关于节能措施在地铁低压配电中的应用探析

刘念

摘    要：伴随着城市化的高速发展，城市地面空间越来越拥挤，为了有效缓解城市交通的压力，各种城市地铁工程越来越多。低压配电系统是地铁系统的重要组成部分，其在实际运行中的能耗往往较高，在能源形势越来越紧张的今天，矛盾越来越突出，有必要将节能技术积极应用其中。为此，我将要在本文中对关于节能措施在地铁低压配电中的应用进行探析，希望对促进我国地铁事业的发展，可以起到有利的作用。

关键词：节能措施;地铁低压配电系统;应用

1  引言

随着能源形势的不断紧张，节能减排、发展低碳经济已经成为了非常热门的话题。地铁是城市中的耗能大户，尤其是地铁配电系统的能耗非常突出，如何更加合理采取节能措施，最大程度降低地铁的负荷，是每个工程师应该认真考虑的问题，有必要对地铁低压配电节能措施进行深入探讨，探索科学有效的节能措施。

2  节能设计的基本原则

应该在获得良好节能效果的同时，还能满足地铁各种设备稳定运行的要求，满足地铁通风系统舒适性的要求，满足地铁照明光照度、色温、显色指数的要求。

在节能设计的过程中，应该考虑到经济因素，不能为了得到节能效果，付出过高的投资，应该保证通过节能可以及时回收节能投资的成本，实现地铁的节能建设。

减少无谓的能源消耗。在节能设计的过程中，应该考虑哪些能耗是和地铁功能发挥是无关的，然后在考虑采用什么样的节能措施。例如在地铁低压配电系统变压器的功率损耗中，很多损耗都属于无用的能量损耗，可以通过采用节能技术来降低这部分能耗。

3  地铁电气节能设计应该采取的具体措施

对配电房进行合理配置。一个地铁车站就是一个变电所，通过对车辆控制室、通信、信号电源室进行集中布置，能够大大减少供电传输的距离。对于用电负荷比较大的车站，可以设置一个跟随变电所，这样可以有效减少电缆的长度。对环控室应该布置在环控机房附近，对低压配电室的位置进行合理布置，减少输电线路的长度。

对变压器的容量进行合理选择。在地铁车站的实际运行过程中，经常会存在变压器容量选择过大的问题，很多地铁车站在运行低峰期，其变压器负荷往往会不足百分之十，在用电高峰期，其运行负荷一般也不会超过百分之五十，造成大量电能的浪费，增加了运营的成本。

变压器的有功功率损耗可以表示为：Δp=p0+Pkβ2，其中Δp是变压器的有功功率损耗，p0是变压器的空载损耗，Pk是变压器的短路损耗，β是变压器的负载率。p0又被称为变压器空载损耗，是由铁芯涡流损耗和漏磁损耗组成的，由变压器铁芯的制造工艺决定，其制造工艺先进程度直接决定了变压器的节能性能。Pk变压器的传输损耗，其和变压器线圈绕组和绕组电流所决定，和负载率β的平方是成正比的关系。因此，为了降低这部分能耗，可以采用铜芯变压器。通过计算可知，当变压器的空载损耗等于负载损耗时，变压器的能耗最小。从当前变压器的实际运行经验上看，将其符合了控制在百分之五十五左右，可以让变压器运行在最佳状态。因此，在变压器的选择过程中，应该对其负荷情况进行认真计算，通过选择合适容量和种类的变压器，能够有效对变压器的损耗能量进行控制。

在一个地铁车站工程中，电缆的总长度往往不下万米，线路的损耗往往是非常可观的，减少线路的损耗显得非常重要。由于电缆上传输电流的大小往往不能改变，如果想降低电缆的损耗，就必须减少线路的电阻。由于线缆的电阻是和线路的长度成正比的，可以从以下几个方面入手。一、对地铁电缆应该尽可能使用铜芯电缆，减少电缆的电阻率。二、应该让线路尽量走直线，避免线缆走弯路，这样也可以减少导线的长度。三、在配电室的布置中，应该将配电室尽量布置在电缆井，低压配电室与电缆井位置的布局应该使线路分向前送，避免线路回头现象的出现。四、在电缆截面积的选择过程中，在满足载流量、热稳定、保护配合与电压降的情况下，可以适当增加导线的截面积，虽然这样会在一定程度上增加工程的成本，但线缆的寿命也可以得到显著的延长。

提供供电系统的功率因數。功率因数是供电系统的一项非常重要的指标，在设备消耗大量有功功率的同时，也消耗着大量的无功功率。通过提升系统的功率因数，能够减少务工电能在线路上的传输，从而达到节能的目的。为了提高设备的功率因数，减少设备的超前无功需求，可以采用功率因数比较高的同步电机，对荧光灯可以使用电子镇流器，对单灯还可以加装电容器等，这些都可以显著提升功率因数，减少线路的超前无功功率。由于电感产生的是滞后无功，可以通过采用电容来进行补偿。

在配电线路节能工作的开展中，我们必须遵守以下的原则：一、在节能降耗措施的实施过程中，不能对用户的正常供电造成影响，保证客户的供电量和质量。二、节能降耗工作应该具有一定的经济效益，其应该在节约用电的过程中，产生足够的经济效益，以利于节能降耗工作的持续开展。不能盲目开展一些没有经济效益的节能降耗项目，虽然能耗将下去了，却是赔本的买卖。三、应该保证配电线路的实际使用寿命。配电线路的寿命问题一直是一个难题，我们应该在节能技术的应用过程中，有效提高相关设备的实际使用寿命，让企业的综合效益得到保证。

及时对老旧线路进行更换。如果线路的使用时间过长，部分线路出现了较为严重的老化现象，则配电线路的损耗往往较大，需要我们及时对这些老旧线路进行更换，从而有效降低配电线路的电能损耗。随着科学技术的不断发展，一些节能效果更好的输电线路被研制了出来，其线路电阻更小、供电能力更强，我们应该加强对这些新线路的应用力度。

由于地铁工程的特殊性，白天正常运营过程中，也需要使用非常多的灯具，其耗能非常巨大。当前节能照明技术发展非常迅速，各种节能灯越来越多，应该积极对这些节能灯具进行使用。

4  结束语

在地铁系统的运行过程中，低压配电系统的耗能往往非常可观，为了有效降低该系统的能耗，应该将节能技术合理应用其中，对低压配电工程合理进行规划，加大对老旧设备的改造，增加对节能设备的应用。

参考文献：

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