地铁供电方式及其技术经济的比较

地铁供电方式及其技术经济的比较

李东博

沈阳喆淼安装服务有限公司 110101

摘要：电力供应是推动地铁系统运行的重要关键，而且地铁工程通常具有污染性低、效率高的特点。我国所拥有的车辆数目在不断增多，交通压力在不断增多，在这种背景下地铁工程的建设有效缓解了交通压力，满足城市交通发展需求。为保证地铁系统运行稳定性，则需要保证地铁供电的稳定性和可靠性，地铁供电方式通常有三种，分别为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式，在实际实施过程中要充分结合工程需求对其进行科学选择和应用。

关键词：地铁；供电系统；供电方式；选择比较

引言：随着城市化进程的不断加快，地铁工程项目建设的数量以及规模也在不断增加，有效地缓解了城市区域地段的交通压力。城市轨道交通在许多一线城市中较为流行，这种工程关系到了人们的日常出行，因此，地铁的工程建设也引起了社会各界的广泛重视，而供电系统是确保地铁系统平稳运行的重要基础，在地铁运行的过程中，起到了不可替代的作用。本文主要是分析了目前地铁运行过程中的供电方式，并且提出了相应的选择措施，希望能够为不断提高地铁的供电系统效益提供参考意见

一 地铁供电系统的内容

地铁供电系统主要是为地铁车辆的运行提供电能和动力的一个系统，其主要包括以下几个方面的内容：首先是外部电源，地铁供电系统的外部电源其实就是地铁供电系统主变电所为整个地铁系统所提供的一个外部城市的电网电源，依据电源供电方式的不同可以将其分为分散式供电、集中式供电以及混合式供电三种模式。我国地铁目前所采用的主要外部电源方式多为集中式供电模式。其次是主变电所，该构件主要是对地铁供电系统中的电压可以进行有效的处理，通常情况下其所设定的进线电压都是110KV，当然也会根据每个城市地铁结构的不同会有一定的变动。主变电所所接收的电压通常都是比较高的电压，而想要让其充分运用到地铁的运行过程中，就需要利用变电所对其进行一定的改变，然后再利用环网系统将其输送到其他的一些变电所。再次是牵引供电系统，地铁在运行过程中的电压通常情况下都是1500V的直流电压，可以主变电所所改变传输的电压基本都是35kV或者是10kV的，这种情况下就需要利用牵引变电所对其进行一定的改变，从而更好地确保了整个地铁系统的安全稳定运行。除了以上所介绍的几项内容之外，地铁供电系统还包括动力照明供电系统和杂散电流腐蚀防护系统。其中照明系统是整个地铁供电系统的一个非常重要的组成部分，我国现如今地铁大都是采用的380V/220V的交流电压来对地铁内部实现正常的照明需求；杂散电流腐蚀防护系统的使用主要是对地铁牵引系统的电流泄露现象进行有效的控制，这种现象会对车站结构的钢筋和道床都会带来一定的腐蚀，杂散电流腐蚀防护系统的应用便可以很好地解决这个问题，从而有效延长了相关部件的使用寿命。

二 地铁供电系统的常见故障

随着地铁在人们出行中的应用逐渐变得频繁，相关人员在地铁的长期供电系统维护中发现并总结了一些地铁供电系统的问题，具体包括如下几个方面：

2.1主变电所处的故障：一般表现为主变电所的电压显示为零数值，或者由于各种原因导致的主变电所供电开关的关闭使整个地铁系统出现断电。

2.2变压器处的故障：主要表现为变压器处的跳闸以及电压失衡等，包括变压器的内部的故障，例如变压器内部短路致使其中相关部件过热、漏磁等。

2.3电缆线路处的故障：主要表现为由于线路的问题，导致产生保护性的跳闸。

2.4直流短路的故障：表现为如果在地铁的供电系统的供电压力过大导致产生负荷，就容易发生线路故障。

2.5地铁电缆处导致的故障：由于在安装过程中出现了接头，或者长期使用后的绝缘老化等问题，或者电缆在使用后的环境比较恶劣，最终导致了它们的降压变电站和牵引变电站停电。

三地铁供电方式选择的依据

3.1供电质量

根据供电质量可以对不同的供电方式进行选择，在集中供电方式中，电力的直接来源就是电厂的高压电线，在运输的过程中，能够有效地防止其他外界因素对电力系统产生不利的影响。在运行的过程中，电力的损耗也比较大，而主变电所在电压的稳定性能方面也相对较强，因此集中供电的方式能够提供高质量的电能。而分散供电方式获取的电力，主要是来自于城市用电，这种供电方式运输的距离较短，因此，在运输的过程中，对于电力的损耗相对较小，但是由于这种供电方式是从城市的供电系统中接入的，因此会受到外界工作的影响，从而影响到地铁系统的供电质量。因此，如果采用分散供电的方式，必须要采取有效的措施，稳定电压才能够确保供电的稳定性。

3.2供电的可靠性

在选择供电方式的过程中，必须要考虑到不同供电方式的可靠性能。集中供电采用的是高压线路。因此，各方面的防护措施等级相对较高，集中供电线路发生故障的概率较低。同时，这种方式与城市的集体供电系统直接连接较少，因此不容易受到外界供电系统的影响，在使用的过程中，具有较强的稳定性。除此之外，集中供电这种方式，即使在供电系统中出现了故障，也可以利用相应的应急措施，从另外一个主变电所传递电力，确保地铁系统的可靠性。但是分散供电的方式，与城市用电系统连接的线路较多，很容易受到城市供电系统的影响和干扰，从而出现电压波动的状况，如果城市供电系统在应用的过程中出现了故障，那么周围的供电所都要进行相应的补偿供电，这会在一定程度上影响地铁供电系统的稳定性。

3.3管理运行效率

从地铁供电系统的管理运行方面进行考虑，集中供电的方式可以进行自身的调节，再调节过程中，工作效率也较高，并且集中供电的方式与城市电网的其他用电部分交集较少，在后期维护的工作中，可以进行独立维修。而分散供电的接口比较多，在后期维护和修理的过程中，复杂性较高，必须要考虑到接口之间的协调性能，因此运营管理的效率相对较低。

四 地铁经济模式比较及内容

4.1地铁＋地产：“地铁＋地产”是地铁企业盈利模式的重要内容。

4.2规划与设计：是地铁企业盈利模式构建的起点。规划设计的优化，除了能从源头上节约建设成本和运营成本外，还可以增加后期客流量，并产出优质的附属资源和商业物业。

4.3融资与财务：为地铁建设运营提供资金保障。地铁企业可以充分利用地铁项目背后的政府信用资源，研究选择合适的融资品种组合，降低融资成本。地铁项目投资额巨大，优化融资方案带来的成本节约数额是非常可观的。

4.4线路建设：是对规划设计方案的落地实施。地铁企业作为建设业主，不仅要完善成本管理体系，控制建设工程成本，还要加强质量管理，坚持高标准、严要求，创建地铁优质工程，以节约建设成本和降低后期维修维护成本。

4.5线路运营：是地铁企业的核心业务。运营业务不仅要通过培育客流增加客运收入，还要注重控制和节约运营成本。

4.6附属资源：是地铁投资建设的衍生产出。附属资源经营的边际成本收益率极高，一方面要通过现有附属资源的经营和新型附属资源的开发增加经营收入，另一方面要控制和节约经营成本。

五 结语

综上所述，在地铁轨道交通建设的过程中，保障地铁供电系统的供电质量以及平稳性，是确保地铁运营管理的基础条件不同的供电方式，具有自身的优势以及劣势。因此，在设计的过程中，必须要对这些优势和劣势进行有效的分析，才能够选择与地铁轨道交通供电需求相适应的供电方式，确保地铁供电系统的平稳运行。

参考文献：

【1】2021年11期 > 探讨地铁供电系统的供电方式及其选择  出版时间：2021-08-12作者: 马娟 建筑科学 >建筑技术科学

【2】2022年8期 > 地铁供电系统的供电方式及其选择浅析 出版时间：2022-07-29作者: 刘晓霞

【3】2021年11期 > 探讨地铁供电系统的供电方式及其选择  出版时间：2021-08-12作者: 马娟 建筑科学 >建筑技术科学