1.城市轨道交通供电系统概述
城市轨道交通供电系统通过高压输电网、主变电站降压、配电网、牵引变电站降压、换流（转换为直流电）向城市轨道快速交通线路动车组输送电力。列车的运行由牵引电机提供，包括DC牵引电机和交流牵引电机，现在列车上使用的交流牵引电机越来越多；主要原因是AC牵引电机的容量大于DC牵引电机，因为DC电机具有换向环等机械结构，AC牵引电机没有，AC牵引电机可以高速运行；因此，铁路上使用的DC电机正逐渐被交流电机所取代。交流电力系统采用单向连接、双变压器、双绕组单向变压器，外观为开放式三角形；在电网两端，高、中、低端与地面相连，高端为电网接入端，其余接口与牵引电机母线相连；供电系统端子降低，增加降压系统，在其他地方，如路灯，需要更高的电压。为了更好地使用其他电子设备，安装了增压系统[1]。然而，由于交流牵引供电系统必须长时间取电流，其接触结构摩擦时间较长，因此对其耐磨材料提出了更高的要求。
2.城市轨道交通供电系统及关键技术的应用
2.1电力技术在轨道交通中的应用
近年来，随着人口的增长，中国的交通也得到了更大的发展。因此，充电公交车和铁轨交通工具出现在很多地方。这种交通工具的使用离不开电子技术的应用。技术人员一直在追求完美供电系统的快速改进和发展。在轨道交通运行过程中，技术人员也采用了链悬挂的方式。该方法主要通过悬索桥连接周围线路和承力线，帮助技术人员施工。使用该设备可以更好地缓解轨道交通运行中存在的问题。在我国交通发展过程中，使用较多的是刚性接触网，它有很多优点。例如，其结构非常简单，技术人员维护方便，电源电路质量高，不易产生线路问题。在一些供电系统中，人们经常使用接触网，其中包括许多瓷器制成的绝缘件。如果这部分渗入水中，就会降低绝缘体的作用。很有可能出现线路漏电问题，这将严重影响轨道交通的运行过程。因此，相关专业人员还应对绝缘部分进行更全面的维护，不仅可以在这些部件上增加一些绝缘层，还可以增加一些绝缘层部件。这样可以进一步避免水进入内部，减少空气污染对配电线路的不利影响。其中，汇流排是铁路接触网中非常常见的部件。当水进入这种供电系统时，汇流排也容易受到危害[3]。因此，在设计汇流排部件时，我们可以选择一些特殊的防水工具，也可以在该部件上增加一层保护层，以更好地保证交通安全。
2.2确定牵引变电站电气主接线
接下来，我们将牵引变电站的位置分为两段，一条母线从变电站中抽出，再分为两条，电压均为27.5kV，每个变电站都有两个整流器。它们将母线上的两条线分开工作。其优点是当一个整流器出现故障时，另一个整流器可以正常工作；在不影响整体供电的情况下，可以满足供电需求，并在系统中引入直流馈线，从而实现接触网单段的双向供电；因此，当两个整流器不能正常工作时，可以使用接触网单侧供电。
2.3牵引变电站继电保护配置
第一种是电流速断保护，可以保护母线和馈线之间的故障。二是反向限流过流保护。这种保护模式是在线路短路时对线路进行更大的保护；保护设备启动速度越快。三是牵引变丁时限过流保护。作为二次保护的储备，启动速度快，速度快[4]。四是温度保护，用于保护变压器。当工作温度超过允许操作的温度范围时，会触发并发出警报。第五种是二极管保护，可以在二极管短路时激活保护设备。
2.4交流牵引供电系统
如上所述，轨道交通数量不断增加，各大城市已建成四通发达的轨道交通网络，其供电方式主要是交流牵引供电系统。它具有功率密度高、成本低、结构简单、运行可靠等优点，防转性能好，但也有其缺点，即小电网容易相移，也有一定的电磁干扰。
2.5故障预测与健康管理
对于在建和规划中的新线路，施工前必须对其进行详细的电能质量评价，特别是关键参数。评估后，应准确记录，为未来供电系统的设计提供可靠的数据支持和理论依据。在预测方法方面，本项目拟利用ARIMA时序方法对电能质量中的有功功率进行评价，并将其与收集到的电能质量稳定性指数相结合，构建相应的算法模型，实现对电能质量的准确预测。此外，在城市铁路电力系统的实际运行中，由于各种原因造成的一些问题以前没有引起足够的重视；当故障发生时，必然会对城市轨道的电力供应产生一定的影响。因此，要有效解决存在的问题，必须继续实施失效预测和健康管理，确保各环节工作最大化；综合分析问题，认真实施故障预测和健康管理，确保各工作环节得到有效优化。这就要求制定长期监测计划，不仅要监测电压、电流、温度、湿度等重要数据，还要根据实际情况建立寿命模式，牢牢把握其使用寿命。针对老化问题的出现，要及时更换和维护零部件，防止这一问题的发生，从而影响城市轨道交通的安全稳定运行。
2.6注重大数据技术的主要应用
从某种意义上说，如果没有大数据技术，就不能有效地分析数据。可以获得有价值的信息，该系统具有强大的数据处理功能，可以为各种数据的有效处理提供保证。此外，大数据可以在电力系统平台上合理使用，充分利用数据的收集、存储和处理，有效地显示、传输和筛选大量数据。
结束语：
随着城市交通的快速发展，交通堵塞越来越严重。为了改变这种现象，中国也在大力发展城市轨道交通。有了这种交通，不仅可以方便两个以上城市之间的交流，还可以减少交通的使用时间，给我们的生活带来更多的便利，提高城市的发展水平。这种轨道交通的诞生可以很好地保护环境，减少资源的消耗。
