城市轨道交通工程供配电节能措施分析 邵颖煜

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:邵颖煜1 杨晨2
[导读] 摘要:随着经济和科技水平的快速发展,目前城市发展水平的不断提升,对轨道交通工程建设产生了积极影响。
        河南省交通规划设计研究院股份有限公司  河南省郑州市  450000
        摘要:随着经济和科技水平的快速发展,目前城市发展水平的不断提升,对轨道交通工程建设产生了积极影响。为了降低城市轨道工程供配电能耗方面的问题发生率,保持其良好的节能状况,则需要考虑节能措施的科学使用,使工程供配电节能效果更加显著,为城市轨道交通工程整体建设水平的提升打下基础,避免其功能特性及应用价值等。基于此,文章将对城市轨道交通工程供配电节能措施进行系统阐述。
        关键词:轨道交通工程;供配电;节能措施;能耗问题;应用价值
        引言
        随着我国人口的增加城市交通堵塞问题日渐严重,当下我国交通堵塞成为了严重的问题,而相应地城市轨道可以充分有效地解决道路交通堵塞问题,近些年来我国加大了对城市交通建设的力度,由于轨道建设的运营工作需要耗费大量的电能,对城市轨道交通工程节能的探究必不可少,本文将针对城市轨道交通工程供配电节能措施进行深入的研究。
        1城市轨道交通工程供配电概述
        在城市轨道交通工程建设中,供配电状况是否良好,关系着其建设的效果。因此,需要从方案确定、方式选择等方面入手,增强供配电在城市轨道交通工程方面的应用效果,为其交通工具的正常运行提供专业保障。同时,为了提高城市轨道交通工程应用中的节能特性,控制好电能消耗量,则需要对供配电节能状况加以分析,找出适用性良好的节能措施予以应对,避免影响城市轨道交通工程建设效果及供配电质量。
        2城市轨道交通工程供配电节能措施探讨
        2.1选择好牵引变压器容量,注重主变电所的合理选址
        为了实现对牵引变压器的高效利用,增强其运行中的节能效果,则需要选择好这类变压器的容量。在此期间,应遵循这些原则:(1) 整流机组的单边供电能力应满足牵引变电所单边运行的需要;(2)正常运行方式,各牵引变电所高峰小时平均功率应小于整流机组额定容量。同时,在完成主变电所选址工作的过程中,应做到:(1)靠近负荷中心,邻近轨道交通线路布置,满足中压网络线路压降、线路损耗等经济技术指标要求,确保主变电所选址有效性,为城市轨道交通供配电能耗控制提供专业支持;(2)通过对城市轨道交通工具应用中安全可靠性要求的考虑,可将其设置在交通便利、靠近城市电源变电站等区域,降低其建设成本。同时,应根据实际情况及城市轨道交通供电系统稳定运行要求,控制好主变电所设置过程中的数量,降低这方面的能耗,拓宽轨道交通工程供配电节能方面的工作思路。
        2.2中压网络电压级别以及接线的选用
        通过观察电荷的供电距离选择合适的中压网络电压等级,网络等级越高的,其线路的损害也就越小,但是依据网络等级的不同,相应的工程建设投资也不同,当下我国使用最多的两种网络是10kV和35kV,最普遍的接线方式有两种分别是环网式连接法和放射法。环网式连接法的特点是所需电缆量较少,投资低所承担的负电荷较大,线路的使用寿命不高。则放射法对电缆数量的要求较大,投资高,由于电缆回路较多,避免出现由于供给负电荷而出现对线路有严重损耗的现象发生,从而延长使用寿命。这两种方法各有利弊,在隧道较多的城市轨道系统中尽量避免过多的使用电缆,提高电缆的经济使用价值,一般较多采用环网式中压网络接线形式,通过现场的实际的情况,选用投资少回报高,可靠性强的方法。
        2.3电路变压器的选择
        随着我国科研成果不断地成形,传统的干式变压器通常在任何一种运营方式下,各牵引变电所高峰一小时内最大功率都会低于整流机组300%,平均一小时内功率小于整机流组功率的150%。整流机组单边应该满足牵引变电所单边所需要的运行供电量。牵引变压器必须要满足在设备正常运行时要时刻保证整流机组额定容量要大于各牵引变电所高峰小时内的平均功率。

目前我国在变压器选用方面,施工者往往只在乎在使用初期的投资,却忽视了最为重要的寿命问题。由于变压器空载损耗以及空载损耗,会给后期设备的保养及维修带来更大的费用,换个角度去考虑虽然选择价格较高的变压器,初始投资较高但是整体后续投资较低,因此尽量使用高价低损的变压器来降低损耗。非晶体合金变压器因为其空载损耗极低,具备良好的节能效果,但是由于其使用资金较高,并没有在得到广泛的使用,的环境可以在内进行使用。在变压器选择方面推荐使用SC13及其以上系列其他低损节能变压器。
        2.4设置好动态无功补偿及滤波装置
        城市轨道交通事业发展中谐波问题的发生,会加大系统能耗,影响着供电质量。针对这种情况,为了使这方面的工程供配电节能效果更加明显,全面提升城市轨道交通工具应用中的节能水平,则需要注重对动态无功补偿及滤波装置的合理设置,实现对系统能耗的有效控制,满足节能环保要求。同时,在动态无功补偿及滤波治理装置的支持下,可达到系统总谐波统一治理的目的,增加城市轨道交通方面的节能技术优势,实现相应工程建设中的节能目标。
        2.5提高再生制动能量回馈装置利用效率
        通过对城市轨道交通工具应用状况及节能要求的考虑,将供电系统与车辆的制动方案相结合,设置再生制动能量回馈装置,以吸收和再利用线路中相邻车辆不能吸收的再生制动能量,从而达到供电系统运行中节能降耗的目的。同时,再生制动能量回馈装置实际作用的发挥,也能使城市轨道交通工程供配电节能设计更具专业性,满足其能耗问题科学处理要求,并使供电系统在节能方面有着良好的技术含量。
        2.6照明节能设计
        在照明系统中,优化照度设计,合理优化布置广告照明,在满足国家照度相关要求的同时,尽量减少灯源量。在地面建筑中,充分利用自然光,对门窗合理设计,将自然光引入室内进行照明。推荐采用高效节能灯具,主流的节能灯具主要为T5灯管以及LED灯,采用节能灯具能够实现节能约10%~20%。车站照明考虑采用智能照明控制系统,可根据现场的实际运营情况,包括客流量,外部自然光情况等调节车站的照明亮度,达到精细化控制目的,具有灵活性、可靠性等优点。该措施可以降低照明能耗,并使用预设置控制方式和控制组件,在不同时间精确设置和管理不同环境的光照度,实现很好的节能效果。车站设备房设置应急照明,以往地铁工程中往往采用长明灯的运行模式,而大部分设备房间为无人值班,只有在巡视时才有人进入。因此,推荐设备房应急照明设置开关的方案,当运营人员巡视时,进入房间打开灯具开关,离开房间时切断绝大部分照明灯具。当有火灾发生时,应急照明灯自动开启,保证人员疏散和应急状态下的工作需要。
        结语
        综上所述,在不同节能措施的支持下,可提高城市轨道交通工程供配电节能效率及质量,避免其能耗问题影响范围的扩大,更好地适应低碳经济时代的形势变化,满足现代城市长远发展的要求。因此,未来在提升城市轨道交通工程供配电节能水平的过程中,应考虑相关措施的合理选择及使用,为这类工程供配电能耗问题的科学处理提供参考依据,并使城市轨道交通工具能够处于良好的运行状态。
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