談地鐵低壓配電系統設計優化
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摘要:基于對地鐵低壓配電系統設計優化的研究，對地鐵低壓配電系統進行概述，對于地鐵低壓配電系統提出加強動力配電系統設計、照明配電設計、低壓開關柜設計、變頻柜設計等措施。
關鍵詞:地鐵;低壓配電系統;設計
引言
地鐵已成為當今城市中的重要組成部分，為人們的工作以及生活帶來很大便利。在地鐵的設計與建設過程中，低壓配電系統能夠為低壓負荷提供充足電能，確保地鐵能夠安全穩定運行。但是，在實際低壓配電系統設計過程中，由于運行工況較為復雜，地鐵內部與服務性設備較多，為設計工作的展開帶來很大難度。為確保地鐵低壓配電系統設計的科學性與合理性，工作人員應加大對設計的重視程度，發揮自身專業特長，為地鐵的安全穩定運行打下基礎。
1地鐵低壓配電系統概述
因地鐵低壓配電系統接觸的電壓相對較高，為促使地鐵的用電需求能夠得到滿足，需要將其轉化為380V/220V，這樣可以在一定程度上降低電力負荷，為其他設備的運行提供充足動力，還可確保地鐵中照明系統的正常運作。通常情況下，如果結合電力重要性等級，劃分地鐵系統負荷，會將其分為3個等級［1］。①一級負荷，一級負荷對供電可靠性與供電安全性有著較高的要求，為保供電服務質量，要同時具備2個電源裝置與供電線路，同時要配備相應的應急電源。②二級負荷，二級負荷在整個地鐵的供電系統中發揮著不可替代的作用。二級負荷與一級負荷之間存在一定的一致性，那就是都需要雙電源確保供電服務。二級負荷的輸電線路可以是單回路，通常會將其連接到電梯系統、乘客信息系統以及自動扶梯系統當中。③三級負荷，三級負荷相較于一級負荷與二級負荷而言，重要性相對較低。在展開地鐵低壓配電系統設計工作時，對于不同負荷的實際情況與實際需求要有正確認識，這樣才能更好應對突發情況。
2地鐵低壓配電系統設計優化措施
2.1動力配電系統設計
在地鐵低壓配電系統設計優化過程中，要繼續做好動力配電系統設計工作。1)明確地鐵動力設備的復雜性特點。地鐵動力設備包含許多不同內容，如電機、風機以及水泵等，不是簡單的幾個水泵或者電梯［2］，而是由不同的系統構成，例如空調通風系統、給排水系統等。地鐵動力配電系統控制，也是一項復雜的控制工作，如遠方控制、就地控制、BAS系統自動控制等。此外，還要對水泵、風機等展開控制工作。2)明確動力配電系統設計要點。地鐵動力配電系統設計工作，要從降壓變電到各個動力用電設備。在供電配電方式的設計中，可以采取放射式供電方式，并將其作為主要方式，而樹干式供電方式作為輔助方式。如果電力設備比較重要或者容量較大，那么可以采取放射式供電方式。檢修電源二級負荷、三級負荷，更加適合使用樹干式供電方式。在供電方式的選擇中，要始終遵循這一原則，這樣才能在最大程度上將故障問題控制在合理范圍內，使得供電系統的運行得到保障。
2.2照明配電設計
1)明確照明分類與設置。照明類型分為一般照明、應急照明以及廣告照明等。一般照明、應急照明以及廣告照明通常會將其設置在地鐵站臺層公共區域或出入口通道處位置。對于關鍵性區域，比如2個一般照明總箱、1臺廣告照明箱與應急照明箱。車站公共區照明為更好地實現交叉供電，往往會采取雙電源分組供電方式。當其中的1個電源母線出現問題時，也能夠保證現場照明，避免全部失去照明的情況產生。車站設備照明與管理用房照明，要保證與公共區域照明的相對獨立，防止電源發生故障后，對彼此造成影響。2)選用燈具并明確照明質量。照明光源技術指標包含許多不同內容，如光源的壽命、光效以及顯色性等。地鐵照明相較于其他照明而言存在一定的特殊性，如照明時間較長、被照面積較大、光度標準較高、節能需求較強等不同特點。
2.3低壓開關柜設計
低壓開關柜是地鐵低壓配電系統設計中的重要組成部分，因此，低壓開關柜設計需要相關工作人員能夠給予更多關注與重視［3］。1)低壓開關柜的外殼以及隔板要使用特平鋼板制作，其厚度要超過2mm，并將其架設在穩定性較強的柜架上。柜架的骨架要保證與螺栓相互連接，必須配備加固角架、回轉邊緣等。2)在低壓開關柜的隔板設置期間，要按照型式4b的方式，不同單元的進線開關裝置、饋線開關裝置以及其他功能單元等，都需要采取橫向抽屜式方式。在此期間，可以將個別開關裝置以及功能單元進行完全抽離。這樣才能保證在基本正常操作的情況下，對其中的任意一條線路進行維護與保養，都不會對其他開關柜產生影響。3)抽屜式單元要配置相應的機械聯鎖與測試裝置，并保證自身功能的完善性。比如除進線開關裝置、饋線開關裝置出現分閘現象或者跳閘現象，否則單元的門或者蓋不可以被打開。在抽出單元后，進線開關裝置與饋線開關裝置的閉合位置處，不可以在其中插入開關柜。進線開關裝置以及饋線開關裝置不可以進行合閘，除非該裝置已經完善抽出或者插入。
2.4變頻柜設計
在地鐵的低壓配電系統設計過程中，變頻器設計對于整個地鐵低壓配電系統設計而言具有重要作用。變頻器的主電路是交－直－交原理，在實際設計工作的展開，要注意以下2點問題。1)無源濾波實質上就是電抗器的安裝，提升變頻器供電電源阻抗，通過從外部的形式。在變頻器的交流側安裝電抗器或者在直流側安裝電抗器，可以在很大程度上對諧波電流進行抑制。在對電抗器的合理應用之后，諧波畸變情況大大減少。雖然可以在一定程度上起到作用，但是，因為無源濾波更加適用于諧波含量固定的特定系統中，因此，其使用有著一定條件。在此背景下，對于無源濾波的設置要結合實際情況，這樣才能將其作用與價值充分發揮。2)在對諧波的抑制中，還可以采取有源電力濾波器的方式，有源電力濾波器會通過串聯的方式或者并聯的方式設置在電路中，從而及時對補償對象中的諧波電流情況進行檢測。有源電力濾波器還能夠實現對不斷變化的頻率、幅值展開跟蹤補償，并且有源電力濾波器自身的特性并不會受到系統的制約與影響，不會出現無諧波放大風險問題。變頻器自身具備較強的方便性與節能效果，同時也因為變頻器自身結構問題，在使用過程中不可避免會出現諧波情況。有源電力濾波器功能更加強大，諧波消除效果更加明顯，但是其造價較高，因此，適用于諧波補償中。
3結語
為使得地鐵的安全穩定運行得到保障，對于地鐵低壓配電系統設計優化工作，需要相關工作人員能夠給予更多關注與重視。結合實際情況，對地鐵低壓配電系統設計中的不同環節與內容進行優化與完善。確保地鐵運行質量與運行效率，為人們的日常出行與工作提供更多便利與保障。
參考文獻:
［1］石濤．典型地鐵標準地下站的低壓配電設計探討［J］．現代物業(中旬刊)，2019(2):57．
［2］王俊，郝勇奇．基于BIM技術的地鐵車站照明設計研究［J］．河南科技，2018(35):129－131．
［3］高三陽．深圳市地鐵14號線共建管廊供配電系統設計［J］．現代建筑電氣，2018，9(11):56－60．
作者：劉勇 單位：西安市軌道交通集團有限公司運營分公司
