李瑜龍

摘 要：通過介紹西安地鐵供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)開展情況，總結(jié)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題及好的做法，同時(shí)對(duì)延長(zhǎng)線路供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)的重點(diǎn)事項(xiàng)進(jìn)行了闡述，對(duì)西安地鐵后續(xù)線路供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)工作起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：地鐵；供電系統(tǒng)；綜合聯(lián)調(diào)；軌道交通

中圖分類號(hào)：U292.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.025

供電系統(tǒng)是城市軌道交通重要的系統(tǒng)之一，其運(yùn)行情況直接關(guān)系到城市軌道交通開通后的運(yùn)營(yíng)安全和服務(wù)質(zhì)量。這里提到的運(yùn)行情況主要包含兩層含義：①是供電系統(tǒng)自身運(yùn)行的好與壞，②是與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)配合的好與壞。供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)則是在設(shè)備單體、單系統(tǒng)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合性測(cè)試，實(shí)現(xiàn)與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)間的良性配合，是城市軌道交通供電系統(tǒng)建設(shè)階段的重要環(huán)節(jié)。

1 供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)邊界條件及目標(biāo)

1.1 邊界條件

邊界條件有以下幾種：①土建施工結(jié)束，垃圾清運(yùn)完畢，線路、道床、軌道、設(shè)備和區(qū)間運(yùn)行限界檢查完畢，工程質(zhì)量合格，符合設(shè)計(jì)要求并通過預(yù)驗(yàn)收；②各級(jí)變電所設(shè)備、環(huán)網(wǎng)電纜設(shè)備安裝調(diào)試完畢，完成單位（子單位）工程驗(yàn)收和缺陷處理，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的永久性供電；③接觸網(wǎng)通過冷、熱滑試驗(yàn)，完成單位（子單位）工程驗(yàn)收和缺陷處理；④電力監(jiān)控系統(tǒng)完成安裝和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)就地控制功能，完成與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試，具備對(duì)接觸網(wǎng)及變電所設(shè)備的中央監(jiān)控功能。

1.2 聯(lián)調(diào)目標(biāo)

聯(lián)調(diào)目標(biāo)有以下四個(gè)：①驗(yàn)證供電設(shè)備與綜合監(jiān)控、PSCADA系統(tǒng)間的遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)及程控等功能的完整性、合理性、可靠性，暴露并協(xié)調(diào)解決存在的問題；②檢驗(yàn)供電系統(tǒng)各級(jí)保護(hù)配合情況與設(shè)計(jì)要求是否相符，對(duì)于設(shè)置不當(dāng)?shù)亩ㄖ导皡?shù)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整及修改；③檢驗(yàn)供電系統(tǒng)非正常運(yùn)行方式下的供電能力，確定開通運(yùn)營(yíng)后供電系統(tǒng)相對(duì)優(yōu)而且可行的正常運(yùn)行方式及故障運(yùn)行方式，明確各種運(yùn)行方式下的最佳倒閘操作方式；④實(shí)現(xiàn)人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備間的最佳匹配，最終達(dá)到開通試運(yùn)營(yíng)的要求。

2 西安地鐵供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)

西安地鐵目前已運(yùn)營(yíng)線路2條，期間共組織開展了新建線路和延長(zhǎng)線路兩種不同工況下的供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)工作，尤其是延長(zhǎng)線路的調(diào)試，既保證了運(yùn)營(yíng)線路供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，又滿足了延長(zhǎng)線路供電系統(tǒng)調(diào)試的要求，調(diào)試效果顯著。

2.1 項(xiàng)目開展情況

西安地鐵已開展的涉及供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)項(xiàng)目共4項(xiàng)，分別為弱電設(shè)備抗干擾測(cè)試、供電系統(tǒng)滿負(fù)荷測(cè)試、供電系統(tǒng)各種運(yùn)行模式測(cè)試、綜合監(jiān)控系統(tǒng)與PSCADA系統(tǒng)調(diào)試。

2.1.1 弱電設(shè)備抗干擾測(cè)試

2.1.1.1 測(cè)試目的

通過測(cè)試，檢驗(yàn)弱電系統(tǒng)設(shè)備及計(jì)算機(jī)在運(yùn)營(yíng)條件下的抗電磁干擾能力，以便對(duì)可能受干擾的系統(tǒng)設(shè)備采取一定的抗干擾防護(hù)措施，確保弱電系統(tǒng)在正常投入運(yùn)營(yíng)后設(shè)備能安全可靠運(yùn)行。

2.1.1.2 前提條件

通信、信號(hào)系統(tǒng)、AFC系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、BAS、FAS系統(tǒng)、環(huán)控、給排水、照明系統(tǒng)、屏蔽門、電扶梯等全部設(shè)備完成安裝調(diào)試并投入運(yùn)行。

2.1.1.3 主要測(cè)試內(nèi)容

主要測(cè)試內(nèi)容如下：①列車在車站兩端升弓啟動(dòng)、制動(dòng)降弓時(shí)，對(duì)各專業(yè)設(shè)備是否有影響；②隧道風(fēng)機(jī)啟動(dòng)（直啟）、停止時(shí)，對(duì)各專業(yè)設(shè)備是否有影響；③牽引所兩組整流機(jī)組其中一組故障退出、另一組運(yùn)行時(shí)，對(duì)各專業(yè)設(shè)備是否有影響；④手機(jī)、對(duì)講機(jī)、沖擊鉆、大功率交流電焊機(jī)等電磁源的使用對(duì)各專業(yè)設(shè)備是否有影響；⑤微波設(shè)備工作時(shí)，對(duì)信號(hào)、PIS車地?zé)o線通信設(shè)備是否有影響；⑥供電35kVGIS開關(guān)柜及隔離開關(guān)分合操作時(shí)對(duì)綜合保護(hù)單元是否有影響。

2.1.1.4 測(cè)試難點(diǎn)

參與測(cè)試的專業(yè)多、人員多，過程組織有難度，尤其是針對(duì)通用測(cè)試部分，如何組織所有專業(yè)測(cè)試組在工況啟動(dòng)瞬間測(cè)試設(shè)備狀態(tài)變化情況，對(duì)參與人員命令下達(dá)的準(zhǔn)確性、執(zhí)行的及時(shí)性等綜合素質(zhì)有較高要求。

2.1.2 供電系統(tǒng)滿負(fù)荷測(cè)試

2.1.2.1 測(cè)試目的

模擬開通時(shí)最大行車密度和低壓滿負(fù)荷運(yùn)行情況，檢驗(yàn)供電系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下各級(jí)供電設(shè)備的供電能力及電氣參數(shù)測(cè)量，驗(yàn)證與其他各系統(tǒng)之間的接口關(guān)系及功能是否滿足設(shè)計(jì)要求，暴露存在的問題并提前解決。

2.1.2.2 前提條件

供電系統(tǒng)設(shè)備已投入正常運(yùn)行，各級(jí)保護(hù)經(jīng)校驗(yàn)投入運(yùn)行；變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)及變電所設(shè)備的站級(jí)及中央級(jí)監(jiān)控功能要求；所有能夠上線運(yùn)行的列車全部上線運(yùn)行，所有動(dòng)力及照明負(fù)荷能夠投入運(yùn)行。

2.1.2.3 主要測(cè)試內(nèi)容

主要的測(cè)試內(nèi)容有以下6項(xiàng)：①全線正常供電方式下的供電能力測(cè)試；②全線由一座主變電站通過環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)越區(qū)供電下的測(cè)試；③直流牽引供電系統(tǒng)大雙邊供電方式下的測(cè)試；④直流牽引供電系統(tǒng)大大雙邊供電方式下的測(cè)試；⑤直流牽引供電系統(tǒng)單邊供電方式下的測(cè)試；⑥直流牽引供電系統(tǒng)大單邊供電方式下的測(cè)試。

2.1.2.4 測(cè)試難點(diǎn)

在測(cè)試中，有以下兩個(gè)難點(diǎn)：①受工期影響，部分大功率負(fù)荷在調(diào)試期間無法正常開啟，影響調(diào)試效果，需進(jìn)行綜合考慮，合理安排調(diào)試時(shí)間；②倒閘方式多，需提前合理制定各項(xiàng)測(cè)試的倒閘方案。

2.1.3 供電系統(tǒng)各種運(yùn)行模式調(diào)試

2.1.3.1 調(diào)試目的

驗(yàn)證直流1 500 V牽引供電系統(tǒng)在各種非正常運(yùn)行方式下的供電能力，測(cè)量直流相關(guān)參數(shù)，暴露存在的問題并協(xié)調(diào)解決，確定線路開通時(shí)相對(duì)優(yōu)良而且可行的正常運(yùn)行方式以及故障運(yùn)行方式的最佳倒換操作方式。

2.1.3.2 前提條件

變電及接觸網(wǎng)設(shè)備已全部投入正常運(yùn)行；變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（PSCADA）實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)及變電所設(shè)備的站級(jí)監(jiān)控功能，綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)及變電所設(shè)備的站級(jí)及中央級(jí)監(jiān)控功能；信號(hào)系統(tǒng)已完成全線列車最大運(yùn)行能力測(cè)試，通信系統(tǒng)已投入運(yùn)行，且工作狀況良好。

2.1.3.3 主要調(diào)試內(nèi)容

列車以AW2重載模式運(yùn)行，對(duì)直流牽引供電系統(tǒng)大雙邊供電方式、大大雙邊供電方式、單邊供電方式、大單邊供電方式以及正線支援車輛段/停車場(chǎng)供電方式下的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。

2.1.3.4 調(diào)試難點(diǎn)

在調(diào)試過程中，遇到的難點(diǎn)如下：①需提前考慮并籌備滿足AW2重載列車所需的負(fù)載物，西安地鐵普遍采用車載沙袋的形式實(shí)現(xiàn)此要求；②倒閘方式多，需提前合理制定各項(xiàng)測(cè)試的倒閘方案；③測(cè)試供電臂內(nèi)的調(diào)試列車數(shù)的確定，需根據(jù)供電臂供電能力進(jìn)行綜合計(jì)算。

2.1.4 綜合監(jiān)控系統(tǒng)與PSCADA系統(tǒng)調(diào)試

2.1.4.1 調(diào)試目的

驗(yàn)證綜合監(jiān)控系統(tǒng)與PSCADA系統(tǒng)之間的接口功能是否與設(shè)計(jì)相符，是否滿足運(yùn)營(yíng)要求；通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)與PSCADA系統(tǒng)設(shè)備的測(cè)試，確保綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過PSCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)供電現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控功能。

2.1.4.2 前提條件

供電現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備已投入運(yùn)行，工作狀況良好；PSCADA系統(tǒng)設(shè)備已投入運(yùn)行，已經(jīng)完成與供電現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口功能調(diào)試，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試，端對(duì)端測(cè)試；綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成車站級(jí)和中央級(jí)對(duì)PSCADA系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試、端對(duì)端測(cè)試；綜合監(jiān)控系統(tǒng)、PSCADA系統(tǒng)通訊通道與通信時(shí)鐘系統(tǒng)的接口功能已實(shí)現(xiàn)。

2.1.4.3 調(diào)試內(nèi)容

主要的調(diào)試內(nèi)容有：①遙控功能，分為單控和程控兩種功能；②遙信及信息處理功能；③遙測(cè)及數(shù)據(jù)處理功能；④事件順序（SOE）記錄和查詢功能；⑤操作員工作站用戶畫面顯示功能；⑥大屏幕系統(tǒng)顯示功能；⑦數(shù)據(jù)歸擋和統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能；⑧雙通道冗余功能；⑨0.4 kV回路測(cè)試。

2.1.4.4 調(diào)試難點(diǎn)

在調(diào)試過程中遇到的難點(diǎn)有：①關(guān)于調(diào)試點(diǎn)。調(diào)試點(diǎn)多、面廣，工期長(zhǎng)，占用整個(gè)綜合聯(lián)調(diào)資源比例較大，需提前合理籌劃各項(xiàng)工期節(jié)點(diǎn)。②延長(zhǎng)線的調(diào)試。大量報(bào)警信息對(duì)既有運(yùn)營(yíng)線路電調(diào)工作站的沖擊較大，需在調(diào)試期間單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)工作站，調(diào)試完成后進(jìn)行并網(wǎng)。

2.2 調(diào)試中好的做法

2.2.1 合并重復(fù)內(nèi)容，精簡(jiǎn)調(diào)試項(xiàng)目

二號(hào)線供電系統(tǒng)滿負(fù)荷測(cè)試期間，部分設(shè)備因工期影響無法開啟，影響了測(cè)試效果，同時(shí)考慮此項(xiàng)測(cè)試中涉及直流系統(tǒng)部分內(nèi)容與供電系統(tǒng)各種運(yùn)行模式調(diào)試重復(fù)。因此，西安地鐵一號(hào)線綜合聯(lián)調(diào)取消了供電系統(tǒng)滿負(fù)荷測(cè)試項(xiàng)目，將原有直流系統(tǒng)測(cè)試納入供電系統(tǒng)各種運(yùn)行模式調(diào)試，將名稱重新定義為“直流牽引系統(tǒng)非正常運(yùn)行模式供電能力測(cè)試”；將原有交流系統(tǒng)測(cè)試納入大面積停電演練中進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2.2 優(yōu)化組織方式，節(jié)省調(diào)試時(shí)間

綜合聯(lián)調(diào)時(shí)間緊，任務(wù)重，軌行區(qū)資源極為緊缺，作業(yè)沖突面嚴(yán)重，而直流牽引系統(tǒng)非正常運(yùn)行模式供電能力測(cè)試涉及區(qū)間及其他外部資源較多，如何在有限的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目測(cè)試？在一號(hào)線調(diào)試期間，西安地鐵對(duì)項(xiàng)目測(cè)試供電分區(qū)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在全線各個(gè)供電分區(qū)按照測(cè)試要求設(shè)置不同的供電方式，將原有正線4種供電方式測(cè)試時(shí)間由4 d縮短至1 d，為其他項(xiàng)目的調(diào)試節(jié)省了大量的時(shí)間資源。

2.2.3 結(jié)合運(yùn)營(yíng)問題，增設(shè)調(diào)試內(nèi)容

西安地鐵二號(hào)線開通后，在日常維護(hù)期間發(fā)現(xiàn)，環(huán)控0.4 kV饋線回路主、備電源接反問題較為普遍，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全產(chǎn)生了隱患。西安地鐵隨即在一號(hào)線、二號(hào)線南段綜合聯(lián)調(diào)期間，增加了0.4 kV回路核對(duì)測(cè)試，對(duì)全線所有0.4 kV回路接線、信息上傳等進(jìn)行逐一排查，主要發(fā)現(xiàn)了以下兩類問題：①低壓回路設(shè)計(jì)變更后現(xiàn)場(chǎng)未及時(shí)修改，導(dǎo)致OCC電調(diào)工作站、PSCADA信號(hào)工作盤、現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)柜標(biāo)識(shí)與負(fù)荷描述不一致；②設(shè)備功能未實(shí)現(xiàn)，如一級(jí)負(fù)荷的雙電源切換裝置，在主用電源缺失情況下，未能自動(dòng)轉(zhuǎn)為備用電源。測(cè)試期間，克服了工作量大、耗時(shí)較長(zhǎng)、所需專業(yè)多的問題，有效提高了0.4 kV回路的準(zhǔn)確性。

2.2.4 開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提前做好預(yù)防

2.2.4.1 對(duì)電調(diào)工作站的影響

延長(zhǎng)線電力監(jiān)控調(diào)試期間產(chǎn)生的報(bào)警信息，如果大量涌入電調(diào)工作站，會(huì)對(duì)電調(diào)正常監(jiān)控既有運(yùn)營(yíng)線路供電設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生影響。西安地鐵延長(zhǎng)線調(diào)試期間，綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用通訊隔離的方式，選取延長(zhǎng)線合適車站，獨(dú)立搭建臨時(shí)OCC作為調(diào)試工作站，有效避免了延長(zhǎng)線路調(diào)試報(bào)警信息影響既有線路電調(diào)工作站的問題。

2.2.4.2 對(duì)運(yùn)營(yíng)線路供電系統(tǒng)的影響

延長(zhǎng)線與既有線接觸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電氣連通后，如果延長(zhǎng)線接觸網(wǎng)在施工期間出現(xiàn)短路現(xiàn)象，將造成既有線路牽混所開關(guān)跳閘，屆時(shí)會(huì)對(duì)既有線路正常行車組織產(chǎn)生較大的影響。西安地鐵二號(hào)線延長(zhǎng)線調(diào)試期間，采取了以下3種措施確保運(yùn)營(yíng)線路供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定：①采用臨時(shí)絕緣錨段關(guān)節(jié)對(duì)延長(zhǎng)線與既有線接觸網(wǎng)進(jìn)行了電氣隔離；②對(duì)延長(zhǎng)線與既有線相鄰的牽混所直流開關(guān)聯(lián)跳電纜進(jìn)行了拆除；③盡量推遲延長(zhǎng)線與既有線接觸網(wǎng)電氣連通時(shí)間，待延長(zhǎng)線大部分施工已完成及系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行趨于穩(wěn)定后再進(jìn)行電氣連接。

2.3 調(diào)試優(yōu)化建議

2.3.1 調(diào)試方法

弱電設(shè)備抗干擾測(cè)試項(xiàng)目中對(duì)信號(hào)、通信系統(tǒng)設(shè)備的干擾測(cè)試缺乏手段，實(shí)用性不強(qiáng)，后續(xù)建議在測(cè)試過程中增加采用無線WIFI、藍(lán)牙通信設(shè)備作為干擾源，重點(diǎn)對(duì)信號(hào)、PIS、車地?zé)o線通信、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾能力進(jìn)行測(cè)試。

2.3.2 調(diào)試內(nèi)容

2014-04-12，西安地鐵二號(hào)線韋曲南站進(jìn)行風(fēng)機(jī)阻塞模式調(diào)試，風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)瞬間，啟動(dòng)電流達(dá)到了0.4 kV進(jìn)線開關(guān)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)和35 kV動(dòng)力變饋線開關(guān)過流保護(hù)的電流整定值。由于0.4 kV開關(guān)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)整定時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于35 kV動(dòng)力變饋線開關(guān)過流保護(hù)整定時(shí)間，造成35 kV動(dòng)力變饋線開關(guān)越級(jí)跳閘。低壓配電系統(tǒng)與供電系統(tǒng)接口定值設(shè)定原則不同，保護(hù)配合難以較好的實(shí)現(xiàn)。因此，建議在后續(xù)聯(lián)調(diào)中增加車站大功率機(jī)電設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)瞬間，觀察供電各級(jí)開關(guān)運(yùn)行情況的測(cè)試內(nèi)容，充分驗(yàn)證高、低壓接口保護(hù)定值的匹配性。

2.3.3 人員參與

供電系統(tǒng)調(diào)試，尤其是綜合監(jiān)控系統(tǒng)與PSCADA系統(tǒng)調(diào)試，建議安排電力調(diào)度全過程參與。這樣做的好處是：①促使電調(diào)更好、更快的了解系統(tǒng)；②發(fā)揮電調(diào)作為直接使用者的身份，早發(fā)現(xiàn)問題、多發(fā)現(xiàn)問題，利用調(diào)試期間的有利條件，將問題整改到位，滿足開通運(yùn)營(yíng)電調(diào)使用要求。

2.3.4 問題整改

供電系統(tǒng)調(diào)試中需設(shè)計(jì)確認(rèn)、協(xié)助解決的問題往往是解決周期最長(zhǎng)的問題，因此，調(diào)試前要制定設(shè)計(jì)參與調(diào)試、設(shè)計(jì)問題整改流程等相關(guān)工作制度；調(diào)試期間要加強(qiáng)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)參與調(diào)試的深度，有效縮短現(xiàn)場(chǎng)問題的整改時(shí)間。

2.3.5 成果保護(hù)

調(diào)試完成且處于正常運(yùn)行狀態(tài)的供電設(shè)備，建議制定專項(xiàng)臺(tái)賬和管理制度，加強(qiáng)設(shè)備管理，杜絕人員在未經(jīng)允許的情況下擅自更改設(shè)備功能或定值參數(shù)，對(duì)于確需改動(dòng)的設(shè)備，運(yùn)營(yíng)單位要做好變更記錄。

2.3.6 安全卡控

供電調(diào)試涉及開關(guān)的分、合閘操作，影響到下級(jí)開關(guān)的自動(dòng)動(dòng)作，但下級(jí)開關(guān)是否允許分合閘、是否有人作業(yè)，需調(diào)試組安排專人進(jìn)行確認(rèn)，防止出現(xiàn)影響人身安全的事故。

3 結(jié)束語

西安地鐵已經(jīng)歷了2條新建線路及1條延長(zhǎng)線路的供電系統(tǒng)綜合聯(lián)調(diào)，各項(xiàng)工作組織有序，有效驗(yàn)證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，很好地鍛煉了人員的綜合素質(zhì)，提高了專業(yè)人員的技術(shù)水平，為今后西安地鐵新線調(diào)試的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

〔編輯：胡雪飛〕