地铁供电可靠性研究

单铁丽

哈尔滨万高电气设备有限公司 黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：随着城市化进程的加快，私家车越来越多，城市交通越来越拥挤，直接影响人们的日常出行。地铁就是在这样的背景下诞生的。地面铁路逐渐向城市延伸，给人们带来了极大的便利。电力系统的可靠性、灵活性和安全性对地铁运营至关重要。对地铁供电可靠性进行了分析和探讨。

关键字：地铁供电；可靠性；研究

前言：实际上，地铁建设已经成为各大城市建设中的一个重点。作为地铁建设的重要组成部分，电力系统的应用备受关注。地下综合供电系统供电技术的实践，可使配电网络简单化，减少线路敷设，提高管理的便利性，为中心负荷提供更多电能。

1.地铁供电系统的基本构成及影响因素

1.1地铁车辆供电系统构成

地铁供电系统负责为地铁站供电。通常分为地下高压电源和室内电源。其中，高压电源直接来自于城市电网，供电方式有集中式、分散式及混合式。地铁站内的供电主要包括牵引电源和照明电源两部分。该牵引供电系统适用于低压直流地铁车辆。牵引车、变电所馈电直接送到接触网上，地铁可通过受电弓直接向接触网供电。电源照明系统主要由照明装置，风机，水泵等电源机械组成。该系统主要包括降压变电所和供电配电线路。轨道交通牵引供电系统主要包括牵引变电站和牵引网。轨道交通牵引供电系统一般采用直流牵引供电，牵引变电站是牵引供电的核心。牵引车的位置和能力是根据牵引车的供电能力，按照牵引车的密度和车型来计算的。其中，牵引变电所供电容量合理，运行方便，最大负荷满足高峰需求。此外，当牵引变电站发生故障时，相邻变电站应具备一定的过载能力，以保证列车的正常运行。轨道牵引网供电系统主要由两部分组成：供电电源和负轨电路系统。其供电模式主要有轨道供电模式和电网供电模式两种，并根据供电线路的不同特点来选择。

1.2地铁供电系统影响因素

当前，国内地铁供电系统之间存在着相互联系。主要的供电方式有独立供电和集中供电两种，并由双方共同运行混合供电方式。混合供电不仅能大大减少外部环境的影响，而且能使系统效率最大化，资源利用率最优。外部环境对地铁供电系统的影响是不可忽视的。影响地铁供电系统的因素主要有内部因素和外部因素。内因主要是设备的安全风险与效率，随着科技的发展，损坏率与风险率逐渐下降。内因、外因中最主要的是外因中的外部供电因素，外部供电因素又分为环境因素和最大限度的防范措施，针对这种情况，必须保证加强预评价和实时处理。惟有如此，才能最大限度地避免外部环境因素带来的损失。有时候我们必须在更加复杂的外部环境中才能检验真实的电力供应水平，才能更好地进行综合分析。外在环境中，人的因素最为重要。要从根本上解决地铁供电系统人为因素造成的故障，必须提高相关人员的专业技能和个人素质。另外，对外部电源的检查和优化也要严格，全面，细致。唯有如此，才能极大地减少安全隐患，提高地铁供电系统的容错率，保障人们的出行安全。

1.3针对因素的对应措施

在分析供电系统可靠性影响因素的基础上，建立了相应的供电可靠性保障体系。主要分为三部分：故障树因果分析法和故障模式分析法，最后介绍了最常用的可靠性框图分析法。用树形图列出和分析故障树分析。失效模式因果分析是对地铁运行结果的一种先验分析方法。采用可靠性模块分析方法，综合研究地铁供电系统之间的相互关系，按相应的逻辑次序进行结构布置和构架，分析地铁供电系统的可靠性。所有三种分析方法都采用物理电路串并联的思想。在系统的整体结构中，任何一个单元的思想都会导致整个系统的崩溃。并发思想意味着系统的配置，对于真正完整的单元配置来说，只会出现并影响整个系统。一个是牵一发而动全身，另一个是由量变引发质变。不管采用何种策略，都可以根据情况采用一定的预判公式，随时做出判断，从而实现效果分析的可靠性。

2.对于地铁供电系统所受影响因素的解决策略

2.1供电设备的检查维修

保障和提高地铁供电系统的可靠性，是我国地铁行业所面临的重要课题。就地铁供电系统而言，结合我国目前的发展情况，最基本、最重要的就是进行相关的供电设备检修。供电系统的可靠性是保证地铁列车正常运行的关键。此外，供电设备的工作质量直接决定着供电系统是否正常运行。所以，供电系统设备的可靠性问题就显得尤为重要。目前的地铁主要有两种主要的动力问题。一是电源设备本身老化或严重损坏，不能及时维修保养。二是人为失误造成的电源损坏。无论哪种情况，如果不及时处理，后果都会非常严重。电力设备损坏后，要及时维修更换，受影响甚至无法继续使用的部件和设备，要及时进行维修保养。设备的维修和工艺问题，也与此息息相关。二者必须平衡。与此同时，设备的维修也不能降低效率，节约成本。有效地、正确地分析地铁供电系统的可靠性，才能找到其真正的平衡点，从而做出正确的决策。为减少地铁列车故障概率，提高供电系统可靠性提供了一种有效的方法。

2.2完善管理体制，提高技术培养

根据以往有关部门对地铁运营的调查，运营设备的管理与维护工作中存在一些问题。与此同时，地铁供电系统的相关技术水平和从业人员的专业素质还不够高，不能真正满足地铁供电系统相关检修工作的需要，其安全隐患十分突出。因为地铁运营管理上的疏忽，一旦出现故障，不仅会造成国家财产的损失，而且会危及人们的生命安全。所以，地铁供电系统的可靠性必须依靠严格的监督管理，强化专业化管理。从而从根本上保证了地铁供电系统的可靠性。这些当然都需要得到国家的相应重视。国内各地区都在逐步完善地铁管理系统的相关标准体系，相对完善的管理体系，提高管理水平，是解决地铁供电系统问题的有效途径。有关管理任务的有效落实，当然与员工的认真工作密不可分。经理们应该认真工作，严格要求自己。仔细研究地铁系统的安全问题，其实就是一种学习态度，真正保证了学习。工作人员责任感、技术素质、专业服务和对人民态度的理论与实践的完美结合，将有助于在地铁供电系统可靠性方面取得新的突破。但是，仅仅提高关系管理人员的技术素质是不够的，关系管理系统的运行机制还需要相对完善和落实。就我国目前的地铁供电系统而言，工作人员的专业素质、技术人员的考核标准存在很大差异，这些都是电力系统安全隐患，亟待尽快解决。

2.3建立可靠性评估系统

商业轨道交通牵引供电系统改造为低频交流或直流供电，以保证轨道交通车辆和电力设备的正常运行。从地铁牵引供电系统的运行特性分析，地铁牵引供电系统的可靠性，设备本身的可靠性，各个设备之间以及设备与其他系统之间连接的可靠性，是保证其正常运行的关键。牵引供电系统在实际系统研究过程中，其可靠性主要涉及到牵引供电系统的设备结构、系统本身的特点以及运行的安全性和稳定性。可靠度研究的最终目标是保证地铁车辆在轨道上的正常运行。确保电力系统正常运行的主要指标是供电质量指标、故障及停电事故指标、停电程序、外部影响等。铁路牵引供电系统的可靠性评估的主要内容是对两个牵引变电所之间的线路及其相关部位的运行状况进行评估。然后对系统供电可靠性、牵引变电所可靠性、接触系统可靠性进行了评价。这三个系统是否正常用电，建立可靠度模型，最后结合不同的原始特性，对其进行定量评价。最终，进行评估部件或设备的可靠性评估，以评估设备中包含一个或多个部件，确定部件可靠性的变化对牵引供电系统的影响。

3.结语

地铁交通设备的正常运行的关键是供电系统的支持，而供电技术在实际应用中，追求高可靠性和易变性。所以供电技术是解决地铁供电系统日常运行问题的关键。

参考文献：

[1]宁家富．浅谈地铁供电系统施工安全风险管理［J］．中国科技纵横，2015，(2):116．

[2]张梦娇．地铁供电系统变电所施工安全管理措施研究［J］．建筑工程技术与设计，2019，(17):3932．