淺談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

裴琳

【摘? 要】在當(dāng)前城市化進(jìn)程不斷加快以及城市人口高速增長(zhǎng)的過(guò)程中，城市內(nèi)部所出現(xiàn)的環(huán)境污染問(wèn)題以及交通堵塞問(wèn)題等也越發(fā)嚴(yán)重，對(duì)于城市的可持續(xù)發(fā)展以及城市居民生活質(zhì)量的改善產(chǎn)生了一定程度的影響。所以，在城市發(fā)展過(guò)程中，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念是城市軌道交通發(fā)展過(guò)程中最需要貫徹的發(fā)展理念。在城市軌道交通運(yùn)行過(guò)程中，供電系統(tǒng)是運(yùn)行系統(tǒng)的核心，在實(shí)際工作中會(huì)消耗大量的能量，所以需要就供電系統(tǒng)的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保進(jìn)行探討。論文對(duì)此展開(kāi)詳細(xì)論述。

【Abstract】In the current process of accelerating urbanization and the rapid growth of urban population， the problems of environmental pollution and traffic congestion within the city are becoming more and more serious， which have a certain impact on the sustainable development of the city and the improvement of the quality of life of urban residents. Therefore， in the process of urban development， adhering to the concept of sustainable development is the most important development concept to be implemented in the process of urban rail transit development. In the process of urban rail transit operation， the power supply system is the core of the operation system， which will consume a lot of energy in the actual work， so it is necessary to discuss the energy saving， economy and environmental protection of the power supply system. The paper discusses it in detail.

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;供電系統(tǒng);節(jié)能措施;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

【Keywords】urban rail transit; power supply system; energy saving measures; economic operation

【中圖分類號(hào)】U223.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）03-0100-02

1 引言

從當(dāng)前的城市發(fā)展來(lái)看，因?yàn)槌鞘袃?nèi)部所面臨的交通壓力越來(lái)越大，所以城市軌道交通是未來(lái)城市內(nèi)部交通的最主要發(fā)展方向，而且在當(dāng)前我國(guó)許多城市也已經(jīng)建造了城市軌道交通，如我國(guó)的北京和上海等。在今后的發(fā)展過(guò)程中，二線城市甚至是三線城市，也已經(jīng)大量興建起城市軌道交通。對(duì)于城市軌道交通來(lái)講，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，供電系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，所以在進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要融入節(jié)能意識(shí)以及環(huán)保意識(shí)，從而使供電系統(tǒng)運(yùn)行的能耗降到最低。

2 城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能措施

2.1 調(diào)整城市軌道交通運(yùn)行方式

對(duì)于城市軌道交通來(lái)講，白天以及夜晚的運(yùn)行負(fù)載量是具有較大區(qū)別的。在白天的時(shí)候因?yàn)槌鲂械娜藬?shù)比較多，所以列車的負(fù)載量會(huì)比較大。隨著運(yùn)行時(shí)段的變化，負(fù)載量會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化。在不同的負(fù)載量運(yùn)行狀態(tài)下，供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式也具有很大的差別，在節(jié)能的過(guò)程中就可以對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整。在城市軌道交通系統(tǒng)當(dāng)中的供電系統(tǒng)，可以使用一運(yùn)一配的方式進(jìn)行供電，通過(guò)這樣的方法來(lái)進(jìn)行供電，可以將線路的損耗以及電能的損耗降到最低程度[1]。同時(shí)還可以在調(diào)整運(yùn)行方式的過(guò)程中，通過(guò)編程的方法去進(jìn)行調(diào)整，依靠編制好的相應(yīng)程序，對(duì)城市軌道交通的運(yùn)行方式進(jìn)行合理控制，然后減少城市軌道交通工作的負(fù)荷量，但是相比較于一運(yùn)一配的運(yùn)行方式調(diào)整來(lái)講，這種通過(guò)程序進(jìn)行控制的方式所取得的效果比較差。

2.2 改善運(yùn)行電壓

對(duì)于城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)作來(lái)講，在節(jié)能的過(guò)程中可以通過(guò)電壓調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，因?yàn)樵谲壍澜煌ㄏ到y(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果運(yùn)行電壓比較高，那么所產(chǎn)生的固定損耗也就會(huì)比較高，而變動(dòng)損耗則減少，如果運(yùn)行電壓比較低，那么固定損耗會(huì)變少，但是變動(dòng)損耗會(huì)增加。所以在35～220kV的額定電壓情況下，運(yùn)行城市軌道交通系統(tǒng)所取得的經(jīng)濟(jì)效果會(huì)更好，同時(shí)在33kV和10kV以下額定電壓情況下進(jìn)行參數(shù)軌道交通的運(yùn)行，所取得的經(jīng)濟(jì)效果也會(huì)具有較好的整體效果。所以在城市軌道交通系統(tǒng)供電系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，為了能夠?qū)㈦娎|的鋪設(shè)更加合理，同時(shí)降低電纜鋪設(shè)過(guò)程中的泄漏損耗，應(yīng)當(dāng)盡可能在電纜鋪設(shè)時(shí)減少迂回鋪設(shè)的環(huán)節(jié)[2]。同時(shí)，如果在鋪設(shè)電纜時(shí)選擇單芯電纜，那么擔(dān)心電纜在鋪設(shè)時(shí)要成品字型進(jìn)行排列，從而降低線路的抗阻，然后達(dá)到降低損耗的目的。

2.3 應(yīng)用節(jié)能化技術(shù)

對(duì)于供電系統(tǒng)來(lái)講，變壓器是最主要的工作部件之一。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中變壓器所產(chǎn)生的能耗是比較大的，所以在進(jìn)行節(jié)能的過(guò)程中，需要對(duì)變壓器所產(chǎn)生的能耗進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。在一般情況下，針對(duì)變壓器進(jìn)行節(jié)能，大多數(shù)都是通過(guò)更換變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)如今節(jié)能變壓器非常普遍而且流行，在供電系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用非常的普及。在進(jìn)行變壓器的應(yīng)用時(shí)，可以選擇共享的方式[3]，在滿足城市軌道交通正常運(yùn)行需求的情況下，降低整個(gè)供電系統(tǒng)當(dāng)中變壓器的使用量，不僅僅能夠使建設(shè)成本降低，同時(shí)還能夠降低運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗。

3 城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 變壓器的容量選擇及確定

對(duì)于供電系統(tǒng)來(lái)講，變壓器的容量越大，那么在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，因變壓器運(yùn)行所產(chǎn)生的能量損耗也就會(huì)越大。在供電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，本質(zhì)上變壓器的容量只需要滿足供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行就可以，并不需要安裝容量過(guò)大的變壓器。所以在進(jìn)行變壓器容量確定的過(guò)程中，需要對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求進(jìn)行了解，然后在確定變電所位置以及使用途徑時(shí)，將變壓器的容量選擇進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，保證既能夠滿足供電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求，同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生額外的能源損耗。同時(shí)針對(duì)變壓器的節(jié)能降耗，還可以通過(guò)降壓變電所將變壓器當(dāng)中的電能變?yōu)榈蛪弘娔?，然后再面向該區(qū)域內(nèi)的所有低壓用電負(fù)荷進(jìn)行電源的提供，對(duì)于降壓變電所的位置來(lái)講，基于節(jié)能和節(jié)省投資的考慮，要盡可能地與負(fù)荷中心進(jìn)行靠近，降低線路上所產(chǎn)生的損耗以及線路鋪設(shè)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 接線方式的合理選擇

在一般情況下，接線方式主要可以分為兩種，分別是環(huán)網(wǎng)式以及放射式接線。這兩種接線方式都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于放射式的接線方式來(lái)講，其本身在接線過(guò)程中所產(chǎn)生的負(fù)載會(huì)比較小，而且實(shí)際運(yùn)行對(duì)能源的需求量也比較小，但是相比較于環(huán)網(wǎng)式，其投資成本會(huì)更高。而環(huán)網(wǎng)式接線方式本身的負(fù)載會(huì)比較大，而且在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中能耗也會(huì)比較大，但是在實(shí)際接線過(guò)程中所投入的總成本相對(duì)來(lái)講會(huì)更加的低廉，所以在供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于接線方式的選擇，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件以及工作需要去選擇合適的接線方式。如果整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)具有非常大的負(fù)載量，那么需要選擇環(huán)網(wǎng)式的接線方式，若是沒(méi)有那么大的負(fù)載量，那么就可以選擇放射式接線方式[4]。

3.3 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

照明系統(tǒng)對(duì)于城市軌道交通系統(tǒng)來(lái)講是不可或缺的一部分，因?yàn)樵诔鞘熊壍澜煌熊囘\(yùn)行過(guò)程中，需要由照明系統(tǒng)為列車運(yùn)行安全保駕護(hù)航。在照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)照明的布置情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)在滿足國(guó)家照度工作要求的情況下，降低在照明系統(tǒng)當(dāng)中所布置的燈源量。對(duì)于一些地面建筑來(lái)講，應(yīng)當(dāng)充分利用自然光進(jìn)行采光照明。對(duì)于一些室內(nèi)建筑，則應(yīng)當(dāng)盡可能選擇高效節(jié)能的燈具，大多數(shù)情況下都是選擇LED燈以及其他的節(jié)能燈具，進(jìn)而明顯降低燈具使用過(guò)程中的能源消耗。對(duì)于照明系統(tǒng)來(lái)講，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，與系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行有關(guān)的因素包括很多方面，主要就是設(shè)備的功率以及設(shè)備與設(shè)備之間的連接方式和設(shè)備運(yùn)行方式等[5]。所以在進(jìn)行節(jié)能降耗的過(guò)程中，需要對(duì)這些因素進(jìn)行調(diào)整與控制。

3.4 確定補(bǔ)償方式

所謂的補(bǔ)償是指在供電系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要將整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的無(wú)功補(bǔ)償以及過(guò)補(bǔ)償情況進(jìn)行消除，因?yàn)閷?duì)于供電系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)講，照明系統(tǒng)在沒(méi)有負(fù)載的情況下也需要運(yùn)行，而且照明系統(tǒng)的整體功率會(huì)比較大，所以所產(chǎn)生的能耗就會(huì)隨之增加，需要在節(jié)能減排的過(guò)程中將這種不必要的能源消耗進(jìn)行降低，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果[6]。而節(jié)能減排不僅僅需要依靠上述方法，同時(shí)還需要避免在系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)那闆r。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于城市軌道交通供電系統(tǒng)來(lái)講，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，隨著城市軌道交通運(yùn)行線路的增加以及運(yùn)行次數(shù)的增加，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的能耗也越來(lái)越大，所以基于節(jié)能減排以及綠色化城市發(fā)展理念，需要對(duì)城市軌道交通運(yùn)行節(jié)能減排措施進(jìn)行探討。

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