統模式的構建研究

張 鵬

中鐵電氣化局集團有限公司

城市軌道交通供電系統模式的構建研究

張 鵬

中鐵電氣化局集團有限公司

隨著社會的飛速發展和經濟的快速進步，城市交通工程建設也隨之發展起來。城市軌道交通的供電系統是城市軌道交通的能源總線，可以直接對城市軌道的交通運營造成影響。城市軌道交通作為當代新型便捷的交通工具，已經發展成為大中型城市交通的首選乘坐工具，是人們出行交通的重要組成。因此，對城市軌道交通來說，構建一個靈活安全可靠的電力供電系統尤為具有重大意義。本文針對城市軌道交通供電系統做出了分析研究，對城市軌道交通供電系統的模式進行了探討，并分析其相關因素來闡明城市軌道交通供電系統的重大意義。

軌道交通；供電系統；模式構建

引言

在當今經濟發展和科技水平高速進步的社會形態下，人們的生活水平也在隨著社會發展不斷的提高，對交通的需求也越來越大。那么城市軌道的工程建設就有效的緩解了城市的交通緊張現狀。城市軌道交通成為當前人們出行首選工具，那么就需要相關人員重視城市軌道交通的進一步發展。那么軌道交通供電系統作為維持軌道交通正常運行的重要環節，理應受到更多的重視和關注。

一、供電系統重要性

城市軌道交通系統的電源一般來自國家電力系統及專門建立的電廠，隨著電力系統的發展和技術進步，我國采用一般多不設置電廠的設計理念。比如國外有36萬KW的專用地拿出進行輸電，還有許多城市未設置專門電廠，卻由國家電力公司發電。城市軌道交通供電系統一般由三部分構成：

1.1 供電源于電力網

城市軌道交通供電系統的電力能源來自于所在城市的國家用電系統，直接取自于城市或者區域電力網，城市軌道的供電系統指的是國家電力網通過某種方式向城市軌道交通進行供電[1]，因此，城市軌道交通供電系統受城市電網和區域電力網結構的影響。

1.2 牽引供電

城市軌道交通供電系統中的牽引供電系統是其核心，它主要負責提供電能給軌道交通車輛，主要起到的功能有降壓、整流、傳輸電能。

1.3 照明系統

城市軌道交通供電系統中的動力照明系統主要負責向信號設備起到照明、通風、排水等功能設備饋送電能，降壓、分配以及傳輸電能是其主要功能。城市軌道的供電屬于一級供電負荷，一旦發生中斷狀況，將打亂運輸計劃和影響車輛運行，對城市軌道交通中的環控、照明等系統的運行造成破壞影響，給整個城市的交通系統造成混亂，從而導致不良的社會影響。尤其是城市交通軌道的建設一般都是我國的重要城市，也就是我國的某一政治經濟文化中心城市，其影響范圍不可估量。由此看來，建設一個安全可靠又經濟的城市軌道供電系統顯得尤為重要，對城市軌道交通發展有著重要意義。

二、城市軌道交通發展現狀及供電系統概況

自從進入21世紀以來，我國的城市軌道交通建設就已進入快速發展階段。目前我國的城市軌道交通建設已初具規模，另外也有相當數量的大中型城市著手構建不同類型的軌道交通建設工作，在未來的城市交通發展中，軌道交通建設速度將持續增快。

2.1 城市軌道交通發展現狀

在當下人們生活節奏出行效率都快速發展的形態下，社會的經濟環境也在飛速發展，人們對于出行的代步工具也具有了越來越高的要求，對交通需求較大。那么為了更好的解決交通困難的問題，部分城市已加快構建城市軌道交通的進度，大力發展城市軌道交通建設。城市軌道交通的建設大大的緩解了城市公共交通擁擠不便的現狀緩解了公共交通的重大壓力，尤其軌道交通自身所具備的節能、環保便捷的功能優勢，在當下社會發展的要求之下，極其符合現代社會提倡的環保出行。因此，我國目前的城市軌道建設工作正是得以發展的最佳時期。尤其是北京上海等大城市更是加快了對城市軌道建設的建造步伐，城市軌道交通可分為較多種類和類別。

2.2 城市軌道交通供電系統簡介

城市軌道交通的運行基礎就是供電系統，也是一個重要環節。那么在軌道交通工程建設的前期階段就要對其供電系統設計進行密切關注。隨著我國城市軌道建設的快速發展及運用，建設工程中所需要的設計技術與施工技術程度也得到了進一步發展，供電系統中所運用到的相關設計理論及相關方案軟件在軌道建設的工程建成中也發揮著重要的促進作用。但是目前很多設計方法還不夠完善，只適用于供電系統的初步規劃及方案設計。因此通過分析對供電系統有進一步了解以較好的完成軌道交通建設的前期準備和相關設計工作。

三、城市軌道交通供電系統設計方法研究

3.1 供電電源選擇

當前國內城市軌道交通的供電方式主要分為分散、集中這兩種供電方式。當軌道建設供電系統設計采用分散型供電方式的時候，城市軌道交通設計就不對主變電所所進行設置；反之當采用集中式供電時就要設置主變電所。一般由城鄉電網輸送至城市軌道交通供電系統中的主變電所攬徑數量較小，電源的可源性也較高，施工相應的就非常方便。對集中供電方式來說，投資費用較高，而分散式供電在不涉及公用電網改造的情況下投入資金較低。因此要根據具體情況不同合理選擇供電電源。

3.2 直流牽引設計

在軌道交通供電系統設計過程中，據相關規定反映出牽引變電一般較于牽引供電在經濟技術方面占有很大優勢。結合我國當前現狀，在進行牽引變電設計時，牽引變電應盡可能的設置在地面，這樣相應的投資費用就較低，可保護性也明顯增高，管理很方便。同時要保證發生意外故障時，依靠相鄰變電負荷能力可以保證列車正常運行以及其他方面的考慮要求，那么設計人員就要按照軌道所需要的最大傳輸力來具體設置牽引變電的方案和機組容量。

3.3 中壓網絡

在對城市軌道交通供電系統的工程設計過程中，中壓網絡是供電系統的核心內容，涉及多種因素及設計方案，據運營經驗，我國目前新型的中壓網絡系統方案逐步得到采用，當中壓網絡處于環網故障時，主變電中相應線路會出現跳閘的情況，隨之備用聯系斷路器將得以采用來維持列牽流整流機組的不斷供電，軌道供電系統的正常運行。以及在分析研究過程中，供電系統的設計要充分將中壓網絡的電壓等級及直接性明確劃分。

四、結語

城市軌道交通的動力系統主要是電能，而為了保證電力系統的正常可靠運行，必須設計一個合理的供電系統方案。完整、科學的滿足軌道交通的建設工程順利進行。為優化城市交通系統做好準備，推動城市軌道交通的建設和發展。

[1]譚麗娜,白冰.城市軌道交通供電系統淺析[J].教育教學論壇, 2012（33）:190-191.