刘杰
【摘 要】地铁供电系统的主要组成成分为外部电源、主变电所、动力照明供电等。地铁供电系统极为关键,所消耗电压较大,如供电系统故障,将导致地铁无法正常运营。必须充分了解地铁供电系统故障原因,才能保证采取的应急措施安全、有效。
【关键词】地铁供电故障;调度应急指挥;要点
一、地铁供电系统故障原因
1.变电所主变压器故障
造成地铁供电系统产生故障的因素较多,最常见的故障原因为变电所主变压器及牵引混合变压电故障,为找出故障点,必须及时告知地铁工作人员,第一时间做好列车运行密度调整工作,并组织检修人员做好各项维修工作,缩短故障时间,快速恢复地铁正常运营。如喷油、着火等问题产生于变压器,则应快速关闭闸门,及时更换变压器,避免事故产生。
2.牵引混合变电所设备故障
直流馈线跳闸与整流机故障是造成牵引混合变电所设备故障的直接原因,直流馈线跳闸重合之后,应及时向值班人员传递地铁故障及产生的问题。此时,无需穿梭于地铁过道内,仅在变电所安装位置查看故障情况即可,避免地铁故障不能及时解决。就整个地铁供电系统而言,牵引混合变电所设备具有十分重要的作用,如出现故障,将给地铁运营造成严重影响。当牵引混合变电所设备产生故障后,电压框架保护连接直流开关无故障的情况下,可在单边供电系统支持下,在供电系统方式不做任何改变的情况下完成维修工作,这样才能达到降低损失的目的。如故障产于整流机设备,则会导致地铁无法正常运营,此时应加大维修力度,尽快恢复正常运行。
3.外网故障
作为地铁供电系统故障的主要原因,如外网产生故障,同样会对地铁正常运营造成严重影响。通常情况下,选用110kV外部电源作为城市连续外网,如城市电网与地铁电网所需不符,则需要及时做好供电调整工作,便于地铁供电正常。
二、地铁供电故障应急处理的基本原则和注意事项
1.供电系统故障处理原则
(1)限制事故的扩大,消除事故的根源,迅速解除对人身及设备安全的威胁;(2)最大限度地缩短停电时间,保持接触网和各车站的不间断供电;(3)尽快恢复系统的正常供电方式。
2.接触网故障的处理原则
接触网应急抢修应遵循“先通后复,先通一路”的原则,以最快的速度设法先行送电,疏通线路和及早恢复设备正常的技术状况。
3.变电所故障的处置原则
变电所发生故障中断供电,应设法改变供电运行方式,迅速恢复对接触网、车站1级、2级负荷的供电。
4.故障处置时的注意事项
(1)电力调度是供电系统设备应急抢修的总指挥。供电系统发生事故时,现场抢修人员必须服从当值电力调度员的统一指挥,根据电力调度命令执行抢修任务。(2)应急抢修应做好安全控制,防止忙中出错,严格按停电作业的程序和规章制度办事。
三、电力调度应急处理
(一)主变电所设备故障
地铁供电系统正常运行时,由主变电所对全线的供电负荷进行供电。每条线路根据运营线路长度、负荷大小及其他因素可设置2~3座主变电所。以西安地铁某号线为例,全线设有行政中心和会展中心2座主变电所,其中行政中心主变电所负责第1、2、3供电分区供电,会展中心主变电所负责第4、5、6供电分区供电,北大街降压所内的35kV环网联络开关处于热备状态。行政中心、会展中心主变电所均由地方供电局2路电源供电,全分裂方式运行。行政中心主变电所设置110kV、35kV备自投装置,会展中心主变电所设置35kV备自投装置。
1.110kV进线电源失压
(1)当由于西安电网大面积停电,造成行政中心、会展中心主变电所全所失压时,电力调度应做好以下工作:迅速把故障信息通报线路控制中心(OCC)各调度及值班主任;积极和地方供电局调度(简称“地调”)联系,了解停电原因和停电时间;断开主变电所内的高低压侧开关,做好恢复送电的准备工作;及时联系各所值班人员,了解蓄电池的运行情况,必要时,将蓄电池退出运行;在外电源线路恢复供电后,组织相关负荷供电。
(2)当行政中心或者会展中心主变电所单个主变电所全所失压时,迅速把故障信息通报OCC各调度及值班主任;积极和地调联系,了解停电原因和停电时间;断开主变电所内的高、低压侧开关,配合地调进行运行方式的调整;按照“先通后复,先通一路”的原则,执行主变电所相互支援供电的应急处理程序;密切监视未故障主变电所主变压器的运行情况,在故障主变电所外电源恢复供电后,待运营结束,恢复正常的系统运行方式。
2.主变压器故障
(1)若故障变压器已经由保护动作而切除,电调及时确认保护和35kV备自投装置动作情况,在能维持地铁运营的情况下,原则上不进行方式调整;将故障信息及时通报OCC各调度及值班主任;密切监控另1台主变压器的运行情况,必要时通知行车调度(简称“行调”)调整列车运行密度;及时组织供电检修人员对故障变压器进行抢修;故障抢修完毕,待运营结束,恢复正常的运行方式。
(2)若1臺主变压器运行中出现喷油、着火等明显故障而保护未启动时,电调应立即倒闸,将故障变压器切除;将故障信息及时通报OCC各调度及值班主任;密切监控另1台主变压器的运行情况,必要时通知行调调整列车运行密度;及时组织供电检修人员对故障变压器进行抢修;故障抢修完毕,待运营结束,恢复正常的运行方式。
(二)35kV环网电缆故障
发生35kV环网电缆故障后,光纤差动保护动作,电调应立即通过工作站查看故障报文及设备状态,将故障信息通报OCC各调度及值班主任;确认故障电缆两端的开关已经分闸,没有分闸的,立即操作分闸;确认35kV母联开关是否自投,在能维持地铁运营的情况下,暂不做方式调整;确认受影响各变电所的供电情况,及时恢复重要设备的供电。待运营结束后,立即组织供电检修人员下线路检修,故障处理完毕后,恢复正常的运行方式。
(三)接触网故障
1.接触网故障现象
(1)接触网设备状态异常。接触网在运行中,发生的拉弧、异响(受电弓状态异常,在列车运行时,可能会与接触网腕臂或定位管发生碰撞,发生连续的拉弧、异响),接触线晃动幅度过大,接触网线索断线或下垂,腕臂/定位器及其他零部件脱落等现象,但未发生接触网失压的故障情况。(2)接触网瞬时失压。接触网设备由于状态异常或其他物体短接接触网带电部分引起的跳闸及电客车故障引起的接触网跳闸,在变电所直流断路器重合闸后成功恢复供电的故障情况。
2.应急处理措施
(1)接到列车运行过程中司机汇报接触网有拉弧现象时,应立即通知行调让后续的列车司机通过该点时加强瞭望、注意观察,通知维修调度(简称“维调”)安排接触网检修人员通过添乘对故障点进行检查,并做好抢修准备,是否需要停电或限速,应按照现场接触网检修人员的意见处理。(2)在司机汇报发现接触网零件脱落时,应及时了解能否限速通过。若能采取措施限速通过时,应先尽量维持列车的运营,待接触网抢修人员到位后,按照他们的意见处理;若不能通过,则应立即组织接触网检修人员进行抢修。
四、结束语
供电系统是地铁运营设备系统的核心,在供电系统发生故障后,要求能够及时、准确、有序应对,最大限度减少对运营的影响。电力调度应急处置的基本原则和处理方法,如何通过正确、高效的应急和调度指挥,尽快恢复地铁的正常运营。
【参考文献】
[1]王学武.地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(04):97-98.