地鐵車輛再生制動(dòng)能量利用方案

地鐵車輛再生制動(dòng)能量利用方案摘要：目前，節(jié)能減排已成為我國(guó)的基本國(guó)策，建設(shè)低碳型交通基礎(chǔ)設(shè)施、推廣應(yīng)用低碳型交通運(yùn)輸裝備是城市軌道交通建設(shè)者責(zé)任。地鐵由于站間距比較短，制動(dòng)頻繁、列車起動(dòng)，考慮各鐘車型、站距、編組、發(fā)車間隔等差異，列車電制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生能量可達(dá)到牽引能量的40%以上。充分利用列車再生能量將節(jié)約大量能量，產(chǎn)生效益可觀，為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。西安市地鐵已經(jīng)運(yùn)營(yíng)1、2號(hào)線，在建3、4、5、6號(hào)線，如何在保證線路運(yùn)行安全的前提下，提高供電水平，同時(shí)為城市節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)，是我們必須考慮的問題。關(guān)鍵詞：軌道交通；列車制動(dòng)；能量回饋1傳統(tǒng)列車車載制動(dòng)電阻方案存在的問題目前國(guó)內(nèi)外城市軌道交通動(dòng)車組列車均采用VVVF牽引/制動(dòng)系統(tǒng)，采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車，制動(dòng)系統(tǒng)普遍采用空氣制動(dòng)和電制動(dòng)混合的形式。列車在運(yùn)行時(shí)，牽引系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)為機(jī)械能，使機(jī)車啟動(dòng)加速；在制動(dòng)時(shí)，一部分采用電制動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能使列車制動(dòng)，另一部分采用空氣制動(dòng)，通過剎車閘瓦與車輪踏面摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)使列車減速。傳統(tǒng)列車上設(shè)置了車載制動(dòng)電阻。當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，首先采用再生制動(dòng)方式，列車電機(jī)從電動(dòng)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能返回到牽引網(wǎng)系統(tǒng)，返回到牽引網(wǎng)系統(tǒng)的能量部分被相鄰列車吸收，由于線路的行車密度等多種因素，很大部分能量不能被回饋，此時(shí)大量電能量得不到釋放，將會(huì)使系統(tǒng)供電網(wǎng)電壓急劇上升，為此列車上設(shè)置了制動(dòng)電阻，將這部分能量通過電阻變成熱能吸收，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。電阻所轉(zhuǎn)化的熱能，車站環(huán)控專業(yè)通過隧道活塞風(fēng)、車站軌頂排風(fēng)和車站軌底排風(fēng)，將熱量排出車站外。車載制動(dòng)電阻使用雖然方便，但也有缺點(diǎn)：（1）列車制動(dòng)電阻吸收再生制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能白白消耗了，沒有起到節(jié)能減排作用。（2）列車制動(dòng)電阻吸收再生制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能散于隧道內(nèi)，雖然部分可以通過隧道活塞風(fēng)排出隧道，但還有部分遺留在隧道，這部分熱量使隧道溫升逐步上升；（3）列車制動(dòng)電阻重量大，列車運(yùn)行時(shí)，不僅沒有節(jié)能，還增加列車牽引能耗。（4）制動(dòng)電阻體積大，而且考慮制動(dòng)電阻散熱需在列車上安裝通風(fēng)設(shè)備，這樣會(huì)使列車底部其他設(shè)備安裝布局困難；（5）制動(dòng)電阻發(fā)熱會(huì)對(duì)車體底板形成烘烤效應(yīng)，有引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)。（6）列車采用車空氣制動(dòng)，增加閘瓦的損耗，加大車輛維修工作量，提高了運(yùn)營(yíng)成本，摩擦閘瓦產(chǎn)生