摘要：经济的快速发展促进了城市轨道交通水平的提高，作为一种快速、方便的出行方式，逐渐受到人们的青睐。目前，地铁在我国城市交通中占有极其重要的地位，地铁为城市居民的出行带来了极大的便利。地铁系统的运行主要依赖于地铁供电系统，地铁系统的供电方式由地铁内部供电系统以及外接电网供电系统组成。下文对地铁系统中供电系统的分类进行逐一介绍，同时探讨供电系统的选择方式，以做好各种情况的应对方案。
关键词：地铁；高压供电系统；方式；对比探究
引言
随着现代社会的飞速发展，地铁已经成为人们生活中不可或缺的一部分。由于其具有运行速度快、车次多、旅客运送量大、方便舒适等特点，被众多国家所选择，用以缓解交通压力。电力系统对于地铁的正常运行来说是极为重要的，选择的供电方式不恰当，会影响到电力系统的稳定性。在城市的交通发展规划中，污染小、耗能低的城市轨道交通所占比例越来越高，为使城市轨道交通能够拥有更高的安全性和更可靠的稳定性，需要对地铁高压的供电方式进行分析，同时进行对比研究。
一、地铁供电系统概述
随着我国城市化水平不断提高，城市交通，特别是城市轨道交通占据着越来越重要的地位。供电系统对于地铁系统的正常运行是非常重要的，随着城市人口的增加和城市生活节奏的加快使得地铁所承担的负荷也越来越大，地铁供电系统的负荷也相对增加。因为地铁供电系统对地铁运行的重要性，需要对地铁供电系统的供电方式进行研究，找出最合适的供电体系[1]。地铁供电系统由地铁以外的外部电网作为电源，接入地铁内部供电系统维持地铁线路的供电。
地铁供电系统由供电配电系统、电流防护装置、牵引供电系统、接地防护系统、电力监控系统、变电系统等几个部分组成。供电系统为各类设备设施提供电能，即要为地铁车辆提供牵引电能，也要为地铁设备中所有的通信、信号、机电、照明、空调以及电梯等提供动力电能。地铁供电设备在整个地铁沿线都进行分布，以对各个组成部分进行供电。这样的内部电源线路来自不同的变电站或者是不同的输电系统，以防止突然的、意外的供电中断对地铁系统造成影响。为了减少运营成本和建造成本，需要尽可能缩短电缆长度，即尽可能选择距离供电站较近的位置建立地铁站点，以减少所用的输电材料。
二、地铁中高压供电的三种方式
（一）采用集中供电的方式
采用这种方式进行供电之前，需要根据地铁的线路走向，计算出线路的长短和用电量的多少，然后根据这些数据建立一个地铁专用的主变电所。主变电所中必须有两条独立的110kV进线电源线路。地铁运行时，主变电所完成将进线电源电压等级转换为内部供电需要的电压等级为35kV或者是10kV。这种由主变电所组成的供电方式就叫做集中式供电。集中式供电中一个很重要的组成部分就是中压网络，用电的多少，供电距离的远近、城市电网的发展和规划等因素都会影响到它的电压等级。在综合考虑这些因素的基础上，经过经济和技术的比较之后才能最终确定中压网络的电压等级。采用集中式供电的方式便于对地铁的供电系统进行统一管理，也能提高地铁内部供电的稳定性和灵敏性，所以目前很多城市的地铁都采用这种方式供电。
（二）采用分散供电的方式
这种供电方式最大的特点就是不设置主变电所，地铁运行需要的电压等级由城市电网直接输送到地铁沿线的牵引变电所和降压变电所中。因为这种方式要求城市的电网系统非常发达，才能满足地铁车站附近需要稳定电源供应的要求，并不是所有城市的地铁都可以采用这种方式进行供电。分散式供电方式的中压网络电压等级应该和城市电网的等级相同。采用这种方式对地铁供电时，可以和车站变电站一起建设电源开关所。需要注意的是，采用这种方式进行地铁供电必须要保证每一个牵引变电所和降压变电所都具备两条电源进线，而且这两条电源的供应必须是独立的。
（三）采用混合供电的方式
这种供电方式就是集中式供电和分散式供电的融合，其中集中供电占主导地位，在个别地段采用分散式供电，将城市电网引入其中，对集中供电起到辅助作用，不断完善地铁的供电系统。
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三、关于城市地铁高压供电系统的对比分析
（一）关于集中供电方式的分析
集中式供电的劣势在于建设过程中，前期资金投入非常大，需要对集中供电的预算进行综合考虑。但是，集中式供电的优势也非常明显，最主要在于能够对地铁供电进行统一管理，因此能够有效降低故障率，从而获得更稳定的电源。同时，集中式供电有利于后期的维护工作，有利于保障工作人员的安全[2]。另外，集中式供电能够有效抑制谐波，计算相关费用时也非常简单。
（二）关于集中分散式供电的分析
分散式供电的前期投入资金相对较小，也有利于统一管理。但是，和集中式供电相比，分散式供电稳定性能极差，故障率高。同时，由于存在着大量接口，也降低了转化电压的效率。同时，在进行牵引变电时，高次谐波将会进入到电网中，从而对其他用户产生巨大的干扰。
（三）混合式供电
混合式供电作为集中供电与分散式供电的结合，针对不同城市，可以采用不同的方法。因此混合式供电具备两种供电方式的优点与缺点。但是，混合式供电的另一个优点在选择方式的灵活性上。针对城市电力资源相对匮乏的城市来说，就可以选择分散式供电，反之则亦然。
四、地铁供电系统的供电方式的选择对策
（一）从供电可靠性选择
从供电安全可靠性角度进行对比：集中式供电方法会出现线路短路的概率较小。集中式供电方法采取高压电作为进线电源，对于高压电的保护措施十分可靠，相对其他供电方式其受到干扰的可能性极低，更为安全可靠；分散式供电方法是结合城市电网进行，因此需设置很多开闭所，产生干扰的因素较多，如果有故障发生，就要又最近的开闭所对它提供补偿供电，因此其安全性及可靠性不高[3]。
（二）从供电质量上选择
从供电质量角度进行对比：集中式供电方式的进线电源采用高压进线，其供电质量相对较好；分散式供电方式的进线电源与城市电网相关联，其供电质量相对较差。
（三）从运营管理方面选择
从运营管理角度进行对比：采取集中式供电方式由于采用主所进线，环节较少，更易于管理，对于运营管理来说难度不高；采取分散式集中供电方法相对较麻烦，其电力主要来源于城市电网，交互环节较多，管理比较繁杂，所以对它的调控相对复杂。
（四）从施工方和建设资金上选择
从工程实施角度进行对比：集中式供电方式相比于分散式供电方式更加简单。由于集中式供电方式与城市电网之间需要交互环节较少，供电电缆需要通过的路径也相对较少，在工程实施方面相对容易、便捷。分散式供电方法相反，其与城市之间所需交互环节繁杂，在工程实施方面更为冗杂；
从资金角度进行对比：集中式供电方式大多使用高压电源，建设施工资金较高；分散式供电方法对于供电电压的要求较低，其成本也相对较低。
结束语
综上所述，地铁的供电系统分为内部供电系统和外部供电系统，外部供电系统一般受到的干扰比较大，所以在选择供电系统时需要选择抗干扰能力比较强的集中供电系统。本文主要对地铁的供电系统的内容和地铁供电系统的选择进行详细的分析论述，从实际角度出发选择合适的供电系统。
参考文献：
[1]陈欢.地铁供电系统的供电方式及其选择浅析[J].农家参谋,2018(6):233-233.
[2]窦建东.地铁供电系统的供电方式与选择策略研究[J].住宅与房地产,2015(19).
[3]邹欣欣.动态无功补偿装置在地铁供电系统中的应用[J].科技创新与应用,2014(21):14-15.
论文作者:陈杉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
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