低压配电在地铁中的节能应用

学术论文 2018-07-10 08:12:47
  一、地铁低压配电系统以及节能应用意义 
  (一)地铁低压配电系统 
  从目前的地铁电路设计中可以看出,地铁的低压配电系统主要分为两个部分(降压变电所的低压配电以及环控电控低压配电)。其中涉及地铁车长的通信、监控、售票等硬件基础性设施都是由降压变电所低压配电控制和提供电量;而对于通风空调等空调设备则是由环控电控低压部分控制和提供电量。在整个地铁低压配电系统中,由于地铁的用电量极大,能源消耗和设备的运行压力较大,为了减少成本和提高地铁设备的安全性,开展对于地铁低压配电的节能设计和研究显得极其重要。 
  (二)地铁低压配电节能应用的意义 
  地铁低压配电节能应用的意义主要体现在以下几个方面:首先,经济效益。在地铁运营过程中,需要大量的能源支持和保障,而通过节能降耗能够大大提高地铁运营的经济效益,减少地铁运营成本,在城市公共交通工具竞争中,能够提高自身的竞争优势;其次,生态效益。在低压配电中实现节能应用设计,除了提高地铁的经济效益之外,还能够通过减少能源的消耗,提高对于生态环境的保护,特别是地铁所处的地下生态环境相对脆弱,减少能源消耗能够保护当地的生态混进,实现可持续发展和健康发展,并且通过节能应用能够提高地铁运营的智能化,从而增强地铁的安全性;最后,社会效益。随着城市的快速发展,城市用电量极具提高,城市的用电压力不断增加,在地铁设计和运营过程中,减少能源的消耗,不能能够减少对于城市的电量使用,还能够通过地铁的节能设计,推广到其他环节和领域的节能应用,从而提高整个地铁低压配电系统的社会效益。 
  二、智能低压配电系统在地铁中的应用 
  技术革新和智能革命对于各个领域的影响极其深远,相比较传统低压配电系统,智能化的低压配电系统在地铁中不仅能够提高地铁的电路安全性和智能化,还能够提高整个低压配电系统的节能和环保。根据地铁设计规范,在低压控制系统中,主要由网络控制,PLC控制器,智能开关等设备组,其设计结构图由下图所示: 
  在我国的地铁设计和建造过程中,可以采用该智能低压配电系统,对于低压配电系统进行全方位的监控,技能保证低压配电系统的稳定和高效运行,还能够扩大系统的经济效益和社会效益,而对于该智能系统的节能应用,主要列举和分析以下几个方面: 
  (一)空调节能系统应用 
  空调系统在地铁低压配电中是必不可少的部分,而且空调的用电量大,能源消耗也占整个地铁运行较大比重,在智能低压配电系统中,主要采用变频空调,既能够减少相应的电量使用,并且在智能电脑的控制下,对于地铁的通风和空调系统能够实现自动的调整和优化,在降低功耗的同时减少相应的能源消耗,这样相比较传统的空调系统能够节约用电10%以上,并且对于空调的水系统进行智能化节能改造,采用PLC编程控制,实现集中管理和处理,从而减少了相应的投资。根据空调水系统的特点,利用智能自控技术对于地铁空调水系统进行改造,实现了闭环控制,并且对于故障的排查和预警系统实现了智能报送,降低了整个设备的故障率以及成本投资。 
  在空调节能系统应用中,还可以通过设备节能实现节能的目的,例如在南方地区,夏季高温,可以通过冰冷机实现制冷,并且 利用环控系统完成冷风的排放,而对于北方地区,冬季温度很低,则配备相应的采暖系统,对于不同时期,根据需要进行供电和使用,从而在不降低低压配电柜回路总量的前提下,完成节能目的。 
  (二)照明系统节能设计与应用 
  除了空调设备之外,地铁的照明系统也是地铁运行过程中的“用电大户”,并且照明系统的持续性长,采用传统的照明模式和照明系统不能达到节能的目的,所以根据上述问题可以使用新一代智能照明系统,把线路监控和智能网络连接在一起,用过总线控制能够实现对于各个环节的控制,并且形成一个整体性控制网络,在设计结构时,整个结构并不复杂,所以在地铁低压配电系统中,采用智能化的节能照明系统能够实现降低能耗的目的同时,更能够实现智能化和高效化。 
  和传统的照明控制系统不同,职能照明控制系统通过模块化实现综合监控之间的互联共通,并且通过传感器的作用,对于整个地铁环境下的照明线路实现综合管控,能够适应各个模式下的照明需求,并且采用软件开发的系统,其维护性强,可监控性强,实现了照明系统的集约化管理,总体管控的节能效果达到30%左右,并且相比较建设成本相比较传统照明系统能够减少50%以上,在今后的地铁设计和建造过程中,智能化系统是未来趋势。 
  (三)优化电力控制系统 
  地铁低压配电系统是综合性系统,所以为了达到节能的目的,针对电力的控制系统应该有针对性的优化控制系统,从而提高控制系统的效率和效能,增强低压配电系统的节能效果。综合性的控制系统在整个电力系统中起到控制的作用,控制低压设备的开关闭合,并且能够监控整个电力系统的节能效果,对于整个低压配电系统的可靠性和智能化实现调配和监督,通过实时的信息交互,完成对于系统内部各个环节的综合监控,并且及时的显示各个环节的能源消耗信息,对于电力消耗作出分析和提出优化决策,针对高负荷地区,能够实现报警功能,提高机器的使用,防止出现设备故障。 
  总结: 
  地铁低压配电系统属于综合性系统,所以其环节较多,在节能降耗应用中,应该抓住整个系统中能源消耗的主要部分和最可控环节,积极采取针对性措施,加强整个系统的智能化和信息化,对于地铁电力设备的选择和线路的设计上,要遵循节能、环保、稳定、安全的目的,提高整个低压配电系统的整体节能降耗水平和质量。 
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