城轨交通(地铁)再生资源综合利用智能设备
2019-08-19 17:33:10
       城市轨道交通工程中,普遍采用直交变压变频的传动方式,车辆的制动方式为电制动(再生制动)+ 机械制动,运行中以电制动为主,机械制动为辅。列车在运行过程中,由于站间距较短,列车启动、制动频繁,制动能量相当可观。根据经验,地铁再生制动产生的能量除了一定比例(一般为20%~80%,根据列车运行密度和区间距离的不同而异)被其他相邻列车吸收利用外,剩余部分将主要被列车的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。目前国内城市轨道交通主要吸收方式是采用电阻能耗吸收装置处理列车运行过程中的再生能量,这不仅浪费能量,而且也增加了站内空调通风装置的负担,并使城轨建设费用和运行费用增加。如能将这部分能量储存再利用,这些问题将迎刃而解。
  目前,吸收装置所采用的吸收方案主要有电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型等4种。其中电阻耗能型是将制动能量消耗在吸收电阻上,这是目前国内外应用比较普遍的方案,该方案控制简单、工作可靠、应用成熟,其主要缺点是该方案只能将电能转换为热能排掉,造成能源浪费,而且电阻散热会导致环境温度升高,因此需要相应的通风装置,即增加了相应的电能消耗;电容储能型是将制动能量吸收到大容量电容器组中,当供电区间有列车需要取流时将所储存的电能释放出去,其主要缺点是要设置体积庞大的电容器组,且电容因频繁处于充放电状态而导致使用寿命短;飞轮储能型的基本原理与电容储能型一样,只是储能元件为飞轮电机,但由于飞轮长时间处于高速旋转状态,且飞轮质量也很大,故摩擦耗能问题严重,飞轮工作寿命短;逆变回馈型是将车辆制动时的直流电逆变成工频交流电与车站内电网并网,该吸收方案有利于能源的综合利用,实现了节能。
  先行电气股份有限公司研制的再生制动能量吸收逆变装置,是基于目前国内外技术现状提出的一种创新方案,该方案在保证列车再生制动可靠运行的前提下,充分利用电阻的可靠性和逆变的先进性,实现了再生电能的回收利用,且设备造价大幅低于纯逆变型、电容型和飞轮型装置。该系统将绝大部分制动能量回馈到电网,而电阻只是作为逆变器的功率补充。该方案将电阻消耗方式的简单可靠与逆变回馈的节能减排优势有机结合起来,实现了以合理投资创造最大经济效益的目的。
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