淺析地鐵供電系統安全的風險管理

余強

【摘要】隨著城市交通壓力不斷增加，地鐵被不少經濟發達城市廣泛使用，為城市交通提供便利。在地鐵系統中供電系統承擔著重要的供電作用，由于地鐵供電系統所涉及的設備非常繁多和復雜、單體設備發生故障后會對供電系統運行造成不良影響，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，并采取相關措施進行改善，加強供電系統的保護措施和安全風險管理，從源頭上解決施工、設計造成的供電系統潛在風險問題，對保證人身健康安全和以后正式運營有作極其重要作用。

【關鍵詞】地鐵；供電系統；施工安全；風險

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

一、地鐵軌道電調與市調的銜接及管理

1、接口方面：從便于協調管理和降低安全風險的角度，建議地鐵軌道電調與城市電網調度管轄接口處為主變電所110kV電源開關靠線路側刀閘，該刀閘及與其相連的線路側設備加上主變壓器高壓側中性點接地刀閘由市調調度，但仍由電調操作執行。牽引供電系統其余設備由電調調度，電調與市調的數據通道接口設在對應的主變電所控制信號盤內的通信設備接線端子處，電調與市調的調度電話接口設在相應的主變電所。

2、保護方面：軌道交通供電系統的電源取自城市電網，因此，軌道交通牽引供電系統的繼電保護整定必須與上一級的城市電網繼電保護相配合。軌道供電系統要求電網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調整自身繼電保護整定值，滿足對保護整定級差的要求。

3、風險管理：一方面建立完備的供電系統安全管理制度是實現供電系統試運行臨管的基礎。從自己所負責的1、2號線試運行和正式運營的實際情況來看，建立地鐵災害應急處理制度、地鐵設施設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急響應非常重要。另一方面、完備輔助監測設施。完備的供電系統檢測系統、安全裝置、消防設施和信息傳輸系統。對于內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。地鐵供電系統安全裝置一般包括所內報警按鈕、智能煙感探頭、緊急照明和通風系統。消防設施包括滅火器、自動水噴淋裝置和排煙裝置等。

二、地鐵供電系統中變壓器的保護和安全風險管理

（一）地鐵供電系統中變壓器的保護

1.電流速斷保護與縱聯差動保護

我們通過對變壓器安裝電流速斷保護或者縱聯差動保護，來解決變壓器中性點直接接地電網側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，電流速斷保護應安裝在過流時限大于0.5s的10MVA以下變壓器；縱聯差動保護應安裝在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。縱聯差動保護包括在暫態情況下、穩態情況下、帶制動特性的差動保護。縱聯差動保護反應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部氣體的流動速度和數量對變壓器進行保護，防止變壓器出現各種故障。我們需要對戶內的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部各種油面降低和短路故障等問題。瓦斯保護的優點主要有靈敏度高、動作迅速、接線安裝簡單，可以直接反映變壓器油箱內部發生的各種故障。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差動、瓦斯保護的后備保護措施，一般安裝在反應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差動保護動作。顯而易見，我們不宜多次連續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）、變壓器安全風險管理

1.對三相電壓進行定期檢查，如發現電壓嚴重失衡，要立刻采取正確措施對其進行調整，還要對變壓器的油位、油色和溫度及時檢查，以防止滲漏。呼吸器里干燥劑一旦發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放電現象。避免斷線、脫焊和斷裂的情況發生，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生轉動的情況，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線的接線方式一定要合理選擇，用導電膏涂抹于接觸面，使接觸面積增大，導電能力增強，減少發熱引起氧化。

6.當變壓器的三相負載電流、電壓都不平衡時，應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、對供電系統設備設施的日常維護。保持地鐵供電系統長周期的正常運行，要求對各類設施設備及時維護保養，以減少隨機故障的影響。從防災、抗災的角度來講，日常安全維護制度還要確保牽引變電所內設備的完備性，滅火裝置的充分性及可用性。系統、安全裝置、消防設施和信息傳輸系統，地鐵供電系統也要嚴格貫徹“安全第一，預防為主”的方針。對于內和線路情況進行實時監測就是一項重要手段。

三、結語

地鐵供電系統所涉及的設備非常繁多和復雜，單體設備發生故障后會對供電系統運行造成不良影響，因此地鐵供電系統施工和試運行臨管成為一項復雜而風險較大的工程。對于各種潛在風險的存在施工單位必須掌握風險形成的原因，抓住施工和試運行要點，并及時進行改善，施工設計人員也應該設計出具有全面性的施工措施，提出控制風險源的方案，控制供電系統的安全風險，以上供電系統安全的風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設計、施工及試運行管理有所借鑒。

參考文獻：

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