浅谈城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行

裴琳

【摘  要】在当前城市化进程不断加快以及城市人口高速增长的过程中，城市内部所出现的环境污染问题以及交通堵塞问题等也越发严重，对于城市的可持续发展以及城市居民生活质量的改善产生了一定程度的影响。所以，在城市发展过程中，坚持可持续发展的理念是城市轨道交通发展过程中最需要贯彻的发展理念。在城市轨道交通运行过程中，供电系统是运行系统的核心，在实际工作中会消耗大量的能量，所以需要就供电系统的节能、经济与环保进行探讨。论文对此展开详细论述。

【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.

【關键词】城市轨道交通;供电系统;节能措施;经济运行

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

【中图分类号】U223.6                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）03-0100-02

1 引言

从当前的城市发展来看，因为城市内部所面临的交通压力越来越大，所以城市轨道交通是未来城市内部交通的最主要发展方向，而且在当前我国许多城市也已经建造了城市轨道交通，如我国的北京和上海等。在今后的发展过程中，二线城市甚至是三线城市，也已经大量兴建起城市轨道交通。对于城市轨道交通来讲，在整个系统运行的过程中，供电系统对运行会产生至关重要的影响，所以在进行供电系统设计的过程中，需要融入节能意识以及环保意识，从而使供电系统运行的能耗降到最低。

2 城市轨道交通供电系统节能措施

2.1 调整城市轨道交通运行方式

对于城市轨道交通来讲，白天以及夜晚的运行负载量是具有较大区别的。在白天的时候因为出行的人数比较多，所以列车的负载量会比较大。随着运行时段的变化，负载量会出现不同程度的变化。在不同的负载量运行状态下，供电系统的运行方式也具有很大的差别，在节能的过程中就可以对运行方式进行调整。在城市轨道交通系统当中的供电系统，可以使用一运一配的方式进行供电，通过这样的方法来进行供电，可以将线路的损耗以及电能的损耗降到最低程度[1]。同时还可以在调整运行方式的过程中，通过编程的方法去进行调整，依靠编制好的相应程序，对城市轨道交通的运行方式进行合理控制，然后减少城市轨道交通工作的负荷量，但是相比较于一运一配的运行方式调整来讲，这种通过程序进行控制的方式所取得的效果比较差。

2.2 改善运行电压

对于城市轨道交通供电系统的节能运作来讲，在节能的过程中可以通过电压调整来实现节能的目标，因为在轨道交通系统运行过程中，如果运行电压比较高，那么所产生的固定损耗也就会比较高，而变动损耗则减少，如果运行电压比较低，那么固定损耗会变少，但是变动损耗会增加。所以在35～220kV的额定电压情况下，运行城市轨道交通系统所取得的经济效果会更好，同时在33kV和10kV以下额定电压情况下进行参数轨道交通的运行，所取得的经济效果也会具有较好的整体效果。所以在城市轨道交通系统供电系统运行的过程中，为了能够将电缆的铺设更加合理，同时降低电缆铺设过程中的泄漏损耗，应当尽可能在电缆铺设时减少迂回铺设的环节[2]。同时，如果在铺设电缆时选择单芯电缆，那么担心电缆在铺设时要成品字型进行排列，从而降低线路的抗阻，然后达到降低损耗的目的。

2.3 应用节能化技术

对于供电系统来讲，变压器是最主要的工作部件之一。在实际运行过程中变压器所产生的能耗是比较大的，所以在进行节能的过程中，需要对变压器所产生的能耗进行调整，从而达到节能减排的效果。在一般情况下，针对变压器进行节能，大多数都是通过更换变压器来实现的，现如今节能变压器非常普遍而且流行，在供电系统当中应用非常的普及。在进行变压器的应用时，可以选择共享的方式[3]，在满足城市轨道交通正常运行需求的情况下，降低整个供电系统当中变压器的使用量，不仅仅能够使建设成本降低，同时还能够降低运行过程中的能源消耗。

3 城市轨道交通供电系统节能设计

3.1 变压器的容量选择及确定

对于供电系统来讲，变压器的容量越大，那么在实际运行过程中，因变压器运行所产生的能量损耗也就会越大。在供电系统运行时，本质上变压器的容量只需要满足供电系统的正常运行就可以，并不需要安装容量过大的变压器。所以在进行变压器容量确定的过程中，需要对整个供电系统的实际运行需求进行了解，然后在確定变电所位置以及使用途径时，将变压器的容量选择进行科学的计算，保证既能够满足供电系统的实际运行需求，同时又不会产生额外的能源损耗。同时针对变压器的节能降耗，还可以通过降压变电所将变压器当中的电能变为低压电能，然后再面向该区域内的所有低压用电负荷进行电源的提供，对于降压变电所的位置来讲，基于节能和节省投资的考虑，要尽可能地与负荷中心进行靠近，降低线路上所产生的损耗以及线路铺设所带来的经济损失。

3.2 接线方式的合理选择

在一般情况下，接线方式主要可以分为两种，分别是环网式以及放射式接线。这两种接线方式都具有各自的优缺点。对于放射式的接线方式来讲，其本身在接线过程中所产生的负载会比较小，而且实际运行对能源的需求量也比较小，但是相比较于环网式，其投资成本会更高。而环网式接线方式本身的负载会比较大，而且在实际运行过程中能耗也会比较大，但是在实际接线过程中所投入的总成本相对来讲会更加的低廉，所以在供电系统设计的过程中，对于接线方式的选择，应当结合实际的经济环境条件以及工作需要去选择合适的接线方式。如果整个供电系统运行过程中会具有非常大的负载量，那么需要选择环网式的接线方式，若是没有那么大的负载量，那么就可以选择放射式接线方式[4]。

3.3 照明系统的设计

照明系统对于城市轨道交通系统来讲是不可或缺的一部分，因为在城市轨道交通列车运行过程中，需要由照明系统为列车运行安全保驾护航。在照明系统优化设计的过程中，需要对照明的布置情况进行优化设计，同时在满足国家照度工作要求的情况下，降低在照明系统当中所布置的灯源量。对于一些地面建筑来讲，应当充分利用自然光进行采光照明。对于一些室内建筑，则应当尽可能选择高效节能的灯具，大多数情况下都是选择LED灯以及其他的节能灯具，进而明显降低灯具使用过程中的能源消耗。对于照明系统来讲，在进行系统设计过程中，与系统节能运行有关的因素包括很多方面，主要就是设备的功率以及设备与设备之间的连接方式和设备运行方式等[5]。所以在进行节能降耗的过程中，需要对这些因素进行调整与控制。

3.4 确定补偿方式

所谓的补偿是指在供电系统运行设计的过程中，需要将整个供电系统运行时所出现的无功补偿以及过补偿情况进行消除，因为对于供电系统运行来讲，照明系统在没有负载的情况下也需要运行，而且照明系统的整体功率会比较大，所以所产生的能耗就会随之增加，需要在节能减排的过程中将这种不必要的能源消耗进行降低，从而达到节能环保的效果[6]。而节能减排不仅仅需要依靠上述方法，同时还需要避免在系统运行中出现过补偿的情况。

4 结语

综上所述，对于城市轨道交通供电系统来讲，在实际运行过程中，随着城市轨道交通运行线路的增加以及运行次数的增加，在实际运行时所产生的能耗也越来越大，所以基于节能减排以及绿色化城市发展理念，需要对城市轨道交通运行节能减排措施进行探讨。

【参考文献】

【1】胡冰光，龚玲，苏小倩.浅谈城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].科学与信息化，2020（08）：158，163.

【2】杜军.浅谈城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].市场周刊·理论版，2017（37）：70.

【3】刘开国.城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].电气时代，2009（12）：82-84.

【4】杨家卫.城市轨道交通工程供电系统主要节能措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（29）：3657.

【5】袁新颍，易思宏，袁国利.城市轨道交通供电系统节能探究[J].建筑工程技术与设计，2017（22）：3821-3822.

【6】王彦峰.广州市轨道交通5号线节能措施浅谈[A].中国土木工程学会.城市快速轨道交通建设新发展——《都市快轨交通》理事会2004年会论文集[C].中国土木工程学会：中国土木工程学会，2004：3.