地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性分析方法研究

李朝鵬

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，地鐵成為了人們出行的一個重要的交通工具。在地鐵運行過程中，地鐵供電系統(tǒng)是非常重要的一部分，對于地鐵安全穩(wěn)定運行有直接影響。如果地鐵供電系統(tǒng)發(fā)生故障，就可能導(dǎo)致地鐵系統(tǒng)癱瘓，所以必須加強對地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性的分析研究。本文主要對地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性產(chǎn)生影響的主要因素和地鐵供電系統(tǒng)可靠性的分析方法進(jìn)行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng);可靠性;安全性;供電設(shè)備

隨著社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模在不斷擴(kuò)大，對于地鐵可靠性和安全性要求也是越來越高。在地鐵運行過程中，地鐵供電系統(tǒng)可靠性對于地鐵安全穩(wěn)定運行有直接影響，所以需要加強對地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性的分析研究。

1地鐵供電系統(tǒng)的內(nèi)容

第一，外部電源。在地鐵供電系統(tǒng)中，其所選用的外部電源即為地鐵供電系統(tǒng)主變電所所提供的外部城市電網(wǎng)電源，根據(jù)外部電源的供電方式不同，其主要可以分為集中式供電、分散式供電以及混合式供電方式三種。目前，我國的地鐵供電系統(tǒng)中所采用的外部電源供電方式通常為集中式供電。第二，主變電所。主變電所是地鐵供電系統(tǒng)中用于處理電壓的主要結(jié)構(gòu)，其所設(shè)定的進(jìn)線電壓通常為110kV，根據(jù)各個城市的地鐵結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)線電壓也存在一定的差異性。不同于使用電壓，主變電所所接受的電壓相對加高，這也要求主變電所必須用變壓器對電壓進(jìn)行改變，從而利用環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)輸送至其他變電所。第三，牽引供電系統(tǒng)。在地鐵運行的過程中，其所設(shè)定的電壓制式通常為直流1500V，而由于主變電所所改變并傳送的電壓為35kV/10kV，因此會利用牽引變電所將其調(diào)整為直流1500V，以此來確保地鐵的穩(wěn)定運行。

2地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性分析的重要性

地鐵作為一種高密度、客流量大的交通運輸方式，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有極高的要求。地鐵的供電系統(tǒng)必須保證穩(wěn)定性，一旦發(fā)生供電故障或事故，會對社會產(chǎn)生巨大的影響。輕微的供電故障會影響地鐵的運行效率，給人們的出行帶來不便，會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。嚴(yán)重時將導(dǎo)致運營中斷，給城市的交通帶來巨大的壓力，更會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成公共秩序混亂，對社會穩(wěn)定造成不利的影響。保證地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于維持地鐵的正常運行，對城市軌道交通具有重要的意義。因此，要不斷加強對地鐵供電系統(tǒng)的可靠性和安全性的研究力度，進(jìn)行全面、深入地分析，尋找供電系統(tǒng)易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，并制定相應(yīng)的解決措施提高供電系統(tǒng)的可靠性和安全性，更好的保證地鐵安全穩(wěn)定運行。

3影響地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性產(chǎn)生的主要因素

3.1地鐵供電系統(tǒng)設(shè)備的老化程度影響供電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。地鐵供電系統(tǒng)由供電設(shè)備組成，而這些設(shè)備的老化程度影響了供電系統(tǒng)是否能夠正常運行，必須要將牽引供電系統(tǒng)設(shè)備故障模式后果分析表制作好，必須要包含設(shè)備失效后的后果以及相關(guān)問題的處理方式，只有這樣才能夠定性的分析故障。在將分析結(jié)果得出來之后，還要以分析結(jié)果為根據(jù)將地鐵供電系統(tǒng)的可靠性和安全性的薄弱環(huán)節(jié)找出來，這樣就能夠使地鐵供電設(shè)備故障的發(fā)生率得以有效降低，并且能夠?qū)收贤ｋ姇r間進(jìn)行有效的控制。

3.2良好的評估體系和監(jiān)測機(jī)制是保證地鐵供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。要建立健全地鐵供電系統(tǒng)的安全評估指標(biāo)體系和監(jiān)測機(jī)制，積極的利用可靠性與安全性的分析方法全面地分析地鐵供電系統(tǒng)，將外界環(huán)境、人員配備、設(shè)備設(shè)施以及組織管理等各種安全因素作為評價方法的基礎(chǔ)，建立地鐵供電系統(tǒng)跟蹤巡查監(jiān)測機(jī)制，隨時掌握供電系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)，這樣在供電系統(tǒng)故障狀態(tài)下就能夠及時的組織故障搶修和恢復(fù)，將人員和設(shè)備的管理效能充分發(fā)揮出來，提高地鐵供電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

3.3地鐵供電系統(tǒng)的維護(hù)成本間接影響供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。每年地鐵運營單位都要花費大量的費用維修或保養(yǎng)供電系統(tǒng)設(shè)備，會使地鐵的運營成本加大，如果降低維修頻率，雖然可以使維修費用降低，但是地鐵供電系統(tǒng)的故障發(fā)生率也會隨之提高，而且一旦發(fā)生故障，就會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而增加維修次數(shù)雖可有效控制故障發(fā)生率，使地鐵的正常運行得到保證，但卻會產(chǎn)生較高的維修費用，加大了運營成本。因此必須采用科學(xué)有效的分析方法將地鐵供電系統(tǒng)的安全運行時間找出來，這樣就能夠合理的制定維修計劃，降低運營成本，進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。為此，必須制定合理的維修計劃，并對維修費用進(jìn)行有效控制。

4地鐵供電系統(tǒng)可靠性的分析方法

目前，地鐵供電系統(tǒng)的可靠性分析主要有故障樹分析法，故障模式后果分析方法和可靠性框圖分析法等。其中，可靠性框圖分析法是以地鐵供電系統(tǒng)為主要分析對象，對地鐵供電系統(tǒng)的供電可靠性進(jìn)行分析，最終找出影響供電系統(tǒng)可靠性的主次要因素及解決策略的一種方法。可靠性框圖分析法是供電系統(tǒng)可靠性分析中最常用的方法之一，可用于大多數(shù)供電系統(tǒng)狀態(tài)分析。具體分析過程中，我們使用許多類型的可靠性塊，將各種可靠性塊進(jìn)行拆分或重組，例如級聯(lián)和并行連接，記錄各種可靠性塊拆分或重組過程中對供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響程度，從而找出影響供電系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素，同時分析并尋求解決這一問題的方法，從而達(dá)到提高地鐵供電系統(tǒng)可靠性的目的。

5結(jié)束語

隨著社會的飛速發(fā)展，人們的出行方式越來越多樣化，面對越來越嚴(yán)峻的城市交通壓力，越來越多的人選擇地鐵作為主要的出行工具，這為地鐵行業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇，同時也面臨挑戰(zhàn)。我國地鐵行業(yè)快速發(fā)展的同時，地鐵的安全運營問題也被越來越多的人重視。因此，我們需要深入的分析和研究地鐵供電系統(tǒng)，找出影響其可靠性和安全性的因素，提出解決策略，保證城市軌道交通行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周文壇.車載高壓配電系統(tǒng)安全性研究[J].價值工程，2017，36（27）：89-90.

[2]郭鵬飛.地鐵供配電系統(tǒng)的可靠性與安全性分析[J].機(jī)電信息，2017（15）：16-17.

[3]閆桂紅.主動配電系統(tǒng)安全等級劃分與綜合評價研究[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2017.

[4]甄國棟.配電系統(tǒng)的安全距離[D].天津：天津大學(xué)，2017.

[5]張娟.鐵路電力配電系統(tǒng)可靠性研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

（作者單位：中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司）