地鐵車輛車間電源供電方式在實際應用中問題的分析

摘 要： 一般而言，地鐵車輛電源采用受電弓或第三軌供電方式，車間電源供電方式相對應用較小。文章以A市地鐵車間供電為例，介紹分析了車輛車間電源供電應用現狀。車輛車間電源供電方式可以在地鐵過載開啟保護機制，以保護供電電路，為車輛輸入增加大電流，快速識別地鐵車輛，減少了影響地鐵運營的因素。

關鍵詞： 軌道車輛;供電方式;車間電源

一、 引言

伴隨城市化興起和城市人口增加，地鐵在緩解城市交通危機中發揮重要作用。地鐵供電系統是地鐵重要組成部分，也是列車運行動力，文章將對地鐵車輛車間電源供電方式進行分析。

二、 現狀概述

地鐵電力系統是一種提供實時電力和連接能量供電系統，用于保證地鐵安全運行。從簡單照明到現代電源應用，兩者結合更深，電力能源系統在地鐵發展中起重要作用。目前由于地鐵運營中電能運行能耗巨大，區域應用受到限制，對地鐵沿線供電系統提出更高的要求。地鐵車輛車間電源供電系統應取自不同電源，即在同一變電站使用兩輛地鐵或兩個不同變電站。地鐵電源對輸電能力要求較高，一般需要一流負載。由于地鐵運營期間對電能需求很高，因此應在地鐵運營周圍設置變電站，以降低運營成本，簡化地鐵運營期間安裝成本。

三、電源供電方式分析

（一）集中供電方式

中央電源集中供電主要滿足地鐵電力需求，在地鐵上安裝一個特殊變電站。A市電力企業提供兩種主要電源，為電力系統負載和地鐵出行提供動力。現有主變電站需要相對大額電氣負荷和設備配置，以及大容量變壓器和輸電系統，以確保適當電力供應和正常運行。文章A市地鐵為例，其三號線為集中能源供電方式。

（二）分布式供電方式

分布式電源也是重要電源供電方法，一般來說，要在地鐵沿線建設數個開閉站，根據A市地鐵實際負荷情況進行建設。同樣由城市電網提供兩個電源，注意變電站牽引力和功率。建在城市內開閉站是提供分布式電力重要設備，可以將城市電力集成變電站。開放和脫離開閉站創建基本上通過串聯方式提供動力，當其中一個發電站無法隨著時間推移供電時，其他開關站將及時開機，成為發電候補，以確保地鐵正常運行。所有交換機站均具有相同電壓，其中大部分為10 千伏。例如，A市地鐵2號線是分布式電力模式，在很大程度上可以保證地鐵正常運行。

（三）混合供電方式

混合供電方式主要基于城市電網實際位置。地鐵部分供電系統是集中供電模式，部分為分布式供電模式，型號設備選擇比較復雜，外部電源由于電源電壓不同，難以控制。在這種情況下，需要將集中式和分布式電源同時應用，形成混合式供電方式。

四、 應用分析

（一）供電可靠性

A市地鐵附近主要變電站接收集中電源，因此在該地鐵線路中，所有集中電源配置高級，設備先進，繼電保護配置比較高，損壞概率小。在地鐵內形成小電網模式，對供電系統其他負荷干擾相對較少。地鐵集中供電可靠性相對較高，如果一個主變電站發生故障，另一個變電站將及時為地鐵變電站供電。城市電網引進兩種能源，操作模式總體上比較可靠。為保證地鐵正常運行，需要采取措施減少負荷，確保地鐵系統整體穩定性和安全，從根本上減少風險。

（二）供電質量分析

城市電網主要為集中式電源供電，電網等級高，系統容量大，風險大，帶寬大。地鐵電源主變電站與電網密切相關，高壓電網一般測量35千伏電壓，適當電壓調節裝置安裝在主變電站，以確保不間斷供電過程。分布式電源外部電源為電網10千伏，電壓級別低，全市大部分用戶都有10千伏電壓。由于用戶數量多，電壓系統不穩定，因此應根據實際情況選擇電源模式。如果采用這種方法，必須采取一些措施來彌補，例如提高變壓器功率和調整電壓調節裝置降低電壓不穩定性對系統影響的措施。

（三）地鐵電纜施工

在地鐵車輛中構建集中式電源模式相對容易，主變電站和城市電網連接電纜線路以及需要協調，接口數量較少。地鐵系統電氣運行沒有很大局限性，相對較為容易實施。分布式電源接口數量較多，并且某些電纜路徑復雜。同時，由于城市建筑數量龐大和地下管道交叉連接，地鐵鋪設電纜實施情況復雜。在某些城區，變電站負荷相對飽和，新增加地鐵系統對諧振和電壓功率要求很大，不能有效響應實際需求。

（四）地鐵電力運營管理

對于地鐵城市軌道交通管理，集中供電模式主要工作單位是發電站，與城市電網聯系不多，管理方便。電網出現故障時，地鐵可以內部調整，生產力高。在分布式電源模式下，有很多接口需要與其他電源部門協調，因此地鐵電力運行整體工作非常困難。

五、 結語

綜上所述，文章重點分析了地鐵車間車輛供電系統的供電方式，并重點討論了地鐵供電系統。集中供電是現代地鐵車間車輛建設的較好選擇，但具體選擇時應首先考慮當地條件，將城市發展規劃與地鐵供電敷設相結合，獲得最佳方案。其次，要從實際情況出發，努力制訂出最佳的地鐵供電方案。

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作者簡介：? 王豪杰，蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司。