城市轨道交通供电系统模式的构建研究

张 鹏

中铁电气化局集团有限公司

城市轨道交通供电系统模式的构建研究

张 鹏

中铁电气化局集团有限公司

随着社会的飞速发展和经济的快速进步，城市交通工程建设也随之发展起来。城市轨道交通的供电系统是城市轨道交通的能源总线，可以直接对城市轨道的交通运营造成影响。城市轨道交通作为当代新型便捷的交通工具，已经发展成为大中型城市交通的首选乘坐工具，是人们出行交通的重要组成。因此，对城市轨道交通来说，构建一个灵活安全可靠的电力供电系统尤为具有重大意义。本文针对城市轨道交通供电系统做出了分析研究，对城市轨道交通供电系统的模式进行了探讨，并分析其相关因素来阐明城市轨道交通供电系统的重大意义。

轨道交通；供电系统；模式构建

引言

在当今经济发展和科技水平高速进步的社会形态下，人们的生活水平也在随着社会发展不断的提高，对交通的需求也越来越大。那么城市轨道的工程建设就有效的缓解了城市的交通紧张现状。城市轨道交通成为当前人们出行首选工具，那么就需要相关人员重视城市轨道交通的进一步发展。那么轨道交通供电系统作为维持轨道交通正常运行的重要环节，理应受到更多的重视和关注。

一、供电系统重要性

城市轨道交通系统的电源一般来自国家电力系统及专门建立的电厂，随着电力系统的发展和技术进步，我国采用一般多不设置电厂的设计理念。比如国外有36万KW的专用地拿出进行输电，还有许多城市未设置专门电厂，却由国家电力公司发电。城市轨道交通供电系统一般由三部分构成：

1.1 供电源于电力网

城市轨道交通供电系统的电力能源来自于所在城市的国家用电系统，直接取自于城市或者区域电力网，城市轨道的供电系统指的是国家电力网通过某种方式向城市轨道交通进行供电[1]，因此，城市轨道交通供电系统受城市电网和区域电力网结构的影响。

1.2 牵引供电

城市轨道交通供电系统中的牵引供电系统是其核心，它主要负责提供电能给轨道交通车辆，主要起到的功能有降压、整流、传输电能。

1.3 照明系统

城市轨道交通供电系统中的动力照明系统主要负责向信号设备起到照明、通风、排水等功能设备馈送电能，降压、分配以及传输电能是其主要功能。城市轨道的供电属于一级供电负荷，一旦发生中断状况，将打乱运输计划和影响车辆运行，对城市轨道交通中的环控、照明等系统的运行造成破坏影响，给整个城市的交通系统造成混乱，从而导致不良的社会影响。尤其是城市交通轨道的建设一般都是我国的重要城市，也就是我国的某一政治经济文化中心城市，其影响范围不可估量。由此看来，建设一个安全可靠又经济的城市轨道供电系统显得尤为重要，对城市轨道交通发展有着重要意义。

二、城市轨道交通发展现状及供电系统概况

自从进入21世纪以来，我国的城市轨道交通建设就已进入快速发展阶段。目前我国的城市轨道交通建设已初具规模，另外也有相当数量的大中型城市着手构建不同类型的轨道交通建设工作，在未来的城市交通发展中，轨道交通建设速度将持续增快。

2.1 城市轨道交通发展现状

在当下人们生活节奏出行效率都快速发展的形态下，社会的经济环境也在飞速发展，人们对于出行的代步工具也具有了越来越高的要求，对交通需求较大。那么为了更好的解决交通困难的问题，部分城市已加快构建城市轨道交通的进度，大力发展城市轨道交通建设。城市轨道交通的建设大大的缓解了城市公共交通拥挤不便的现状缓解了公共交通的重大压力，尤其轨道交通自身所具备的节能、环保便捷的功能优势，在当下社会发展的要求之下，极其符合现代社会提倡的环保出行。因此，我国目前的城市轨道建设工作正是得以发展的最佳时期。尤其是北京上海等大城市更是加快了对城市轨道建设的建造步伐，城市轨道交通可分为较多种类和类别。

2.2 城市轨道交通供电系统简介

城市轨道交通的运行基础就是供电系统，也是一个重要环节。那么在轨道交通工程建设的前期阶段就要对其供电系统设计进行密切关注。随着我国城市轨道建设的快速发展及运用，建设工程中所需要的设计技术与施工技术程度也得到了进一步发展，供电系统中所运用到的相关设计理论及相关方案软件在轨道建设的工程建成中也发挥着重要的促进作用。但是目前很多设计方法还不够完善，只适用于供电系统的初步规划及方案设计。因此通过分析对供电系统有进一步了解以较好的完成轨道交通建设的前期准备和相关设计工作。

三、城市轨道交通供电系统设计方法研究

3.1 供电电源选择

当前国内城市轨道交通的供电方式主要分为分散、集中这两种供电方式。当轨道建设供电系统设计采用分散型供电方式的时候，城市轨道交通设计就不对主变电所所进行设置；反之当采用集中式供电时就要设置主变电所。一般由城乡电网输送至城市轨道交通供电系统中的主变电所揽径数量较小，电源的可源性也较高，施工相应的就非常方便。对集中供电方式来说，投资费用较高，而分散式供电在不涉及公用电网改造的情况下投入资金较低。因此要根据具体情况不同合理选择供电电源。

3.2 直流牵引设计

在轨道交通供电系统设计过程中，据相关规定反映出牵引变电一般较于牵引供电在经济技术方面占有很大优势。结合我国当前现状，在进行牵引变电设计时，牵引变电应尽可能的设置在地面，这样相应的投资费用就较低，可保护性也明显增高，管理很方便。同时要保证发生意外故障时，依靠相邻变电负荷能力可以保证列车正常运行以及其他方面的考虑要求，那么设计人员就要按照轨道所需要的最大传输力来具体设置牵引变电的方案和机组容量。

3.3 中压网络

在对城市轨道交通供电系统的工程设计过程中，中压网络是供电系统的核心内容，涉及多种因素及设计方案，据运营经验，我国目前新型的中压网络系统方案逐步得到采用，当中压网络处于环网故障时，主变电中相应线路会出现跳闸的情况，随之备用联系断路器将得以采用来维持列牵流整流机组的不断供电，轨道供电系统的正常运行。以及在分析研究过程中，供电系统的设计要充分将中压网络的电压等级及直接性明确划分。

四、结语

城市轨道交通的动力系统主要是电能，而为了保证电力系统的正常可靠运行，必须设计一个合理的供电系统方案。完整、科学的满足轨道交通的建设工程顺利进行。为优化城市交通系统做好准备，推动城市轨道交通的建设和发展。

[1]谭丽娜,白冰.城市轨道交通供电系统浅析[J].教育教学论坛, 2012（33）:190-191.