分析地铁供电系统的供电方式及其选择

李宁

摘 要：地铁作为新时代背景下的产物，满足了人们对出行便捷、舒适的需求。而地铁的安全运营需要电力系统的支撑，目前地铁供电方式有多种，每条线路的开发需要根据实际情况进行选择，确保供电系统的科学合理性。

关键词：地铁;供电系统;供电方式

引言：

地面交通的拥堵，对当地的经济发展造成很大的冲击。地铁建设可以有效缓解了地面交通压力，促进了城市经济的快速发展，也为当地市民提供了便捷的交通工具，出行方便、安全。电力系统对于地铁运营来讲，是非常重要的组成部分，所选择的供电方式是否恰当，对电力系统的稳定性带来直接的影响。本文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。

一、地铁供电系统与其基本要求

通常工业用电都会集中在一点进行，而地铁供电方式则不同，其供电电源会分布在地铁沿线周围。按照系统基本要求规定，地铁供电系统要保证2条不同母线的电源，可以以并列的状态进行运转，且进线电源需要达到一级以及二级负荷要求。而两条电源分列运行的方式，也能确保在一条线路发生故障之后，另一条线路能够及时发挥作用，以确保系统供电质量。在供电检修车间调度室内设置一套供电复示系统，便于运营快速响应，排除故障。系统采用双监控制单元、双网冗余配置方案，系统可靠性高。

二、地铁供电系统的供电方式

（一）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統。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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

三、地铁供电系统的供电方式的选择策略

（一）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[1]。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

四、结束语

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。

参考文献：

[1]冯劲松.地铁供电系统外部电源供电方式的分析与比较[J].智能城市，2019，5（11）：82-83.