地铁供电系统的供电方式及其选择

沈海锋

摘要：随着中国经济的不断发展和壮大，地铁正逐渐成为一个城市大型项目发展的重要形象。因此，对于城市地铁建设来说，地下电力系统的供应是非常重要的，这也是为了确保地铁能够正确、安全的经营下去的重要保证。本文作者从多个方面来说明供电系统和地铁运营的关系，供相关人员参考。

关键词：地铁；供电系统；供电方式

前言：随着社会时代的进步，人们的生活水平也在逐步提高。城市的个人行车数量在持续增加，不难发现，地面运输的能力越来越受到了限制。虽然人们生活发展的水平变快了，但是人们出行的速度却变慢了。因此在这一阶段，城市地下交通的发展无疑成为了缓解地面交通压力的最佳途径。现在，国家已经逐渐引发了新一轮城市轨道交通建设的大浪潮，其中最引人注目的就是城市地铁的建设。地铁为每天在城市中生活和工作的人们提供了极大方便的出行条件，因此地铁系统的建设和运用应该保证绝对的安全性。电力系统对于地铁的正常运行来说是极为重要的，选择的供电方式不恰当，就会影响到电力系统的性能稳定性。本文作者通过分析地下供电系统，对地铁项目的供电和电力选择策略进行了讨论。

1.地铁供电系统的供电方式

1.1集中供电方式

集中供电的供电系统方式是通过结合城市地铁运行所需要的长度，以及城市轨道交通线路沿线主要车站电力发展水平来定的。集中供电方式多是指城市向地铁站输送专用电源，主要是分为35KV和10KV，主变电所再向地铁进行供电，使得地铁本身构成了一个完整的供电系统。由于对电压水平的要求不同，主要的高压变电站就可以将电压转化为不同需求来对地铁进行供电，进而可以进行集中性的对地铁提供电力保证。由于主变电所承担的电力负荷比较大，因此可以发现，在地铁站的周围很少会出现主变电所的建设。集中供电的方式对于电源的要求也比较高，但是相对来说也具有更高的可靠性。

1.2分散供电方式

分散式供电方法与集中式供电方法的不同主要在于后者不需要建设变电所，分散式供电方法的用电与城市电网相结合，根据地铁通过的路径而铺设的电线，来选取开闭所的位置，设置牵引变电所以及降压变电所，再通过城市电网系统为其供应两路电源为每一个开闭所，分散式供电方法对于城市电网的要求是，在地铁沿线设置充足的变电所以及充足的备用电量，沟通发达照顾全系统，且可以供应一个安全可靠的电源。

1.3混合供电方式

混合式供电方法其實就是将集中式供电以及分散式供电混合使用方式，但在混合式供电方法里还是主要以集中式供电主，在一些特殊的节段才使用分散式供电，利用其供电来源于城市电网相结合的特点，确保整个地铁的供电系统更进一步的安全、可靠、完善。因此可以得出，混合式供电方法是一种相对上述两种供电方法更为完美的一种供电方法，可以最大程度的利用城市电网的资源，这样可以节省资金的投入，但是不可避免的是它也具有一些缺陷，例如：混合式供电方法相比于上述两种供电方法在施工以及控制方面都更为复杂，不利于相关人员进行管理，管理不便捷，尤其在其施工过程中困难多多，这种方式只会加大地铁供电系统的繁杂度，所以这种方法并不是非常实用。

1.4三种供电方式的比较

如果选用集中式供电方法，就需要设置一个总体变电站，要从城市电网中2加入两路安全的高压电源（大多选取110KV或者是35KV电压级数）。如果选用分散式供电方式，不需要设置总体的变电所，但需要分别设置牵引变电所以及降压变电所，再从城市地铁沿线路径的电网中引出两个相对独立的35KV以及10KV的电源来进行供电所用。混合式供电方法就是将前两者的方法结合，整体以集中式供电为主，以分散式供电为辅，将城市地铁沿线路径的个别节段，采取引用牵引变电所以及降压变电所得接引方式，来补充集中式供电的不足之处。相比于分散式供电方法，集中式供电方法有以下优点：更为安全可靠，对于调控以及管理方面更加的便捷，减少了工作人员的不便。在工程实施方面，更加便利简便，维修工程简单，由于其采取高压电，电线的铺设也更加便捷。城市地铁位于地下的部分，电线可以沿着隧道的墙壁在其之内铺设，不会出现再选取位置铺设电线的问题，这样既可以减短了施工的时间，又可以减少资金的投入，更加方便定期维护电线。由于集中式供电方式的用电是选用高压电源，在高压电源设置时，它的保护措施相比较更加的好，对于后期的维修费用也投入相对的较少。在用电计费方面，由于其用电种类单一，更便于计费的便利以及简便。用电管理部门在用电费用统计时，只需查看总体变电所的总体计量就可以，不需要考虑每一个变电所的用电计量，之后在进行总体的汇总，为用电管理部门的相关工作人员提供了很大的便利，为其缩减了很多不必要的环节。

2.地铁供电系统的供电方式的选择策略

2.1从供电质量上选择

第一，先从供电质量的角度来进行对比，集中式供电方法相比于分散式供电方法要更好一些，集中式供电方法的电力只要采用高压电，所以它的供电质量要更好；由于分散式供电方法的用电是与城市电网相关联的，所以它的供电质量就相对较差。

2.2从供电可靠性选择

从供电安全可靠这一方面来选择，集中式供电方法会出现线路短路或者是发生故障的几率很小，由于集中式供电方法采取的是使用高压电，对于高压电来进行的防御方法一定十分可靠，所以相对来说它会受到干扰的可能性极低，那么更为安全可靠一些；而分散式供电方法主要用电是结合城市电网的，这会设置很多的开闭所，产生干扰的因素较多，如果有问题发生，就要有最近的开闭所来对它做补偿供电，因此它的安全可靠性并不高。

2.3从运营管理方面选择

采取集中式供电方法对于调试方面来说是比较易于管理的，所以对于运营管理来说难度不高；反之，采取分散式集中供电方法相对较麻烦，其电力主要来源于这个城市的电网当中，相互环节较多，管理起来也是比较繁杂的，所以对它的调控是相对复杂的。

2.4从施工方和建设资金上选择

对于工程实施这一方面，集中式供电方法相比于分散式供电方法更加容易一些，由于集中式供电方法与城市之间需要的环节较少，供电需要的电线要通过的路径也相对很少，在工程实施方面就比较容易便捷。分散式供电方法却恰恰相反，它与城市之间所需环节繁杂，在工程实施方面就更为冗杂；从资金角度来说，集中式供电方式大多使用高压电，它的建设施工资金较高，反之分散式供电方法对于供电电压的要求就没有那么高，所以其成本也相对较低。

3.结语

总之，现今我们国家的大多城市对地铁的供电大选取两路个体电源，选择集中供电、分散供电以及两者结合的混合式供电的方法。仅从地铁运营这个方面来考虑，选取集中供电的方法是最为符合效益的，所以在条件允许的前提下，应该考虑选用集中供电的方法。多种变电所大多选择设有两个变压器主干线接线方式大多选取单母线的接线方法，这种方法是最为安全可靠的。在牵引供电方面可以选择采用架空接触网供电或是第三轨供电的方法，对于架空接触网来说，大多采用柔性接触以及刚性接触这两种主要方法。特别是刚性接触这一方法，已经在我国得到广泛的使用，其体现的良好性能已经得到了证明，这一方法在我国将有一个更为广阔的前景。现在对于地铁供电系统这一方面，我国是尤为重视的，对于这一系统的建设在将来将会更进一个台阶，由此我们对于供电设施这一块的质量也尤为重视。