淺析地鐵供電系統(tǒng)安全的風(fēng)險管理

余強

【摘要】隨著城市交通壓力不斷增加，地鐵被不少經(jīng)濟發(fā)達城市廣泛使用，為城市交通提供便利。在地鐵系統(tǒng)中供電系統(tǒng)承擔(dān)著重要的供電作用，由于地鐵供電系統(tǒng)所涉及的設(shè)備非常繁多和復(fù)雜、單體設(shè)備發(fā)生故障后會對供電系統(tǒng)運行造成不良影響，所以，施工安裝及試運行臨管期間，針對潛在的危險源，若及能時找出危險源，并采取相關(guān)措施進行改善，加強供電系統(tǒng)的保護措施和安全風(fēng)險管理，從源頭上解決施工、設(shè)計造成的供電系統(tǒng)潛在風(fēng)險問題，對保證人身健康安全和以后正式運營有作極其重要作用。

【關(guān)鍵詞】地鐵；供電系統(tǒng)；施工安全；風(fēng)險

前言：筆者針對地鐵供電系統(tǒng)的施工及運行臨管情況，指出應(yīng)根據(jù)其施工及試運行臨管特點，梳理出潛在的風(fēng)險源，對其進行逐一分析，確定相應(yīng)的控制對策，并在具體施工和試運行臨管過程中，加強過程控制與管理，就可降低安全風(fēng)險，保證運行臨管和后期正式運營安全。

一、地鐵軌道電調(diào)與市調(diào)的銜接及管理

1、接口方面：從便于協(xié)調(diào)管理和降低安全風(fēng)險的角度，建議地鐵軌道電調(diào)與城市電網(wǎng)調(diào)度管轄接口處為主變電所110kV電源開關(guān)靠線路側(cè)刀閘，該刀閘及與其相連的線路側(cè)設(shè)備加上主變壓器高壓側(cè)中性點接地刀閘由市調(diào)調(diào)度，但仍由電調(diào)操作執(zhí)行。牽引供電系統(tǒng)其余設(shè)備由電調(diào)調(diào)度，電調(diào)與市調(diào)的數(shù)據(jù)通道接口設(shè)在對應(yīng)的主變電所控制信號盤內(nèi)的通信設(shè)備接線端子處，電調(diào)與市調(diào)的調(diào)度電話接口設(shè)在相應(yīng)的主變電所。

2、保護方面：軌道交通供電系統(tǒng)的電源取自城市電網(wǎng)，因此，軌道交通牽引供電系統(tǒng)的繼電保護整定必須與上一級的城市電網(wǎng)繼電保護相配合。軌道供電系統(tǒng)要求電網(wǎng)給予其繼電保護整定的一定時限范圍，以便能在盡可能大的時限范圍內(nèi)調(diào)整自身繼電保護整定值，滿足對保護整定級差的要求。

3、風(fēng)險管理：一方面建立完備的供電系統(tǒng)安全管理制度是實現(xiàn)供電系統(tǒng)試運行臨管的基礎(chǔ)。從自己所負責(zé)的1、2號線試運行和正式運營的實際情況來看，建立地鐵災(zāi)害應(yīng)急處理制度、地鐵設(shè)施設(shè)備日常安全維護制度、地鐵緊急狀況定期演練機制對事故應(yīng)急響應(yīng)非常重要。另一方面、完備輔助監(jiān)測設(shè)施。完備的供電系統(tǒng)檢測系統(tǒng)、安全裝置、消防設(shè)施和信息傳輸系統(tǒng)。對于內(nèi)和線路情況進行實時檢測就是一項重要手段，在牽引變電所內(nèi)安裝攝像頭，可以檢測到任何牽引變電所故障情況。地鐵供電系統(tǒng)安全裝置一般包括所內(nèi)報警按鈕、智能煙感探頭、緊急照明和通風(fēng)系統(tǒng)。消防設(shè)施包括滅火器、自動水噴淋裝置和排煙裝置等。

二、地鐵供電系統(tǒng)中變壓器的保護和安全風(fēng)險管理

（一）地鐵供電系統(tǒng)中變壓器的保護

1.電流速斷保護與縱聯(lián)差動保護

我們通過對變壓器安裝電流速斷保護或者縱聯(lián)差動保護，來解決變壓器中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線接地短路、引出線和繞組造成的相間短路以及繞組匝間短路等故障。一般來說，電流速斷保護應(yīng)安裝在過流時限大于0.5s的10MVA以下變壓器；縱聯(lián)差動保護應(yīng)安裝在10MVA及以上單獨運行的變壓器和6.3MVA以上并列運行的變壓器?？v聯(lián)差動保護包括在暫態(tài)情況下、穩(wěn)態(tài)情況下、帶制動特性的差動保護?？v聯(lián)差動保護反應(yīng)被保護變壓器流出電流和隔斷流入的相量差。

2.瓦斯保護

變壓器保護中的瓦斯保護是指改變變壓器油箱內(nèi)部氣體的流動速度和數(shù)量對變壓器進行保護，防止變壓器出現(xiàn)各種故障。我們需要對戶內(nèi)的0.4MVA以上變壓器和戶外0.8MVA及以上的油浸式變壓器安裝瓦斯保護裝置，從而解決變壓器油箱內(nèi)部各種油面降低和短路故障等問題。瓦斯保護的優(yōu)點主要有靈敏度高、動作迅速、接線安裝簡單，可以直接反映變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。不能直接反映油箱以外的引出線及套管等部位上發(fā)生的故障是瓦斯保護最主要的缺點。因此，作為變壓器的主要保護措施之一的瓦斯保護，與縱聯(lián)差動保護相互補充、相互配合，及時有效地解決變壓器的各種故障問題。

3.過電流保護

變壓器保護中的過電流保護主要作為縱聯(lián)差動、瓦斯保護的后備保護措施，一般安裝在反應(yīng)外部相間短路引起的過電流問題。為滿足靈敏度要求，可安裝低壓啟動的過電流保護、復(fù)合電壓啟動的過電流保護、過電流保護、負序過電流保護以及阻抗保護，選用較大的反應(yīng)相間短路電流而造成的過電流保護作為變壓器的后備保護措施。

4.過勵磁保護

在變壓器保護中安裝過勵磁保護是為了解決變壓器中的過勵磁問題。由于勵磁涌流造成的沖擊電流存在的時間很短，因此其對變壓器傷害不大，此外，勵磁涌流有可能引起變壓器的縱聯(lián)差動保護動作。顯而易見，我們不宜多次連續(xù)合閘來對變壓器進行充電，因為繞組間的機械力作用會因為大電流的多次沖擊而逐漸造成其固定物松動，引起故障。

（二）、變壓器安全風(fēng)險管理

1.對三相電壓進行定期檢查，如發(fā)現(xiàn)電壓嚴重失衡，要立刻采取正確措施對其進行調(diào)整，還要對變壓器的油位、油色和溫度及時檢查，以防止?jié)B漏。呼吸器里干燥劑一旦發(fā)生顏色變化要立刻更換。

2.采取正確的防污措施對配電變壓器進行保護，安裝配套的套管防污帽和及時清理變壓器污垢，檢查管道是否有閃絡(luò)放電現(xiàn)象。避免斷線、脫焊和斷裂的情況發(fā)生，還要對接地電阻進行定期遙測。

3.配電變壓器在拆除過程中有螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動的情況，需嚴格處理，在確保無誤的情況下才可投運。取用銅鋁過渡線夾二次導(dǎo)線的接線方式一定要合理選擇，用導(dǎo)電膏涂抹于接觸面，使接觸面積增大，導(dǎo)電能力增強，減少發(fā)熱引起氧化。

6.當(dāng)變壓器的三相負載電流、電壓都不平衡時，應(yīng)視為最大電流的負荷。若高于額定電流25%時，要將負荷進行三相間的重新分配。

7、對供電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的日常維護。保持地鐵供電系統(tǒng)長周期的正常運行，要求對各類設(shè)施設(shè)備及時維護保養(yǎng)，以減少隨機故障的影響。從防災(zāi)、抗災(zāi)的角度來講，日常安全維護制度還要確保牽引變電所內(nèi)設(shè)備的完備性，滅火裝置的充分性及可用性。系統(tǒng)、安全裝置、消防設(shè)施和信息傳輸系統(tǒng)，地鐵供電系統(tǒng)也要嚴格貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針。對于內(nèi)和線路情況進行實時監(jiān)測就是一項重要手段。

三、結(jié)語

地鐵供電系統(tǒng)所涉及的設(shè)備非常繁多和復(fù)雜，單體設(shè)備發(fā)生故障后會對供電系統(tǒng)運行造成不良影響，因此地鐵供電系統(tǒng)施工和試運行臨管成為一項復(fù)雜而風(fēng)險較大的工程。對于各種潛在風(fēng)險的存在施工單位必須掌握風(fēng)險形成的原因，抓住施工和試運行要點，并及時進行改善，施工設(shè)計人員也應(yīng)該設(shè)計出具有全面性的施工措施，提出控制風(fēng)險源的方案，控制供電系統(tǒng)的安全風(fēng)險，以上供電系統(tǒng)安全的風(fēng)險管理淺析提出一些措施僅供交流，期望能對地鐵供電系統(tǒng)設(shè)計、施工及試運行管理有所借鑒。

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