淺談城市軌道交通供電系統的節能措施與經濟運行

裴琳

【摘? 要】在當前城市化進程不斷加快以及城市人口高速增長的過程中，城市內部所出現的環境污染問題以及交通堵塞問題等也越發嚴重，對于城市的可持續發展以及城市居民生活質量的改善產生了一定程度的影響。所以，在城市發展過程中，堅持可持續發展的理念是城市軌道交通發展過程中最需要貫徹的發展理念。在城市軌道交通運行過程中，供電系統是運行系統的核心，在實際工作中會消耗大量的能量，所以需要就供電系統的節能、經濟與環保進行探討。論文對此展開詳細論述。

【Abstract】In the current process of accelerating urbanization and the rapid growth of urban population， the problems of environmental pollution and traffic congestion within the city are becoming more and more serious， which have a certain impact on the sustainable development of the city and the improvement of the quality of life of urban residents. Therefore， in the process of urban development， adhering to the concept of sustainable development is the most important development concept to be implemented in the process of urban rail transit development. In the process of urban rail transit operation， the power supply system is the core of the operation system， which will consume a lot of energy in the actual work， so it is necessary to discuss the energy saving， economy and environmental protection of the power supply system. The paper discusses it in detail.

【關鍵詞】城市軌道交通;供電系統;節能措施;經濟運行

【Keywords】urban rail transit; power supply system; energy saving measures; economic operation

【中圖分類號】U223.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）03-0100-02

1 引言

從當前的城市發展來看，因為城市內部所面臨的交通壓力越來越大，所以城市軌道交通是未來城市內部交通的最主要發展方向，而且在當前我國許多城市也已經建造了城市軌道交通，如我國的北京和上海等。在今后的發展過程中，二線城市甚至是三線城市，也已經大量興建起城市軌道交通。對于城市軌道交通來講，在整個系統運行的過程中，供電系統對運行會產生至關重要的影響，所以在進行供電系統設計的過程中，需要融入節能意識以及環保意識，從而使供電系統運行的能耗降到最低。

2 城市軌道交通供電系統節能措施

2.1 調整城市軌道交通運行方式

對于城市軌道交通來講，白天以及夜晚的運行負載量是具有較大區別的。在白天的時候因為出行的人數比較多，所以列車的負載量會比較大。隨著運行時段的變化，負載量會出現不同程度的變化。在不同的負載量運行狀態下，供電系統的運行方式也具有很大的差別，在節能的過程中就可以對運行方式進行調整。在城市軌道交通系統當中的供電系統，可以使用一運一配的方式進行供電，通過這樣的方法來進行供電，可以將線路的損耗以及電能的損耗降到最低程度[1]。同時還可以在調整運行方式的過程中，通過編程的方法去進行調整，依靠編制好的相應程序，對城市軌道交通的運行方式進行合理控制，然后減少城市軌道交通工作的負荷量，但是相比較于一運一配的運行方式調整來講，這種通過程序進行控制的方式所取得的效果比較差。

2.2 改善運行電壓

對于城市軌道交通供電系統的節能運作來講，在節能的過程中可以通過電壓調整來實現節能的目標，因為在軌道交通系統運行過程中，如果運行電壓比較高，那么所產生的固定損耗也就會比較高，而變動損耗則減少，如果運行電壓比較低，那么固定損耗會變少，但是變動損耗會增加。所以在35～220kV的額定電壓情況下，運行城市軌道交通系統所取得的經濟效果會更好，同時在33kV和10kV以下額定電壓情況下進行參數軌道交通的運行，所取得的經濟效果也會具有較好的整體效果。所以在城市軌道交通系統供電系統運行的過程中，為了能夠將電纜的鋪設更加合理，同時降低電纜鋪設過程中的泄漏損耗，應當盡可能在電纜鋪設時減少迂回鋪設的環節[2]。同時，如果在鋪設電纜時選擇單芯電纜，那么擔心電纜在鋪設時要成品字型進行排列，從而降低線路的抗阻，然后達到降低損耗的目的。

2.3 應用節能化技術

對于供電系統來講，變壓器是最主要的工作部件之一。在實際運行過程中變壓器所產生的能耗是比較大的，所以在進行節能的過程中，需要對變壓器所產生的能耗進行調整，從而達到節能減排的效果。在一般情況下，針對變壓器進行節能，大多數都是通過更換變壓器來實現的，現如今節能變壓器非常普遍而且流行，在供電系統當中應用非常的普及。在進行變壓器的應用時，可以選擇共享的方式[3]，在滿足城市軌道交通正常運行需求的情況下，降低整個供電系統當中變壓器的使用量，不僅僅能夠使建設成本降低，同時還能夠降低運行過程中的能源消耗。

3 城市軌道交通供電系統節能設計

3.1 變壓器的容量選擇及確定

對于供電系統來講，變壓器的容量越大，那么在實際運行過程中，因變壓器運行所產生的能量損耗也就會越大。在供電系統運行時，本質上變壓器的容量只需要滿足供電系統的正常運行就可以，并不需要安裝容量過大的變壓器。所以在進行變壓器容量確定的過程中，需要對整個供電系統的實際運行需求進行了解，然后在確定變電所位置以及使用途徑時，將變壓器的容量選擇進行科學的計算，保證既能夠滿足供電系統的實際運行需求，同時又不會產生額外的能源損耗。同時針對變壓器的節能降耗，還可以通過降壓變電所將變壓器當中的電能變為低壓電能，然后再面向該區域內的所有低壓用電負荷進行電源的提供，對于降壓變電所的位置來講，基于節能和節省投資的考慮，要盡可能地與負荷中心進行靠近，降低線路上所產生的損耗以及線路鋪設所帶來的經濟損失。

3.2 接線方式的合理選擇

在一般情況下，接線方式主要可以分為兩種，分別是環網式以及放射式接線。這兩種接線方式都具有各自的優缺點。對于放射式的接線方式來講，其本身在接線過程中所產生的負載會比較小，而且實際運行對能源的需求量也比較小，但是相比較于環網式，其投資成本會更高。而環網式接線方式本身的負載會比較大，而且在實際運行過程中能耗也會比較大，但是在實際接線過程中所投入的總成本相對來講會更加的低廉，所以在供電系統設計的過程中，對于接線方式的選擇，應當結合實際的經濟環境條件以及工作需要去選擇合適的接線方式。如果整個供電系統運行過程中會具有非常大的負載量，那么需要選擇環網式的接線方式，若是沒有那么大的負載量，那么就可以選擇放射式接線方式[4]。

3.3 照明系統的設計

照明系統對于城市軌道交通系統來講是不可或缺的一部分，因為在城市軌道交通列車運行過程中，需要由照明系統為列車運行安全保駕護航。在照明系統優化設計的過程中，需要對照明的布置情況進行優化設計，同時在滿足國家照度工作要求的情況下，降低在照明系統當中所布置的燈源量。對于一些地面建筑來講，應當充分利用自然光進行采光照明。對于一些室內建筑，則應當盡可能選擇高效節能的燈具，大多數情況下都是選擇LED燈以及其他的節能燈具，進而明顯降低燈具使用過程中的能源消耗。對于照明系統來講，在進行系統設計過程中，與系統節能運行有關的因素包括很多方面，主要就是設備的功率以及設備與設備之間的連接方式和設備運行方式等[5]。所以在進行節能降耗的過程中，需要對這些因素進行調整與控制。

3.4 確定補償方式

所謂的補償是指在供電系統運行設計的過程中，需要將整個供電系統運行時所出現的無功補償以及過補償情況進行消除，因為對于供電系統運行來講，照明系統在沒有負載的情況下也需要運行，而且照明系統的整體功率會比較大，所以所產生的能耗就會隨之增加，需要在節能減排的過程中將這種不必要的能源消耗進行降低，從而達到節能環保的效果[6]。而節能減排不僅僅需要依靠上述方法，同時還需要避免在系統運行中出現過補償的情況。

4 結語

綜上所述，對于城市軌道交通供電系統來講，在實際運行過程中，隨著城市軌道交通運行線路的增加以及運行次數的增加，在實際運行時所產生的能耗也越來越大，所以基于節能減排以及綠色化城市發展理念，需要對城市軌道交通運行節能減排措施進行探討。

【參考文獻】

【1】胡冰光，龔玲，蘇小倩.淺談城市軌道交通供電系統的節能措施與經濟運行[J].科學與信息化，2020（08）：158，163.

【2】杜軍.淺談城市軌道交通供電系統的節能措施與經濟運行[J].市場周刊·理論版，2017（37）：70.

【3】劉開國.城市軌道交通供電系統的節能措施與經濟運行[J].電氣時代，2009（12）：82-84.

【4】楊家衛.城市軌道交通工程供電系統主要節能措施探討[J].建筑工程技術與設計，2018（29）：3657.

【5】袁新潁，易思宏，袁國利.城市軌道交通供電系統節能探究[J].建筑工程技術與設計，2017（22）：3821-3822.

【6】王彥峰.廣州市軌道交通5號線節能措施淺談[A].中國土木工程學會.城市快速軌道交通建設新發展——《都市快軌交通》理事會2004年會論文集[C].中國土木工程學會：中國土木工程學會，2004：3.