环网供电技术地铁供电中的应用

环网供电技术地铁供电中的应用

吴楚乔

西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西省西安市 710000

摘要：当前阶段，我国市场经济体制逐渐完善，经济发展日渐迅速，城市化的发展进程也逐步加快，大众生活水平逐步提升，这也导致城市内部的交通拥堵问题越发严重。而地铁设施也出现在了越来越多的地铁建设工作当中，特别是环网供电技术其更是确保地铁有序运行的基本供电保障。因此本文选择针对环网供电技术地铁供电的应用展开探讨分析。

关键词：环网供电；地铁供电；应用策略

在实践工作中，地铁工作人员为了确保地铁供电的故障处理便利性以及便利性，其会选择在各个线路的不同区段内进行断路器的设计，一旦故障出现之后，断路器将会把母线分为两段，同时在这一过程中将两个接口分别接入线路保护器两端的位置，通过这样的方式在主线路当中隔离故障线路。通过这样的方式确保电路其他部分能够保持常规运行。与此同时，这一环形电网也同样可以被划分为闭环、开环供电两个运行形式。在地铁供电工作中，其更多的应用闭环运行的方式，这主要是因为闭环供电本身具备供电不间断的特征，确保地铁能够始终处于稳定运行的态势。

1. 环网供电技术

1. 传统环网供电技术

在以往传统环网供电系统当中，为了确保选择性特征，因此其中的过电流保护动作时间需要呈现逐级配合，并且要尽可能保障经由电力系统提供的主变电所，需要满足电力系统自身存在的进线过流保护整点时间基本配合需求。但实际上，地铁供电系统在运行过程中，普遍存在电流续接困难的情况，导致这一问题的原因主要是因为电流保护时间存有一定误差^[1]。而在这一情况下，为了保障环网供电达到最为出色的效果，因此其在大分区供电中压环网工作中，只能牺牲其中一部分，简单来说就是降低各个变电所间的配合级数，在完全相同的时间内，约有3-4个变电所展开过流保护指令。但如果这一过程中，地铁环网供电系统的母线、末端等位置存在短路问题，则如果根据过流保护动作顺序针对对应故障进行切除，则会使这几个变电所共同断电，致使其影响范围进一步扩大^[2]。除此之外，由于电流的切断过程是以过电流保护的顺序为依据展开的，那这也意味着实际受到影响的变电所不仅仅是这四所。除此之外，差异化的供电系统的运行模式将会在一定程度上影响到过流保护时间的配比关系，这也意味着如果运行方式发生变化，则其配合关系也必须重新进行选定，这将导致其工作量大幅度提升。后备保护的选择性与速动性自建也会产生一定的矛盾。与此同时，以当前过电流保护研究为核心，能够看出过流保护的选择性与存在性之间拥有较大矛盾，具体来说就是速动性与选择性二者之间只能取其^一[3]。

2. 当前环网供电技术状况

现阶段，我国城市地铁电路系统中广泛应用了环网供电技术^[4]。而对于地铁列车而言，其最为核心的能源来源是电，这也在无形中证明了供电技术的选择关键性，如果地铁供电技术选择出现问题，则会导致整个地铁电路出现瘫痪问题，致使地铁无法正常运行，导致城市建设和发展出现影响。同时如果供电系统故障问题无法在地铁运行过程中及时排除，最终导致的后果将极为严重。经由长期发展，环网供电技术早已解决了传统技术中存在的弊端^[5]。而现阶段的地铁供电系统主要由以下两个部分共同组成：

首先，城市电网，其是地铁供电系统电能的主要来源。其次，地铁内部存在的供电系统，如果城市用电在传递到主变电所，在针对各个地铁站展开分配时，则应针对地铁内部供电系统的用电展开二次分配，确保所有用电位置得到稳定供电。

2. 地铁供电系统环网供电技术应用策略

1. 地铁中压交流环网系统的应用

在地铁供电系统的建设过程中，其最为核心的原则就是要求供电系统必须呈现出稳定运行的状态，并且也要确保系统调度灵活便利^[6]。例如，针对地铁供电系统备用供电线路展开设计的过程中，如果出现一级线路退出工作的状况，则与之相对应的另一条线路必须负担起原线路自身存在的一二级负荷，与此同时应确保线路末端区域的电压损失低于5%，通过这样的方式确保电网始终处于稳定运行的状态。在地铁公共供电系统设计过程中，设计人员需要确保其满足下列要求：

①经济型原则。供电系统需具备较为出色的经济性，在确保供电安全可靠的前提下，尽可能使接线简单化，以此来保障供电工作的运行灵活性。

②再展开供电线路容量的设计工作时，应确保其中存有一定程度的预留容量空间。

③在开展地铁供电系统线路设计工作的过程中，应始终按照较高标准展开针对性设计，同时在这一过程中必须设计与之相对应的备用线路。

④当电网负荷超出了最大值标准，则应确保其中设备能够常规运行，并且不论在其中任意一条线路出现故障问题时，都应立足于备用线路的负荷承载状况下，从根本上保障供电系统的常规运行。

2. 环网接线

在电网供电工作开展过程中，“N+1”原则本身是需要在电网供电运行工作开展过程中必须遵守的原则。在实践工作过程中，设计人员可以针对电网接线方式、设备运行率展开应用，通过这样的方式确保电网始终处于平稳运行的状态。在接线形式方面，我国传统供电网络中实际上应用的是单环网的接线形式，通过这一方式完成的电网接线在供电稳定性方面表现相对较差，同时当线路故障产生时，其检修过程相对较为繁琐，只能通过人工维修、倒闸的形式进行，可能会产生极大量的金钱、时间损耗，才能确保电路供电得以回复。立足于新形势下的地铁运行工作而言，这样一种较为基础的供电网络，已经远远无法匹配地铁常规运行的核心要求。但本次研究中所提到的供电网络，选择应用双环型供电方式，其本身具备两个呈现互相独立形式的平行电源，并在这一过程中依托并联的形式，来讲同一电源或是两个不同电源中的母线进行连接，在这样的情况下，即便是其中一个电源产生问题，则另外地备用电源也可以较为针对性地完成供电网供电任务。同时通过这一供电形式，也能保障地铁供电系统具备较为出色的稳定性。通过在供电系统当中，应用合并开关的形式，能够将处于相同线路当中的正常段和故障段互相隔离，确保其他线路依然处于常规供电状态，这能够在很大程度上提升了供电系统运行的稳定性。通过合并开关，能够在保障供电系统始终平稳工作，如果供电系统中某一个路段产生故障问题，为了充分保障地铁供电系统的正常，则可以依托开关的转化，进一步将线路负荷相应的转到其他供电线路当中，通过这样的方式能够达成线路故障段与常规段之间的互相隔离。同时在保留原有线路接线方式的同时，可以确保在常规工作线路发生故障的过程中，通过备用线路的应用来正常发供电，通过这一方式的应用除了能够大幅度强化线路利用效率以外，还能从根本上提升地铁供电的可靠性。

结束语：在城市发展不断加快的今天，我国的城市拥堵问题越发严重，但地铁设施的出现，却很大程度上缓解了这一问题。而在地铁供电系统当中，环网供电技术本身具备较强的优势，其不在确保地铁稳定运行的同时，也很大程度上缓解了城市交通拥堵的问题。

参考文献

1. 张怀法.10kV配电网的环网供电方式分析[J].集成电路应用，2021,38(10):250-251

2韩占强.10kV双环网供电系统在北京某项目的应用[J].建筑电气，2021,40(05):12-18.

[3]赵磊.地铁供电系统环网供电技术的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(18):78-79.

[4]林圣,崔臻,杨茜茜,冯玎,臧天磊.地铁中压环网供电系统可靠性评估方法[J].西南交通大学学报,2020,55(06):1155-1162.

[5]郭志奇.城市轨道交通中压环网供电系统母线保护配置方案的比较分析[J].城市轨道交通研究,2020,23(03):61-65+70.

[6]李敏华,郭昆丽,高子伟.地铁中压环网供电计算研究[J].国外电子测量技术,2020,39(02):132-137