靳晶

摘要：由于我國人口數(shù)量不斷增長，城市交通需求也在不斷增長。近年來，城市軌道交通成為廣大人民群眾出行的首選方式，有效緩解了公路交通運輸壓力。為了滿足人們的出行需求，應(yīng)加強城市軌道交通建設(shè)，不斷完善供電系統(tǒng)設(shè)備，為乘客提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。基于此，本文就城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備及其應(yīng)用進(jìn)行探究與分析。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;供電系統(tǒng)設(shè)備;應(yīng)用分析

隨著城市化的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)不斷提高，但城市交通問題日益突出。為了有效地緩解交通壓力，各城市大力興建軌道交通，并取得了良好的成效。供電系統(tǒng)設(shè)備是城市軌道交通建設(shè)的關(guān)鍵，能夠保障機車的正常運行，為車站運營提供支持。城市軌道交通服務(wù)質(zhì)量與供電系統(tǒng)設(shè)備的可靠性和安全性息息相關(guān)，有必要對供電系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行深入分析。

一、城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

供電系統(tǒng)設(shè)備對城市軌道交通運營必不可少，機車運行、車站用電都需要供電系統(tǒng)的保障，可以說對城市軌道交通的發(fā)展具有直接影響，同時與服務(wù)質(zhì)量息息相關(guān)。供電系統(tǒng)是城市軌道交通建設(shè)的重要內(nèi)容，能夠為機車運行提供動力支持。軌道交通供電系統(tǒng)由兩部分組成，包括城市電網(wǎng)和軌道交通內(nèi)部系統(tǒng)，其中城市電網(wǎng)主要為城市軌道交通系統(tǒng)提供電壓，不能直接用于機車運行，需要內(nèi)部供電系統(tǒng)將高壓轉(zhuǎn)換成適合機車使用的電壓[1]。

二、城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備及應(yīng)用

（一）外部電源

根據(jù)城市軌道交通設(shè)計規(guī)范內(nèi)容，需要通過線網(wǎng)規(guī)劃確定外部供電形式。城市軌道交通主變電站屬于一級負(fù)荷，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計兩個獨立的外部電源供電，防止主變電站同時出現(xiàn)故障，切實為軌道交通提供電力保障;其次，需要在線路負(fù)荷中心設(shè)置主變電站，使中轉(zhuǎn)站與供電點相鄰，從而降低電能損耗，在一定程度上減少運行成本;最后，需要綜合考慮變電站的供電范圍，主變電站的正常供電距離應(yīng)在15km之內(nèi)[2]。

（二）照明系統(tǒng)

城市軌道交通照明系統(tǒng)與普通照明系統(tǒng)并無太大區(qū)別，變壓器經(jīng)處理后，形成三相交流380V電壓，系統(tǒng)通常采用TN-S相五線制，以設(shè)備的穩(wěn)定運行[3]。容量較大是城市軌道交通系統(tǒng)照明系統(tǒng)的特點之一，需要結(jié)合配電變壓器容量要求，保證備用配電變壓器能夠在其供電范圍內(nèi)承擔(dān)一、二級負(fù)荷。因此，城市軌道交通配電變壓器需要在短期內(nèi)實現(xiàn)50%的初始負(fù)荷率，長期實現(xiàn)60%的初始負(fù)荷率，在控制變壓器損耗的基礎(chǔ)上，保證在一臺變壓器出現(xiàn)故障時軌道交通仍然可以正常運行。此外，提高城市軌道交通配電變壓器的負(fù)荷率，不僅可以減少對供電系統(tǒng)的投入，而且可以降低建設(shè)階段的成本，還可以防止軌道交通投運時CT變比問題。

（三）直流牽引供電

在軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要有效控制供電系統(tǒng)方案，根據(jù)規(guī)范要求，直流牽引供變電方式主要涉及DC750V和DC1500V，其中DC1500V具有明顯的優(yōu)點，在城市軌道交通建設(shè)中廣泛應(yīng)用[4]。直流牽引供電系統(tǒng)主要形式有接觸軌和架空接觸，也可分為走行軌回流和牽引網(wǎng)供電。在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)軌道交通規(guī)模和最大承載力，確定牽引供電的設(shè)置方案，準(zhǔn)確計算整流機組容量。

（四）輔助供電系統(tǒng)

輔助供電系統(tǒng)主要涉及用電設(shè)備和配電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)由連接電纜和配電箱組成，輔助設(shè)備由控制裝置、暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明設(shè)備等組成。對于集中供電而言，是將輔助逆變器設(shè)置在機車中，通過并聯(lián)供電方式為機車提供輔助供電，此外也可以采用擴(kuò)展供電方式進(jìn)行輔助供電。如果采用并聯(lián)方式，則兩臺逆變器同時向機車供電。一般來說，軌道交通變頻器容量控制在200KVA至240KVA之間，如果其中一個逆變器不能正常供電，應(yīng)采用關(guān)閉設(shè)備的方式斷開故障逆變器，使另一個逆變器保持運行狀態(tài)，使機車運行穩(wěn)定。如果采用并聯(lián)方式，一臺逆變器不能滿足機車運行的需要，必須通過切斷其他設(shè)備的電源來集中供電。對于分散供電而言，在各車廂安裝輔助逆變器，用三項輸出接觸器提供380V交流電壓。為了提高系統(tǒng)的供電能力，為機車提供穩(wěn)定的電力支持，分散供電輔助逆變功率應(yīng)設(shè)置為73KVA，即使供電系統(tǒng)中的一個輔助逆變器發(fā)生故障，也不會影響供電能力，仍能保證機車的穩(wěn)定運行。

結(jié)束語：

綜上所述，在我國交通事業(yè)快速發(fā)展下，城市軌道交通建設(shè)越來越受到重視。其中，供電系統(tǒng)設(shè)備是城市軌道交通最重要的部分，相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的使用必須滿足實際運行條件，應(yīng)結(jié)合軌道交通運行情況，制定合理的供電方案，從而保證軌道交通的運營質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉桐，陳穎娣.城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備及其應(yīng)用探析[J].通訊世界，2017，（15）：237.

[2]黃新榮.城市軌道交通工程供電系統(tǒng)及設(shè)備組成探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（21）：2160.

[3]陳宇星.淺談城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計與運用[J].科技風(fēng)，2019，（5）：8.

[4]代松，劉慧敏.城市軌道交通供電系統(tǒng)安全策略分析[J].百科論壇電子雜志，2020，（6）：109.

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