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地鐵供電系統的可靠性研究論文
摘要：隨著我國經濟的發展，運輸業在我國國民經濟的發展中占據著越來越重要的作用，地鐵作為聯系城市經濟脈絡的樞紐，其供電系統的可靠性和安全性是保障地鐵順利運行的必要條件。一旦地鐵供電系統出現故障，將會造成整個城市交通的癱瘓，甚至會危害到乘客的生命安全。針對地鐵供電系統的結構及運行程序，探討了提高地鐵供電系統可靠性的方法，以便廣大讀者參考借閱。
關鍵詞：地鐵；供電系統；可靠性
城市規模的擴大，依靠傳統的地上交通已不能滿足城市發展的需求，人們之間交互的頻繁，越來越依賴地鐵這種便捷、方便、快速的交通工具，它在城市發展和市民日常工作生活中正發揮著越來越重要的作用。供電系統作為地鐵運輸的重要組成部分，加強和提高整個系統的運營安全性與可靠性水平成為越來越需要關注的話題。
1提高供電系統可靠性的意義
1.1保證地鐵運營安全
地鐵供電系統是為城市地鐵運營提供所需電能的系統，它不僅為電力機車提供牽引供電，而且還為地鐵運營服務的其他設施提供電能，如照明、通風、空調、給水排水、通信、信號、防災報警、自動扶梯等。在地鐵的運營中，供電一旦中斷不僅會造成交通運輸的癱瘓，而且還會危及乘客生命安全和造成財產損失。因此，高度安全、可靠而又經濟合理的電力供給是地鐵正常運營的重要保證和前提，分析研究地鐵供電系統的運營及維護，完善我國地鐵建設發展之路，就具有重要的現實意義。
1.2保證地鐵運營的便捷通暢
提高供電可靠性是提高電能質量的重要前提。電力系統從發電廠、變電站、輸配電線路到電力用戶，有成千上萬的設備及其控制和保護裝置，它們分布在各種不同的環境和地區，都可能發生不同類型的故障或事故，影響電力系統正常運行和對用戶的正常供電。在當今全球社會經濟高速發展的形勢下，提高供電可靠性已成為全社會眾多方面客觀而迫切的要求，具有十分重要的現實意義。目前在我國社會經濟發展的過程中，城市人口的密集度也在不斷的增大，這就給我國城市交通帶來巨大的壓力，因此人們就將地鐵建設作為城市交通建設中重要的內容來對其進行規劃。提高地鐵供電系統的可靠性是保證地鐵運營便捷通暢的前提。
2地鐵供電系統的主要結構
2.1外部電源及主變電所
地鐵供電系統的外部電源就是向地鐵供電系統主變電所供電的外部城市電網電源。外部電源方案的形式有集中式供電、分散式供電、混合式供電。集中式供電通常從城市電網110kV側引入兩回電源，按照地鐵設計規范要求，至少有一回電源為專線。主變電所的功能是接受城網高壓電源（通常為110kV），經降壓為牽引降壓混合變電所、降壓變電所提供中壓電源（通常為35kV或10kV），主變電所適用于集中式供電。主變電所接線方式為線變式或橋型接線。主變電所的位置、容量的確定應根據牽引供電系統計算和供配電系統計算結果確定，最終應征得供電、規劃部門的確認。遵循靠近線路、負荷平衡、資源共享的原則，達到節能的效果。主變電所位置的選擇應盡量靠近鐵路沿線、接近負荷中心。各主變電所的負荷平衡，并使其兩側的供電距離基本相等。并且靠近地鐵站，以縮短電纜通道的距離，減少和城市地下管網的交叉和干擾，具體位置應與城市供電部門和規劃部門共同商討。除此之外，應考慮路網規劃和其他地鐵線路資源共享，并預留電纜通道和容量。
2.2牽引供電系統
牽引供電系統的功能是將交流中壓經降壓整流變成直流1500V或直流750V電壓，為地鐵列車提供牽引供電，系統包括牽引變電所與牽引網，牽引網包括接觸網與回流網。接觸網有架空接觸網（直流1500V）和接觸軌（直流1500V或750V）兩種懸掛方式，大多數工程利用走行軌兼作回流網；少數工程單獨設置回流軌。牽引供電系統是城市軌道交通系統中重要的基礎設施，該系統的主要功能就是為城市軌道交通系統中的電力車輛提供電能，從而可以確保軌道交通列車車輛的正常穩定運行。
2.3動力照明系統
設置降壓變電所的目的是為車站和區間的通信、信號等設備提供動力、照明。該降壓變電所可單獨設置，或與直流牽引變電所合并構成牽引、降壓混合變電所。
地鐵各車站宜根據負荷情況設1座或2座降壓變電所，并盡可能位于負荷中心。當車站僅設1座降壓變電所時，應將該變電所設于車站重負荷（冷水機組）端，并視負荷分布情況在車站另一端設置低壓配電室。地鐵的動力照明用電按供電負荷的性質及重要程度，劃分以下三個等級：
�。�1）一級負荷：消防系統、防災報警、信號、通信等。一級負荷平時由兩路互為備用的獨立電源供電，末端切換以實現不間斷供電。應急照明還應設置蓄電池作為備用電源。
（2）二級負荷：自動扶梯、電梯、一般照明、節電照明等。平時由兩路互為備用的獨立電源供電，當地鐵電網只有一路電源時，允許其從電網中切除。
�。�3）三級負荷：空調機、冷水機組及其配套設備、電熱設備、廣告照明、清掃機械等。它平時由一路電源供電，若該電源發生故障時，可中斷供電；當變電所只有一路電源時應將其從電網中自動切除。
2.4電力監控系統
電力監控系統的功能是實時對地鐵變電所、接觸網設備進行遠程數據采集和監控。在城市軌道交通控制中心，通過調度端、通信通道和變電所綜合自動化系統對主要電氣設備進行四遙控制，實現對整個供電系統的運營調度和管理。
3影響其可靠性的因素
3.1外部因素
地鐵供電系統本身是由電力系統所組成的，由于其工程的浩大性，所以對設備進行定期的維修就需要花費大量的資金。缺少合理的維修計劃與預算，就會造成維修次數與時間不當，長久下去勢必會造成隱藏的巨大隱患，影響地鐵電力系統的可靠性與安全性。
3.2系統自身因素
大量電力設施的構成是整個系統處于高速運轉的狀態，就容易出現某個環節的事故，某個線路的老化，過強的電流經過就容易燒毀電路，使整個電力系統處于癱瘓狀態，無法保證地鐵的安全平穩運行。
4提高地鐵供電系統可靠性的方法
4.1提高地鐵供電設備的性能
地鐵供電系統本身就是由供電設備組成，所以供電系統能否正常的運行與這些設備息息相關。首先從采購設備方面來說，地鐵采購部門不能為求廉價就引進一些存在隱患的設備，而且采購前要對采購設備有很深刻的了解，以保證采購設備的性能。其次，要保持地鐵供電系統長周期的正常運行，就要求對各類設施設備及時維護保養，以減少隨機故障的影響。當故障產生時我們需要制作好供電系統設備的故障模式后果分析表，內容包括處理方法和設備失效的后果，從而對故障進行定性，找到適合的解決辦法。
4.2完善地鐵應急預案
為了做好城市地鐵事故災難的防范與處置工作，最大程度地減少人員傷亡和財產損失，維護社會穩定，必須要制定合理的地鐵應急預案。雖然我國大大小小的地鐵應急預案有很多，但是每個地區都不同，而且至今都沒有一個規范的標準。我們現在必須要做的就是統一現有的預案，并且為預案注入實用的元素。
4.3制定合理的維修計劃，減少認為的誤操作
針對地鐵運行現狀，制定合理的維修計劃，降低維修費用是當務之急。每年地鐵建設企業在地鐵供電系統設各的維修上要花費大量的金錢，這不僅浪費了維修資源，也大大地增加了地鐵的運營成本�？墒侨绻S修的頻率過低，即使維修費用降低了，但是相應的地鐵供電系統的故障發生率會有十分大的提高，從而對地鐵的安全性與可靠性造成了極大的威脅。地鐵供電系統一旦出現故障，造成的經濟損失是之前頻繁維修的費用所無法相比的。維修的次數增加能夠有效的降低地鐵供電系統的故障發生率，保證地鐵正常的運行。所以，必須要通過安全性與可靠性的分析，得出系統的安全運行時間，從而制定出合理的維修計劃。這樣不僅降低了運營成本，還保障了地鐵的正常安全的運營。同時建設員工的素質也是必須提高的，為此，應加強對建設員工的操作培訓，定期組織員工進行地鐵突發事故應急演練，加強對突發事故的處理能力。并且定期組織建設員工出國進修，從而提升地鐵運行的穩定性。
5結語
地鐵在其自身發展過程中，以其本身的優越特性，在各大城市中得到了巨大的發展。但是在它運行過程中也存在諸多安全隱患。提高地鐵供電系統的穩定性是解決這些安全隱患的關鍵。我們有必要對地鐵供電系統的可靠性進行研究和探討，保證地鐵的安全運行，進而保證整個社會的和諧安定。
參考文獻
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