城市軌道交通快線工程供電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)探討

張博文

（北京市軌道交通運(yùn)營管理有限公司，北京 100071）

國內(nèi)軌道交通裝備制造企業(yè)中，在機(jī)車機(jī)械試驗(yàn)尺寸測量方面，多數(shù)采用如卷尺、內(nèi)卡鉗等測量工具進(jìn)行測量。部分企業(yè)采用電子游標(biāo)卡尺等進(jìn)行尺寸測量，讀數(shù)精度較高。這樣的測量方式，仍存在著一些問題，現(xiàn)場大量使用卷尺、內(nèi)卡鉗等測量工具，讀數(shù)慢、誤差大，讀數(shù)后，需要手動填寫至試驗(yàn)記錄，需要耗費(fèi)大量精力保證機(jī)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。尺寸數(shù)據(jù)記錄于紙質(zhì)工藝文件，對測試結(jié)果的查詢和追溯困難。

1 軌道交通快線工程概述

城市軌道交通按旅行速度分為軌道交通普速線路和軌道交通快線，普速線路指旅行速度45km/h以下的城市軌道交通線路，簡稱普線；快速線路指旅行速度45km/h以上的城市軌道交通線路，簡稱快 線[1]。國內(nèi)各主要城市經(jīng)過數(shù)輪建設(shè)，市區(qū)范圍內(nèi)運(yùn)行的旅行速度45km/h以下，載客量適中的普速軌道交通線路基本建設(shè)成網(wǎng)，為了適應(yīng)城市的大規(guī)模建設(shè)需要，快速聯(lián)動城市市區(qū)及郊區(qū)的快線工程逐步進(jìn)入各主要城市建設(shè)規(guī)劃，成都作為較早建設(shè)軌道交通快線的城市之一，現(xiàn)已建成并開通了2條軌道交通快線。軌道交通快線工程與普線工程相比，在供電、車輛、信號、土建等各專業(yè)的設(shè)計(jì)上均存在較大差異。成都在建的軌道交通快線工程，為提高地鐵運(yùn)行速度，增大車輛載客量，將傳統(tǒng)的直流供電地鐵車輛設(shè)計(jì)為交流25kV牽引，供電系統(tǒng)采用集中供電方式，將牽引變電所和電力主變電所合建為主變電所，其他專業(yè)也進(jìn)行針對性的配套設(shè)計(jì)。

2 傳統(tǒng)供電系統(tǒng)調(diào)試問題分析

所謂的供電系統(tǒng)調(diào)試方式，就是需要相關(guān)的監(jiān)控主站對電力的統(tǒng)籌進(jìn)行確切的規(guī)劃，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于目前的電力調(diào)度系統(tǒng)來說，通信監(jiān)控主站的安排在一定程度上需要對通信線路進(jìn)行詳細(xì)的排除，以及對末端控制器的合理把控。在電力系統(tǒng)運(yùn)營的過程中，其需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的采集和分析，從而保證整體的用電電路能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證技術(shù)人員能夠合理地進(jìn)行設(shè)備的操控。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，我們通過對電力調(diào)度的可控實(shí)施，可以保證整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，讓通信人員能夠?qū)镜谋O(jiān)控信息做到合理的掌握，讓技術(shù)人員能夠?qū)λl(fā)生的故障進(jìn)行合理的分析，讓他們在技術(shù)調(diào)控的時候能夠有著基礎(chǔ)的評判標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)的工作效率，為電力行業(yè)的發(fā)展提供支持。對于電力調(diào)度系統(tǒng)來說，它在進(jìn)行電力優(yōu)化的時候具有較多的優(yōu)點(diǎn)，不但可以在工作的時候最大化地減少調(diào)度操作，而且能進(jìn)一步地保證電力的有效利用，保證電力工作的時間和電力系統(tǒng)能夠正常維持。除此之外，電力調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)能夠在很大程度上發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障所在，有利于相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行及時修正和排查。這在很大程度上能降低整體操作的風(fēng)險。同時，電力系統(tǒng)的排查可以保證強(qiáng)有力的適應(yīng)性，保證無論是火力發(fā)電還是電力發(fā)電都能達(dá)到有效的應(yīng)用。

3 供電系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容

1）主變電所：包括牽引變壓器、電力主變壓器、磁控電抗器（110kV）、GIS組合電器（110kV）、GIS開關(guān)柜（35kV）、GIS開關(guān)柜（27.5kV）、SVG動態(tài)無功補(bǔ)償裝置（35kV）、35kV接地變壓器及接地電阻成套裝置、35kV所用配電變壓器、一體化電源裝置、牽引變壓器保護(hù)柜、電力主變保護(hù)柜、110kV線路保護(hù)柜，測控柜、故障濾波柜，電能質(zhì)量柜及六氟化硫在線監(jiān)測、電能表柜、電能采集柜、絕緣在線監(jiān)測柜等，對于主變電所單機(jī)單系統(tǒng)則包括上述全部設(shè)備的單機(jī)試驗(yàn)、保護(hù)試驗(yàn)及單站PSCADA系統(tǒng)搖信、遙控、遙測、電度量等調(diào)試。2）35kV降壓變電所（含跟隨所）：包括GIS開關(guān)柜（35kV）、交直流電源柜、控制信號屏、配電變壓器等35kV降壓變電所（含跟隨所），單機(jī)單系統(tǒng)調(diào)試包括上述設(shè)備的單機(jī)試驗(yàn)及保護(hù)試驗(yàn)，單站PSCADA系統(tǒng)的調(diào)試。

4 城市軌道交通快線工程供電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)

1）系統(tǒng)流程分析。結(jié)合系統(tǒng)相關(guān)模塊和權(quán)限設(shè)計(jì)，根據(jù)優(yōu)化后的機(jī)械試驗(yàn)業(yè)務(wù)流程，對系統(tǒng)管控流程進(jìn)行了梳理管理各流程進(jìn)行相應(yīng)梳理，明確了系統(tǒng)各操作人員的操作流程。主要業(yè)務(wù)流程為工藝技術(shù)人員分析機(jī)車機(jī)械試驗(yàn)操作項(xiàng)目，優(yōu)化測量流程，編制試驗(yàn)工藝；工藝文件經(jīng)流程定版后，可下發(fā)現(xiàn)場組織生產(chǎn)；生產(chǎn)管理人員按照生產(chǎn)計(jì)劃添加試驗(yàn)機(jī)車，并可根據(jù)需要編輯、刪除試驗(yàn)機(jī)車信息；機(jī)車試驗(yàn)人員選擇試驗(yàn)機(jī)車，系統(tǒng)創(chuàng)建試驗(yàn)記錄表，試驗(yàn)人員根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行相應(yīng)測量和問題記錄，完成當(dāng)前試驗(yàn)測量后，系統(tǒng)判定結(jié)果合格后跳轉(zhuǎn)至下一試驗(yàn)操作。2）電氣儀表安裝前準(zhǔn)備。電氣儀表的安裝工作是指依照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，將電氣元件、電纜以及儀表管線等獨(dú)立部件進(jìn)行組合，形成完整的系統(tǒng)顯示或者是回路，再根據(jù)組合結(jié)果對已經(jīng)安裝的電氣設(shè)備進(jìn)行檢測和調(diào)試，確保其能夠正常投入使用。應(yīng)根據(jù)電氣工程設(shè)計(jì)要求，完成儀表和現(xiàn)場控制室、工藝管道等各個方面的連接。電氣儀表安裝前準(zhǔn)備工作需要做好以下內(nèi)容：對儀表設(shè)計(jì)圖進(jìn)行詳細(xì)分析，對分項(xiàng)安裝內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)解讀，包括電氣儀表加工組件匯總表、電力儀表設(shè)備匯總表、供電原理圖以及設(shè)計(jì)說明書等。3）隔離開關(guān)安裝。隔離開關(guān)是電氣工程電氣安裝中的重要設(shè)備，隔離開關(guān)一般需要垂直安裝，在電流不切斷或者小電流電路情況下能選擇水平安裝。在實(shí)際安裝過程中，需要注意對安裝開關(guān)的力量進(jìn)行控制，應(yīng)避免安裝力量過大造成安裝接頭接觸不良。在隔離開關(guān)安裝過程中，需要注意對接地刀展開測試，對接地刀定期進(jìn)行打理以及維修，為了增加其穩(wěn)固性，可以適當(dāng)增加觸頭上的固定螺絲。4）電流互感器試驗(yàn)。在絕緣電阻測量中，絕緣電阻沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。一般來講0.5kV以上的互感器，在次級線圈上其對外殼應(yīng)高于10MΩ，如果是0.5kV以下的互感器，其應(yīng)高于1MΩ。進(jìn)行伏安特性試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和同種類型下的電流互感器進(jìn)行比較，確保其特性不會出現(xiàn)顯著差異。在變配電系統(tǒng)中，其開關(guān)和互感器是一同裝在配電柜內(nèi)部，開關(guān)瓷瓶和互感器在耐壓等級標(biāo)準(zhǔn)上相似，耐壓試驗(yàn)的進(jìn)行能跟和瓷瓶、開關(guān)共同實(shí)施。如果是初級線圈需要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，需要對次級線圈進(jìn)行短路接地。5）變壓器一次通流試驗(yàn)。變壓器的一次通流試驗(yàn)主要是為了檢測變壓器高低壓側(cè)的TA轉(zhuǎn)換率。在檢查過程中，工作人員必須驗(yàn)證變壓器差動保護(hù)，TA二次接線和變壓器保護(hù)設(shè)置的正確條件。在測試過程中，工作人員要注意選擇測試電源容量必須滿足測試要求。試驗(yàn)前，根據(jù)試驗(yàn)電壓的穩(wěn)定性，工作人員應(yīng)使用變壓器的額定參數(shù)來計(jì)算變壓器高低壓側(cè)的短路電流，然后才能進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)，通過計(jì)算高壓的短路電流來與理論值比較。

5 結(jié)束語

對于軌道交通項(xiàng)目而言，無論是直流供電工程還是交流供電的快線工程，對供電系統(tǒng)設(shè)備尤其是牽引部分設(shè)備的運(yùn)行可靠性要求較高，為此建議軌道交通快線工程應(yīng)重點(diǎn)保障主變電所、分區(qū)所等部位設(shè)備的調(diào)試驗(yàn)證工作，務(wù)必確保牽引部分設(shè)備的功能完善、可靠運(yùn)行。