王昭

摘 要：在我国经济发展进程不断提速的背景之下，地铁体系建设逐步完善，为人民群众的日常生活提供了较大的便利，相比于公交等传统交通工具，地铁的运行速度相对较快，车次相对较多，旅客运输量相对较大，且旅客所获得的体验更为舒适。而要想让地铁具备良好的安全性能，就必须保证地铁供电系统的稳定运转，采取正确的高压供电方式。基于此，本文简要阐述了地铁供电系统的基本概念，分析了三种高压供电模式之间的优势与劣势，并结合实际情况给出了选择供电方式的正确策略，以求为地铁行业的良好发展提供理论上的支持。

关键词：地铁;供电系统;高压供电方式

中图分类号：U231.8 文献标识码：A

当前较为常见的地铁高压供电方式有集中供电、分散供电以及混合供电，这三种供电方式各有优劣，且有着不同的适用条件，相关工作人员应当明确这三类供电方式之间所存在的差异，结合实际情况来选择合理的供电方式。

1 地铁供电系统概述

地铁是一种新兴的现代交通工具，在运转的过程之中主要是以电能作为动力来源，地铁的供电系统在设计的过程之中充分遵循了经济合理、运转灵活且安全、操作简便、供电可靠这类基本原则，并且所采取的接线方式存在着较为广阔的发展空间。在地铁运转时，诸如排水、防灾警报、信号、照明、空调、自动扶梯、通信、通风这类辅助设备同样需要电力的供应才能够正常运行，因此地铁供电系统的作用就显得至关重要。

一般而言，地铁供电系统主要包含了外部电源、牵引供电系统、主变电所以及动力照明系统，其中外部电源主要是指在供电系统中除开主变电所用于供电的城市电网的电源，一般存在着分散供电、集中供电以及混合供电这三种形式。集中供电主要是指以110 kV的城市电网为基础，从中引出地铁运转过程中所需的电源，需要注意的是，这一电源中必须要保证有一回路的电源属于专业线路的范畴。而主变电所则主要是用于对110 kV的城市电网高压电源进行接收，通过一系列降压处理转变成35 kV或者是10 kV的中压电源，一般是集中供电采取主变电所这一模式。当前主变电所主要采取了桥型或者是线变这两种接线模式。而牵引供电系统主要是用于对交流中压进行额外处理，转换成750 kV或者是1 500 V的直流电压，通常用于让地铁列车获得相应的牵引供电。牵引供电系统主要包含了牵引网络以及牵引变电所，而牵引网络又由接触网以及回流网组成。其中接触网主要采用了1 500 V或者是750 V直流接触轨以及1 500 V直流架空接触网罗这两种悬挂手段，大部分工程都采取了走行轨兼做回流网的模式，少部分工程则采取了回流轨的模式。动力照明供电系统主要是用于对10 kV或者是35 kV的交流中压进行降压处理，转变为220 V或者是380 V的电压，这样一来便能够给地铁运转过程中的各类机电设备注入不竭的动力[1]。

2 地铁高压供电的基本方式

2.1 集中供电

顾名思义，集中性供电就是按照地铁的实际线路走向情况来完成对线路及用电量的计算，并将所获得的数据信息储存于主变电所之中，当地铁运转过程中便对其进行集中供电，以此来满足不同部位的各类需求。在主变电所之中存在着两条110 kV电源线路，并且这两条电源线路之间相互独立，地铁运转时对供电电压的等级需求为35 kV或者是10 kV，因此主变电所主要负责转换电压等级，这一模式便称之为集中供电。中压网络是集中供电模式中的关键组成部分，用电电量、供电距离、城市电网规划情况这类因素都会对中亚网络的电压等级产生直接的影响。因此相关技术人员应当充分考虑到这类因素所产生的作用，并站在经济以及技术等层面来进行全方位地比较，这样所确定的电压等级才更为合理。通过集中供电这一模式能够让地铁供电具备更高的灵敏性以及稳定性，因此当前集中供电模式在大部分城市的地铁建设之中较为常见。

2.2 分散供電

这种供电方式的主要特点是无主变电所，地铁运营所需电压等级直接从城市电网接入地铁沿线牵引变电所向降压变电所转换。当然，不是所有的地铁都能提供这种电力城市的电网非常发达，为了满足地铁站附近稳定供电的需要，分布式电网的平均电压水平应为城市电网的平均电压水平[2]。这样，可以与车站的变电站一起建立电源开关。请注意：每个牵引变电站和变电站必须有两条电源线，并且两个电源之间的供应来源必须独立，具体如图2所示。

2.3 混合供电

混合供电模式结合了集中供电以及分散供电的优势，并以集中供电为主，分散供电为辅。在采取这一模式时，会在大部分地段都采取集中供电的模式，针对部分较为特殊的地段则采取分散供电模式，通过这一模式的应用，能够让地铁供电系统得到一定程度的完善，具体如图3所示。

3 地铁三种供电方式的比较分析

如采用集中供电方式，需设置一座总变电所，并从城市电网增加2套安全高压电源，其电压一般是在35 kV或者是110 kV之中进行选择。如若采取了分散供电这一模式，相关工作人员就无需再进行总变电所的设定，则需要对降压变电所以及牵引变电所进行单独设定，并从城市电网之中引出两个相对独立的电源，其电压分别是35 kV以及10 kV。混合供电法是前两种方法的结合。集中供电是主要供电方式，分散供电是辅助能源。城市地铁沿线由牵引变电所和降压变电所连接，为了弥补分散供电系统相比集中供电的不足，集中供电系统具有以下优点：更安全可靠，安装管理更方便，而员工投诉项目的实施更方便、更简单，维修项目也更简单。由高压线敷设更多的是电线舒适。地下部分城市地铁可沿隧道壁移动，不存在选线问题。这样既缩短了施工时间，又减少了资金投入，使线路的定期维护更加舒适。中央电源接高压电源，其保护措施优于高压性能，且相对维护成本较低。在收费方面，由于其独特的用电类型，计算起来更加方便。能源管理部门在计算电费时只应超过整个变电站的总计量，不必超过每个变电站的电能计量。在向各自的工作人员提供综合汇总后，能源管理部门操作起来更为简便，各类不必要的环节也能够被省去[4]。

4 地铁供电系统的供电方式的选择对策

第一，从供电可靠性选择。从安全可靠的电源供应的角度来看，集中供电的方法变得非常低的短路或故障概率。集中式高压供电方式必须非常可靠;这样就比较小，这样更安全可靠;分散式供电方式主要是与城市电网相结合，会设置多个开关点，且极性因素较多。如果有问题，一定要有下一个开关，对电源进行补偿，使其安全性和可靠性不高。

第二，从供电质量选择。从供电质量来看，集中供电方式优于分散供电方式。集中供电方式供电只要是高压电，其供电质量就比较好;分散供电方式的用电量与城市电网关联，其供电质量相对较差。

第三，从运营管理方面选择。电力集中管理是城市供电管理的一个重要组成部分，其主要原因是供电环节多、管理不集中、管理难度大，所以它的调控比较复杂[5]。

第四，从施工方以及建设资金方面选择。对于项目的实施，集中供电方式比分散供电方式更容易。由于集中供电方式与城市的联系较少，供电线路需要经过的路径相对较少，因此项目的实施更加容易和方便。相反，分散供电方式需要与城市联系复杂，项目实施更为复杂;从资金角度看，集中供电方式多采用高压电源，建设成本较高。相反，分散供电方式对供电电压要求较低，成本相对较低。

5 结语

综上所述，地铁高压供电系统相比而言较为复杂，相关技术人员在选择供电方式的过程之中应当充分考虑到所在地的电网状况以及地铁实际电负荷情况，这样才能够有效推动城市轨道交通的良好发展。

参考文献：

[1]王军.地铁供电系统工程施工安全风险管控探讨[J].科技风，2020，33（27）：101-102.

[2]何明顺.地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术[J].低碳世界，2020，10（09）：165-166+191.

[3]林圣，崔臻，杨茜茜，等.地铁中压环网供电系统可靠性评估方法[J/OL].西南交通大學学报：1-8[2020-10-16].

[4]王鹏宇，郭昆丽，高子伟，等.地铁牵引供电整流机组建模仿真及谐波分析[J].通信电源技术，2019，36（11）：37-40.

[5]温志攀.地铁供电系统中柔性接触网常见故障和防范措施探讨[J].科技经济导刊，2019，27（33）：64.