地铁供电方式及选择策略

郑庆容

深圳市地铁集团有限公司运营总部

摘要：城市轨道交通的不断发展，给地面交通缓解了压力，同时对城市经济可持续发展也带来了诸多促进作用。地铁作为当前人们出行首选的交通工具，每天的人流量逐步在增多也说明了这一点。而地铁的动能需要电力的支持，因此，合理的供电方式是确保地铁安全运营的基础。本文主要对供电系统的供电方式及选择策略进行研究，供同行借鉴参考。

关键词：地铁供电；供电方式；策略

一、地铁供电方式合理选择的意义

（一）保证地铁运营安全

地铁供电系统不仅为地铁运营所需的电能进行提供，还为地铁运营服务的其它相关设施进行提供电能，如自动扶梯、照明、通风、空调、给水排水、通信、信号、防灾报警等相关设备。供电系统一旦中断，不仅会造成交通运输瘫痪，还会给乘客及地铁工作人员带来人身安全威胁。因此，合理、安全、可靠的供电方式，是地铁正常运营的重要保障。

（二）保证地铁运营的便捷通畅

提高供电可靠性，从电力系统从发电厂、变电站、输配电线路到电力用户，有很多的设备及其控制装置，分布在各个不同的环境区域，都有可能发生故障或事故，影响电力的正常供给。因此，城市电网的质量安全对地铁运营安全有着一定的联系。

二、地铁供电系统概述

（一）地铁供电系统的介绍

地铁供电系统就是为地铁的运行，提供实时电力的供电系统（详见图1）。地铁供电是由地铁内部的供电系统所提供的电源和由电网中拉取提供的电源，这两个部分组成。地铁供电系统主要是对地铁牵引、自动化控制车门、地铁照明、地铁通风设施等方面进行运作。对于地铁的正常运作，供电系统起到了重要的支撑作用，对地铁的安全运用提供了系统化的保障。由此可见，地铁供电系统对于地铁运作有着极其重大的作用。

图1地铁供电系统介绍

（二）地铁供电系统的基本要求

地铁用电与一般工厂企业用电存在较大区别，一般情况下工厂用电是集中在一个地方，而地铁用电却是分布在地铁沿线的四周。地铁供电系统的基本要求是：需要2路电源并列运行，并且各自来自不同母线，进线的电源要满足1、2级负荷，在运行时2路电源分列运行，以满足其中一路电源发生故障时，另一路电源能够及时供电。

三、地铁供电系统的供电方式

地铁供电系统的构成分为内部系统和外部系统，而其中外部供电系统主要是指的是城市电网，地铁作为城市电网的重要用户，其电源一般是直接从城市电网中取得，不需要单独建立电厂以供电源取用。

（一）集中供电方式

地铁供电系统的集中供电方式是根据地铁运作的用电量和所需要的线路的长短，沿着城市轨道的交通线路建立而成的主变电所。地铁分为35KV或是10kV，由于电压的需求等级也不同，主变电所可以将高压电转变成对电压需要不同的地铁，进而进行集中性提供给地铁电源。由于主变电所所承担的供电负荷比较大，因此在地铁的四周建设的主变电所都不多。集中供电方式对于电源的要求比较高，相对来说可靠性也较高。

（二）分散供电方式

分散供电方式区别于集中供电方式式不建设主变电所，而是直接通过城市电网提供供电，在地铁沿线根据所需要用电的情况，进而建立开闭所，再由城市电网系统提供两路电源给建立的每一座开闭所，分散供电方式要求城市电网比较发达且能提供可靠性的电源（如图2所示）。

图2集中供电方式

（三）混合供电方式

混合供电方式和集中式供电方式和分散式供电方式相结合而成，其中以集中式供电方式为主，在个别地段利用分散式供电方式以城市电网为其集中式供电的补充，进而使地铁供电系统更加安全、完善、可靠。可以说混合供电方式是最佳的一种供电方式，但是却也存在一定的弊端，比如：混合型供电方式的准备和调控相较于前两种供电方式复杂很多，因此在执行上难度较大，一般情况下会加大地铁供电的难度，因而不如前两种供电方式实用。

四、地铁供电方式的选择策略

通过上述对于地铁供电方式的分析可以得出一个结论：集中供电方式和分散性供电方式各有其优缺点，而混合供电方式执行难度较大，所以关于对地铁

供电方式的选择还是要根据实际情况分析选择（见图3）

图3集中供电和分散供电比较

供

（一）从供电质量上选择

首先从供电质量上来说集中供电方式相较于分散供电方式略高一筹，集中供电方式的电能来源主要是来自于电厂的高压电，因此其供电质量较高；分散性供电的电能来源是城市电网，其电能稳定性较差。

（二）从供电可靠性选择

从供电可靠性程度来讲，集中供电方式发生线路短路或是故障的可能性较小，因为集中供电方式电力的主要来源是电厂高压电，在防护措施方面做得十分到位，因此受到干扰的程度比较低，可靠性较强；分散供电方式的电力主要来源是城市电网，建立了很多的开闭所，干扰程度较大，一旦发生故障，则需要周围的开闭所对其进行补偿供电，进而可靠度不高。

（三）从运营管理方面选择

集中供电方式在调整中比较方便，因此运营管理难度系数不大；分散供电方式的电力来源是城市电网，其接口多，操作也相对比较复杂，因此调整比较麻烦。

（四）从施工方和建设资金上选择

从施工方面来说，集中供电方式相较于分散供电方式简易很多，前者与城市接口少，电缆线所经过的路径也不多，施工较简单。分散供电方式与之相反，其与城市接口多，施工较繁琐；资金方面来说，集中供电的电力来源是高压电，其建设成本较高，分散供电对电压要求低，其成本也较低。

五、结束语

当前我国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。

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