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城市轨道交通能源管理系统的应用方案

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城市轨道交通能源管理系统的应用方案王德发(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430063)摘要:中国已成为世界上城市轨道交通发展最快的国家,轨道交通如何节约能耗、降低成本是运营单位长期思考的问题,而能源管理系统的应用在降低轨道交通运行能耗、节约运营成本方面具有越来越突出的作用。本文结合无锡地铁2号线中电能计量及能源管理系统的设计方案,阐述城市轨道交通中电能计量的一般设计方法和存在的问题,并在此基础上探讨能源管理系统在城市轨道交通中的应用方案。研究指出,能源管理系统必须结合轨道交通管理制度建设才能从根本上解决轨道交通节能问题。关键词:交通运输系统工程:城市轨道交通:电能计量:能源管理Application Scheme of Energy Management System forUrban Rail TransitWANG Defa(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan 430063,China)Abstract:China has shown the fastest development in urban rail transit all over the world in recentyears,how to save energy consumption and reduce operation cost has become the long-term thinkingproblem for the management company.Energy management system would play a more and moreimportant role in reducing the energy consumption and saving the operation cost for urban rail transit infuture.In this paper,taking the power design solution of electric energy metering and energymanagement system in Wuxi Metro No.2 Line for example,we describe the general design methods andexisting problems for electric energy metering in urban rail transit.Based on this,we further discussthe effective application scheme of energy management system for urban rail transit.We also point out,to fundamentally solve the difficulty of energy conservation,energy management system should workalong with constructive innovation of subway management system in China.Keywords:transportation systems engineering,urban rail transit,electric energy metering,energymanagement近年来,随着我国经济水平的迅猛发展,各城市轨道交通也在迅速发展。截至2014年底,全国已开通轨道交通的城市达到22个,线路101条,总里程达3155km。在轨道交通数量迅速增加的同时,相关设备的能耗也在大幅增加运营成本,其中通风空调、电扶梯、照明是车站主要消耗能源的系统。电能计量作为能耗管理的重要手段,在降低运营成本、增强企业竞争力方面发挥重要作用。在早期轨道交通中,只在电源进线和变压器一次侧装设了有功电能表,仅能区分牵引用电量和动力用电量。2000年之后,各轨道交通对用电管理的要求越来越高,从开始的少数主要负荷设置计量电表,到近几年出现的作者简介:王德发,高级工程师,从事轨道交通低压配电、FAS、BAS、ACS的设计与研究:E-mail:94391813@qq,com1?1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net能源管理系统,电能管理方面逐渐从粗放式管理向精细化管理方向发展。1轨道交通电能计量的设计方案1.1一般设计方案在电能计量方面,行业暂时没有统一标准,各条线路的装表率也不尽相同,未设置能源管理系统的轨道交通线路,参考无锡地铁的实施方案,其电能表计一般设置如下。(1)110kV处电能计量。在110kV变电所电缆进线处设有电能计量,可以测量整条线路所消耗的电能,主要用于供电部门电费的核算。(2)35kV侧电能计量。1)馈线到物业开发独立变电所的35kV开关柜设有电能计量,可以计量车站独立大规模物业开发的总用电量,数据由电力监控直接上传至综合监控系统。2)馈线至车站动力变压器及整流变压器的35kV开关柜不设电能计量。(3)车站级变电所设置的电能计量。1)400V开关柜总进线(即动力变压器出口处)设有多功能仪表,可以计量车站所有的动力照明总用电量,数据由电力监控直接上传至综合监控系统。2)400V开关柜内三级负荷总开关处设有多功能仪表,可以计量车站所有三级负荷所消耗的电能,数据由电力监控直接上传至综合监控系统。3)400V开关柜馈线至商铺的回路设有多功能仪表,可以对商铺消耗的总电能进行计量,数据由电力监控直接上传至综合监控系统。4)400V开关柜馈线至车站照明的回路设有多功能仪表,可以对车站总的照明用电量(除广告照明)的总电能进行计量,数据由电力监控直接上传至综合监控系统。(4)环控电控柜处设置的计量。环控柜进线处设有多功能仪表,可以计量车站风机、风阀总的用电量:超过30kW的馈线回路设有多功能仪表,对3OkW以上的回路可以计量其用电量,数据无上传功能。(5)末端配电箱处设置的计量。动力照明在银行配电箱、商用通信配电箱、站内小商铺配电箱(每个商铺可以独立计量)、广告照明配电箱内设有电度表。(6)对于大规模独立物业开发,动力照明可以对每个独立的商铺进行电能计量。1.2改进方案考虑到一般设计方案只能满足最基本的计量需求,对于需要进一步了解轨道交通能耗构成,找到电能消耗的规律,进而采取一定措施来降低能耗的轨道交通线路,电能计量可考虑如下方案。(1)VV、通风空调设备、电扶梯在轨道交通中耗电量非常大,在设计中考虑装设计量电表。据有关轨道交通统计,车站VRV及通风空调系统耗电量占整个车站动力耗电量的50%左右。随着社会的发展,为了满足乘客的舒适度要求,在新建轨道交通中大量是扶梯、电梯、人行步道等,使得动力用电的比重的显著增加。(2)一个地下车站变电所,有100个左右的出线回路,如果每个回路都设计量表计,将是一笔很大的投资。但通过分析可以知道,有些回路长期处于备用状态,如消防泵、人防风机、排烟风机、废水泵等,年用电量很少,不装电表对总用电量的统计误差不超过5%,因此以上回路可不装设计量电表四。2?1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
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