城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能措施與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

張昂

摘要：城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地鐵在城市交通中的作日益明顯，使用地鐵這一交通運(yùn)輸方式，可以降低出行時(shí)間，保證出行效率，受到人們的歡迎。當(dāng)前社會(huì)，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，城市交通更為便捷。地鐵作為交通運(yùn)輸中的重要工具已經(jīng)普遍存在于我們的日常生活中，滿足人們的日常出行等的需求。地鐵系統(tǒng)中，為保證其高效的運(yùn)營(yíng)，供電系統(tǒng)對(duì)于地鐵的節(jié)能降耗具有不可替代的作用，本文主要就供電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施進(jìn)行分析，以更好的促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵;供電系統(tǒng);節(jié)能降耗;措施

中圖分類號(hào)：U223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

地鐵的能源主要來(lái)源與電力，例如空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及電梯系統(tǒng)，電力在其中發(fā)揮的作用不言而喻。本文主要在在城市的地鐵建設(shè)這一大環(huán)境中，為更好的提升系統(tǒng)的節(jié)能降耗，提出了相關(guān)的節(jié)能降耗措施，以更好的促進(jìn)城市地鐵的健康發(fā)展。

1、城市軌道交通供電系統(tǒng)的構(gòu)造

城市交通軌道供電系統(tǒng)的構(gòu)造相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，主要包括以下幾個(gè)方面：電力源、供電電路、主變電站、電力監(jiān)控系統(tǒng)、變壓器、照明系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)、防護(hù)系統(tǒng)和接地系統(tǒng)等。不同的系統(tǒng)具有不同的作用，這些系統(tǒng)之間相互作用，密切配合，這樣才能保證供電系統(tǒng)的順利運(yùn)行。電力源的主要作用是為城市交通軌道機(jī)車的運(yùn)行提供動(dòng)力支持;供電電路則是電路運(yùn)輸?shù)耐緩?，保證電力能夠順暢的運(yùn)輸。照明系統(tǒng)提供燈光服務(wù);電力監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)。城市軌道交通供電系統(tǒng)的變壓器主要使用的是110kV的變壓器，變壓器在工作時(shí)能夠?qū)嶋H的運(yùn)輸情況改變電壓的大小，保證整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。供電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)也可以分為不同形式，包括絕緣開(kāi)關(guān)以及直流開(kāi)關(guān)，直流開(kāi)關(guān)在電路出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，減少損失，絕緣開(kāi)關(guān)與直流開(kāi)關(guān)的區(qū)別在于直流開(kāi)關(guān)的核心是直流斷路器，而絕緣開(kāi)關(guān)的核心則是真空斷路器。供電設(shè)備在城市軌道交通中發(fā)揮著重要的作用，供電設(shè)備運(yùn)行正常能夠保證機(jī)車正常運(yùn)行，提升運(yùn)輸效率;反之如果供電設(shè)備出現(xiàn)故障，機(jī)車在行駛是缺乏動(dòng)力支持，機(jī)車無(wú)法順利的運(yùn)行。

2、城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)

2.1節(jié)能燈具的推廣使用

在城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的過(guò)程中，還可以推廣使用節(jié)能燈具。城市軌道交通的照明等的總功率是非常大的，負(fù)荷也很大，電的損耗量是非常可觀的。如果將照明的燈具全部使用節(jié)能燈進(jìn)行替換，那么照明系統(tǒng)可以大量節(jié)約用電，并且節(jié)能燈和一般的白熾燈相比，亮度更亮，壽命更長(zhǎng)，節(jié)約的電量也更多。城市軌道交通應(yīng)該重視照明系統(tǒng)的節(jié)能，并且制定節(jié)電的制度，要求職工遵守節(jié)點(diǎn)制度，養(yǎng)成節(jié)約用電的習(xí)慣。除此之外，還可以不斷提高照明系統(tǒng)的智能化，采用智能化操控、聲控、時(shí)控等多種控制辦法更加智能的控制照明裝置，讓照明裝置能夠及時(shí)的斷電，從而起到節(jié)能降耗的目的。

2.2配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

在城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗中，還可以采用配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。選擇適合的供電系統(tǒng)進(jìn)行電壓的運(yùn)行，降低配電變壓器的損耗。配電變壓器不適合在電壓過(guò)高的情況下工作，如果電壓過(guò)高，那么其損耗會(huì)大幅度增高。如果過(guò)電壓過(guò)高，那么配電變壓器的損耗則增長(zhǎng)的更快。例如，配電變壓器如果處于過(guò)電壓5%的情況下工作，那么其損耗將增加15%左右;如果在過(guò)電壓10%的情況下工作，配電變壓器的損耗會(huì)增加到50%以上。另外，如果供電系統(tǒng)的電壓過(guò)高，配電網(wǎng)變壓器的空載電量就會(huì)顯著增加，供電系統(tǒng)的務(wù)工損耗量也會(huì)隨之增加，長(zhǎng)期如此會(huì)導(dǎo)致變壓器的設(shè)備絕緣老化程度變快，配電變壓器的綜合使用壽命也會(huì)大大縮短，因此要想實(shí)現(xiàn)城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，需要讓配電變壓器在適合的電壓下工作，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行才能夠更好的節(jié)省電量。

2.3合理安排供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行方式

城市軌道交通系統(tǒng)節(jié)能降耗的技術(shù)性措施還有合理地進(jìn)行供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，可以根據(jù)城市軌道交通作業(yè)的面和該期工程建設(shè)的店里符合的大小選擇雙電源或者單母線分段進(jìn)行沒(méi)空供電電器的主接線。采用經(jīng)濟(jì)調(diào)度的方式對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行控制，采用兩臺(tái)配電變壓器并列工作或者單臺(tái)配電變壓器工作的方式，達(dá)到城市軌道交通供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。還可以采用單母線分段或者不分段的方式進(jìn)行，也可以起到很好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。城市軌道交通供電系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃，必須要依據(jù)城市軌道交通供電的實(shí)際情況，分析城市軌道交通供電系統(tǒng)具體的電負(fù)荷的大小，可以先進(jìn)行一臺(tái)配電變壓器的配置，嘗試是否能夠滿足城市軌道交通廣目前的需求，然后在根據(jù)城市軌道交通的擴(kuò)建完成情況，在逐步增加電負(fù)荷的量，考慮是否需要再投入一臺(tái)配電變壓器進(jìn)行使用。這樣每款供電系統(tǒng)才能夠更加可靠，操作也能夠更加靈活，還可以有效避免低電負(fù)荷的時(shí)段，避免配電變壓器長(zhǎng)期空載以及長(zhǎng)期輕載的情況。這樣可以更好減少配電變壓器的運(yùn)行損耗，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化城市軌道交通供電系統(tǒng)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能調(diào)度的目的。

2.4無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的合理選用

無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的合理選用也能夠起到城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗的目的，無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的安裝和改造，也就是無(wú)功功率補(bǔ)償，在供電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的目的，可以有效提高電網(wǎng)的功率因素，還可以有效降低供電變壓器和輸送線路中的損耗，更好地提高供電的效率，改善供電的質(zhì)量。因此城市軌道交通安裝低壓配電室電容補(bǔ)償柜，可更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的補(bǔ)償，更好地節(jié)能降耗。

3、城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能的具體措施

2.1調(diào)整運(yùn)行方式

城市軌道交通在白天和晚上的負(fù)載量是不同，白天的負(fù)載量比較大，運(yùn)行時(shí)段不同，負(fù)載量不同，供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式也具有差異，在進(jìn)行節(jié)能時(shí)可以調(diào)整運(yùn)行方式。晚上供電系統(tǒng)可以采用一運(yùn)一配的方式，這種運(yùn)行方式能夠有效的減少對(duì)線路的消耗，減少電能的使用。在進(jìn)行運(yùn)行方式調(diào)整時(shí)可以通過(guò)編程的方式進(jìn)行，通過(guò)程序?qū)\(yùn)行方式進(jìn)行控制，這樣能夠提升調(diào)整工作的效率。如果供電系統(tǒng)運(yùn)行中換電條件發(fā)生變化，則供電系統(tǒng)在晚上運(yùn)行時(shí)則需要采用一般配電運(yùn)行的方式，這樣也能降低能耗，但是效果相對(duì)來(lái)說(shuō)比較差。在不同的時(shí)間采用不同的運(yùn)行方式能夠更好的開(kāi)展節(jié)能工作。

3.2調(diào)整運(yùn)行電壓

在進(jìn)行節(jié)能工作時(shí)可以對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整，在運(yùn)行電壓較高時(shí)，固定損耗增加，變動(dòng)損耗減少;在運(yùn)行電壓較低時(shí)，固定損耗減少，變動(dòng)損耗增加。一般35～220kV宜在較額定電壓高的電壓下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，33kV和10kV以下宜在較額定電壓低的電壓下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后確定具體電壓值。電纜敷設(shè)力求合理，為了減少線路損耗，應(yīng)盡量減少迂回敷設(shè)。中壓環(huán)網(wǎng)電纜一般采用三芯電纜。當(dāng)采用單芯電纜時(shí)，單芯電纜要求敷設(shè)成為品字形排列，以降低線路電抗，從而降低電纜損耗，防止形成渦流。

結(jié)束語(yǔ)

城市的迅速發(fā)展，為地鐵行業(yè)的發(fā)展提供契機(jī)，城市地鐵在運(yùn)行中對(duì)于能源的需求愈來(lái)愈旺盛，因此，采取有效的措施，保證地鐵供電系統(tǒng)的有效運(yùn)行，更好的降低其能源的消耗，本文通過(guò)對(duì)地鐵運(yùn)行中的一些降低能耗的措施的分析，更好的保證了今后地鐵運(yùn)行的有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉婕，高岳達(dá).供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的措施探討[J].中國(guó)高新區(qū)，2017（17）：123.

[2]楊芝文.地鐵供電系統(tǒng)節(jié)能降耗淺析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24（07）：107-108.

[3]張楊.地鐵供電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（12）：239.

[4]李旭陽(yáng).城軌交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)在線優(yōu)化控制策略研究[D].北京交通大學(xué)，2017.

[5]胡黎明.城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2017（01）：207-208.