城市轨道交通工程供配电节能措施分析论文_毛萌

城市轨道交通工程供配电节能措施分析论文_毛萌

(中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西西安 710043)

摘要:近些年来科技的进步,使得交通工具不断的在升级,从而城市中交通越来越便利,但同时。也因为化学燃料的使用造成了环境的污染,车辆的增加造成了交通紧张。公共交通的建设,可以提升资源的利用率,城市轨道工程是解决环境污染、交通堵塞的有效措施。轨道交通的正常运行需要大量电力能源维持,因此如何通过节能措施来减少电能的损耗,将利于公共交通发展,本文将对节能措施进行分析。

关键词:城市轨道;供配电;节能;措施

节约能源、减少污染是我国可持续发展中的一项重要方针,对城市轨道交通的节能措施不仅利于我国城市化轨道交通的发展,还有利于环境的保护,通过公共交通的投入使用,来减少资源的浪费。

1 城市轨道交通工程现状

城市轨道交通不仅具有用地面积小、运输乘客量大、对环境污染小的特点、还具有乘坐安全性能高的特点,适用于大中城市,包括地铁、单轨、轻轨、磁悬浮等类型。截至目前,已经有三十多个城市建设了城市轨道交通并且投入了使用。城市轨道交通线路一百六十五条,投入使用的线路长度达到五千多公里。其中地铁长度为三千八百八十四公里,占比百分之七十七点二,其它形式的城市轨道交通投入使用线路总长约为一千一百四十九公里。

2 城市轨道交通供配电节能措施

城市轨道交通的能源消耗主要为列车运行用电、通信设备用电、信号发射与接受用电、给水、排水、消防用电、站台入口、自动扶梯、通风换气系统。交通系统正常运行消耗的电能约占整个轨道电能损耗的百分之五十到百分之流失,是节能措施中的重点研究对象。

2.1 主变电所选址方案

主要变电所的位置应该选择在安全性高、距离负荷中心位置近的地点,同时还要靠近交通线路系统,满足线路损耗的基本技术要求。同时,主变电所的位置选择还要满足靠近变电站、线路换乘车站并且交通较为便利的位置,从而减少线路建设的费用,使得设备运输和线路运输电力更为方便,从而减少电力、中压线路的建设费用。

主变电所的位置选择应该在可以使得交通系统正常运行的标准之下,尽可能少的减少主变电所的数量,使得多条下线路可以共同使用一个主变电站,从而减少对土地资源的占用和对各种能源的消耗。

2.2 采用高拱点电压等级减少电网线路损耗措施

交通中压供电网络国外有三十五千瓦、二十千瓦、十千瓦三个电压等级,国内一般为最高电压三十五千瓦和最低电压十千瓦两个电压等级。其中三十五千瓦的中亚网络输电的直径和容量大、电能运输损失较小,国内轨道交通的供电系统中的使用技术已经非常成熟。十千瓦中压网路输电的直径和容量较小,造成的电能损失较大,一般适用于乘运量小的城市轨道电车。通过对比可以得出,三十五千瓦的供电电压等级比十千瓦的供电电压等级的损耗更低、有明显的节能效果。

2.3 牵引变压器容量选择

牵引变压器容量选择应该根据以下原则进行选择:

不管在哪种运行方式,各个牵引变电所最高峰小时的最大共六百应该小于整流机组百分之三百的额定容量,最高峰小时的平均功率应该小于整流机组百分之一百五的额定容量。

2.4 降压变电所设计

(1)降压变电所选址

降压变电所的地理位置选择应该根据车站的类型不同、规模大小来选择靠近负荷中心的位置,同时保证交通的便利来方便运输,车站中的变电所应该设置在站台层。同时,应该根据车站的规模大小建设一辆做降压变电所,一所作为降压用,另一所作为跟随式变电所。

在有牵引变电所的地点,应该建设牵引降压混合变电站。

(2)配电变压器容量选择

随着科学技术的进步,各种产品都在不断的升级种,其中动力配电用的变压器的电能损耗已经降低到很小的程度,变压器的最高效率的范围逐渐增大。例如某款一千五百千瓦的变压器,正常运行过程中的空载的能源损失为二点一六千瓦,正常运转过程中负载的损耗约为十千瓦。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当功率因数为零点九的时候,负荷率在百分之四十到百分之百之间时,效率都在百分之八十九之上。

在进行变压器容量选择的时候,要依据以下原则:

正常运转状态下,利用单台变压器正常运转时的负荷来算出变压器的电容量,用两台变压器同时正常工作时的负荷来进行数据核算。

(3)使用全寿命周期成本法选择变压器

多数国内用户在进行变压器的选择时,注重前期的投资,对于变压器的使用年限和能源损耗并不考虑,这就直接造成了变压器在使用过程中能源损耗大,使得成本增加。如果在变压器选择的初期,就选择价格高、配置好、低耗能、使用年限长的变压器,从长远使用来看,整体的投资要低于购买价格低的变压器。

因此,在进行变压器的选择中,用户应该购买配置好、损耗低、使用年限长的变压器,这样就可以减少维修的费用、延长变压器使用年限。从而使得整体的投资最低。

2.5 无功补偿及滤波治理

地铁的车站降压变电所一般情况下,是不需要投入无功补偿装置的,否则会在用电低峰时,出现输电异常的情况。

2.6 设置再生制动能量回馈设置

节能措施应该结合车辆自身的特点,将电源提供装置于车辆的能源需求相结合,设置再生制动能量回馈设置,来提升节能效果。

2.7 照明节能设计

在轨道系统中的进行照明设施优化设计,将广告照明灯进行优化设置,在达到广告效果和国家标准的同时,尽可能的降低电能消耗。在地面上的建筑,尽可能的让太阳光照入室内。同时室内使用节能灯具,通过节能灯可以节约百分之十到百分之二十的电能。

照明系统还可以将普通的灯具更换为智能化的控制系统,通过车站的客流量、不同运营时间,来对灯具的亮度进行调整,在不同时间段打开不同数量的灯,来满足不同时间段的照明需求。

车站中的应急照明装置,一般是使用长亮灯进行照明。有些没有人在内的房间,只有在巡视检查的时候,才会进入,对于这样的房间,可以使用智能的控制系统,在有人进入的时候,灯再打开,当人离开房间时,灯再自行关闭。不仅可以保证在紧急情况下的人员撤离,还可以降低能源的使用。

3 城市轨道交通供配电节能的意义

3.1 对环境的意义

化石燃料的使用,会造成空气中有害物质超标,同时因为车辆的过度使用而带来的汽车尾气排放超标会造成空气中粉尘过多,如果人将这些粉尘吸入肺里,就会危害人的身体健康。

节能措施的实施,减少了私家车的使用频率,从而不仅减少了化石燃料的燃烧,

3.2 对能源节约的意义

我国目前主要依靠火力发电,火力发电所使用的化石燃料都是不可再生能源,对于这些能源,我们只能尽可能少的使用,即减少能源浪费,高效使用能源。

节能措施的实施,可以降低能源的损耗,科学合理的使用能源,用最少的能源做最多的事,其实就是对能源的一种节约。对于能源的节约利于我国的能源长期发展。

4结束语

使得城市中的人口越来越多,使得城市中的交通拥堵,同时对城市的环境也造成了影响。公共交通是解决城市交通拥堵、环境污染的最佳措施。通过电能节约措施对城市轨道交通供配电系统进行能源节约,不仅可以促进城市轨道交通的发展,还可以有效的保护我国环境。

参考文献:

[1]宋敏华.城市轨道交通节能技术发展趋势研究[J].工程建设与设计,2012(01):15-19.

[2]刘开国.城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行[J].电气时代,2010(12):82-84.

论文作者:毛萌

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/11

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