城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)分析

城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)分析的意義。引言城市軌道交通是一種較為新型的交通工具，目前已經(jīng)被我國(guó)的多個(gè)城市所使用，成為了我國(guó)城市交通網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，有效緩解了城市的交通壓力。由于其自身的優(yōu)勢(shì)，城市軌道交通受到了更多人的關(guān)注，對(duì)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探究也更加重要。1城市軌道交通供電系統(tǒng)組成112直流制牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通直流供電系統(tǒng)有主變電所、牽引變電所、降壓變電所、饋電線、接觸網(wǎng)/軌、走行軌、回流線、雜散電流防護(hù)系統(tǒng)等部分組成。其中主變電所把110kV750V/1500V直流電，直流饋電線是將牽引變電所的直流電輸送到接觸網(wǎng)/接觸軌上，接觸網(wǎng)/接觸軌是沿電動(dòng)列車行駛軌跡路線架設(shè)線路，電動(dòng)列車通過受電器與接觸網(wǎng)/軌的直接接觸獲得電能，走行軌是作為牽引供電回路的一部分和回流線一起將軌道回流引向牽引變電所。就我國(guó)城市軌道交通目前階段的牽引供電方式來說，大部分城市主流采取的1500V還會(huì)輔助以直流牽引供電網(wǎng)的保護(hù)，借助雜散電流的保護(hù)方法，將使用的電壓、電流等均勻地分配到每一個(gè)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，從而保證每一個(gè)用電器都能夠保持正常的工作，而且對(duì)于長(zhǎng)距離的運(yùn)輸線路來說，也具有一定的保障作用，不會(huì)由于線路過長(zhǎng)而出現(xiàn)故障。因此，直流制牽引供電系統(tǒng)在目前的城市軌道交通工程中成為了主流的牽引供電系統(tǒng)。交流制牽引供電系統(tǒng)城市軌道交流供電系統(tǒng)也是由主變電所、降壓變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌、回流線等組成。根據(jù)牽引供電電流制，目前的交流供電模式主要有低頻單相交流制、三相交流制、工頻單相交流制，下面我們重點(diǎn)討論工頻單相交流制供電系統(tǒng)。工頻單相交流制是目前電氣化鐵道發(fā)展中的一項(xiàng)先進(jìn)供電制，采用工頻單相交流電向電力機(jī)車供電，它的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。牽引（2）供電電壓增高，既可保證大功率機(jī)車的供電，提高機(jī)車牽引定數(shù)和運(yùn)行速度，又可使變電所之間的距離延長(zhǎng)，導(dǎo)線面積減小，建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用顯著降低；（3）交流電力機(jī)車的粘著性和牽引性能良好，牽引電動(dòng)機(jī)可在全并聯(lián)狀態(tài)下運(yùn)行，防止輪對(duì)空轉(zhuǎn)的惡性發(fā)展，從而提高了運(yùn)用粘著系數(shù)；（4）和直流制比，減小了雜散電流對(duì)地下金屬的腐蝕作用，一般可不設(shè)專門的雜散電流防護(hù)裝置。工頻單相交流牽引制的主要缺點(diǎn)一方面是為減小負(fù)序影響需采用分相供電的方式，會(huì)出現(xiàn)機(jī)車供電斷點(diǎn)，另一方面是對(duì)鄰近通信線路的干擾。對(duì)于第一點(diǎn)可采用這需采用自動(dòng)過分相措施或增加負(fù)序補(bǔ)償裝置，另一個(gè)干擾問題已隨著通信的光纜化也不成問題了。通過以上對(duì)比分析我們可以得出交流工頻單相牽引供電系統(tǒng)比直流牽引供電系統(tǒng)在供電能力、建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)安全以及電能質(zhì)量上都占有很大優(yōu)勢(shì)。目前溫州城市軌道交通S1線采用的就是27.5kv交流制牽引供電方式。城市軌道交通牽引供電的電力技術(shù)柔性接觸網(wǎng)柔性接觸網(wǎng)是城市軌道交通供電系統(tǒng)布置中最常見的方式之一，布置方式有鏈形懸掛和簡(jiǎn)單懸掛等。其中簡(jiǎn)單懸掛方式具有較強(qiáng)的便捷性，因?yàn)樵谔幚磉^程中無需布置承力線，只需布置導(dǎo)線即可，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支柱高度低，通常適用于輕軌和無軌電車供電系統(tǒng)建設(shè)中。雖然簡(jiǎn)單懸掛方式具有上述優(yōu)勢(shì)，但也有明顯的缺陷，它的跨度非常小，存在懸掛硬點(diǎn)，容易終導(dǎo)致上下振蕩問題產(chǎn)生。鏈形懸掛利用懸索完成連接，確保承力線與導(dǎo)線之間有效銜接，跨度大，速度高，規(guī)避簡(jiǎn)單懸掛的缺陷與不足，該方式不僅適用于電氣化鐵路，而且也比較適用于城市內(nèi)速度快的地鐵系統(tǒng)運(yùn)行中。剛性接觸網(wǎng)剛性接觸網(wǎng)通過對(duì)硬質(zhì)金屬條的應(yīng)用，取代傳統(tǒng)導(dǎo)線，確保懸掛效果。綜合實(shí)踐應(yīng)用表明，對(duì)剛性接觸網(wǎng)的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)明顯，增加接觸面積，解決了柔性接觸網(wǎng)中無法承力的缺陷。我國(guó)大多數(shù)城市內(nèi)部軌道交通系統(tǒng)多為從下到上，這種轉(zhuǎn)換剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置一般采用集電弓方式進(jìn)行布置，傳統(tǒng)接觸網(wǎng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)脫落的問題被全面規(guī)避，接觸網(wǎng)的布置與應(yīng)用更加穩(wěn)定、可靠，通常比較適用于速度快的城市軌道交通系統(tǒng)。第三軌第三軌主要由六種部分組成，分別是接觸軌、接觸軌頭、端部彎頭、防爬器接觸軌頭分為溫度伸縮接頭和正常接頭兩種。溫度伸縮接頭的優(yōu)勢(shì)使其能根據(jù)接觸軌道溫度變化而變化。正常接頭是在導(dǎo)電軌固定鋁制魚尾板，無縫安裝，不預(yù)550mm城市軌道軌道交通供電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的探討供電系統(tǒng)中諧波分析及治理UPS供電線路產(chǎn)生附加損耗，影響系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，還會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。在直流制牽引供電系統(tǒng)中，整流機(jī)組是產(chǎn)生諧波的主要原因。限制諧波的方法有增加整流裝置的脈波數(shù)，加裝無源或有源濾波器等措施。供電系統(tǒng)中無功功率補(bǔ)償城市軌道交通中的動(dòng)力照明系統(tǒng)中包含了大量的低壓用電設(shè)備，功率因數(shù)較低。系統(tǒng)中功率因素過低，會(huì)使供電線路中損耗增加，導(dǎo)致變送配電設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重；還會(huì)增加供電線路的無功電壓降，導(dǎo)致線路末端端電壓過低，甚至?xí)?dǎo)致電壓和電流相位差變大，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的諧波分量。因此應(yīng)該進(jìn)行無功功率補(bǔ)償來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。迷流腐蝕及防護(hù)提供精確地?cái)?shù)據(jù)，指導(dǎo)軌道的養(yǎng)護(hù)和保養(yǎng)等工作。結(jié)束語供安全保證。參考文獻(xiàn)梁振剛.城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)分析[J].術(shù),2020(08):11