王 亮，張傳堅(jiān)

（南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)分公司，廣西南寧 530000）

1 探析軌道交通低壓配電系統(tǒng)故障及保護(hù)措施的意義

（1）確保設(shè)備供電平穩(wěn)、正常，營(yíng)造穩(wěn)定、安全、高效的軌道交通低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行氛圍，推動(dòng)軌道交通低壓配電系統(tǒng)朝著科技化、智能化、低能耗方向可持續(xù)發(fā)展。

（2）延長(zhǎng)低壓配電裝置使用壽命，節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行成本，提升軌道交通低壓配電工程服務(wù)質(zhì)量水平。

（3）積累軌道交通低壓配電系統(tǒng)故障處理經(jīng)驗(yàn)，為新技術(shù)、新模式、新思路的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。基于此，為提高軌道交通低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行綜合質(zhì)量，探析該系統(tǒng)故障及保護(hù)方略尤為重要。

2 軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成

軌道交通供電系統(tǒng)主要由牽引供電系統(tǒng)、交流高中壓系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和低壓動(dòng)力照明等系統(tǒng)構(gòu)成，通過(guò)電纜（架空線）、變電所將電能傳輸至各低壓配電設(shè)備端。其中，集中式供電模式經(jīng)由城市配電網(wǎng)將220 kV 或110 kV 高等級(jí)電壓輸送至軌道交通供電系統(tǒng)端，軌道交通變電所將高壓轉(zhuǎn)化為10 kV 或35 kV 中壓。在此基礎(chǔ)上面向軌道交通降壓變電所、牽引變電所輸配電，期間1500 V 或750 V 為牽引變電所降壓值，照明、動(dòng)力供電電壓為380 V。分散式供電模式經(jīng)由城市電網(wǎng)變電所將10 kV 或35 kV 中壓傳輸至軌道交通降壓變電所、牽引變電所端。集中式供電模式供電管理得當(dāng)，賦予檢修作業(yè)有效性、便利性，相比之下投資較多，自身供電靈活可靠。設(shè)置專(zhuān)用軌道交通高壓輸配電站，區(qū)域變電站為軌道交通供電，結(jié)合實(shí)際需求采用不同電壓及構(gòu)成系統(tǒng)。例如，廣州及上海軌道交通運(yùn)用集中式供電模式，其中35 kV、10 kV 為上海軌道交通供電系統(tǒng)主要電壓，廣州只有35 kV 電壓等級(jí)。

3 軌道交通低壓配電系統(tǒng)常見(jiàn)故障及處理辦法

3.1 應(yīng)急電源照明裝置故障

（1）開(kāi)機(jī)后控制模塊無(wú)反應(yīng)，或輸出偶爾出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。可利用與控制模板配套螺釘固定機(jī)框，檢查直流輸入線接觸情況及是否接反，若存在接反問(wèn)題改正即可，其中控制模塊開(kāi)機(jī)后無(wú)響應(yīng)可能受直流輸入插接不嚴(yán)密或接反因素影響。輸出無(wú)故中斷可能受控制模塊電壓輸入過(guò)低或直流輸入接觸不良等因素影響。

（2）指示燈正常，控制器報(bào)警。首先檢查指示燈系統(tǒng)上位機(jī)通信情況，確認(rèn)是否存在負(fù)載故障。若排除上述故障，檢查直流輸入電壓參數(shù)是否合理，以確定是否為直流故障。由于指示燈無(wú)法顯示所有故障，因此需查看上位機(jī)通信。此類(lèi)故障大多因負(fù)載及直流故障、過(guò)載等情況引發(fā)。

（3）控制模塊有聲光警告。查看應(yīng)急照明裝置系統(tǒng)逆變模塊，若有關(guān)模塊“負(fù)載”燈最底格不亮或“故障”燈亮，通過(guò)安裝新模塊或拔出模塊可以排除故障。安裝新模塊后，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)等待1 min 左右，系統(tǒng)逆變模塊檢測(cè)需要一段時(shí)間。

（4）上下控制板切換頻繁且無(wú)輸出。檢查DC 176～264 V 輸入電壓參數(shù)，直流欠壓、過(guò)壓均會(huì)出現(xiàn)控制模塊長(zhǎng)鳴現(xiàn)象。在直流過(guò)壓、欠壓情況下輸出會(huì)切斷，旨在保障蓄電池安全穩(wěn)定。

（5）控制模塊無(wú)長(zhǎng)鳴、無(wú)輸出現(xiàn)象，且上下控制板頻繁切換。首先替換控制模塊，問(wèn)題解除則表示故障排查完畢。若仍存在上述現(xiàn)象，需檢查機(jī)框排線是否故障，針對(duì)具體故障進(jìn)行處理。

3.2 低功率消防負(fù)荷系統(tǒng)故障

在軌道交通低壓配電系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程中存在低功率消防負(fù)荷系統(tǒng)故障問(wèn)題，需通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，規(guī)避有關(guān)故障。根據(jù)終端供電損失情況及低壓系統(tǒng)安全供電標(biāo)準(zhǔn)劃分電力負(fù)荷級(jí)別，以等級(jí)要求為依托，低壓配電柜一級(jí)負(fù)荷由兩路回路提供電能，氣體滅火、潛水泵、安全設(shè)施等一級(jí)負(fù)荷，存在功率水平相對(duì)較低問(wèn)題?；诖嗽谠撓到y(tǒng)內(nèi)配置低壓配電柜進(jìn)行供電不夠合理，可以軌道交通照明配電系統(tǒng)為載體，設(shè)計(jì)一級(jí)負(fù)荷動(dòng)力箱進(jìn)行交叉供電。在節(jié)約電纜用量前提下達(dá)到控制總體負(fù)荷量目的，排除低功率消防負(fù)荷系統(tǒng)故障。為軌道交通低壓系統(tǒng)運(yùn)行營(yíng)造穩(wěn)定、和諧、安全氛圍，繼而提高軌道交通綜合保護(hù)質(zhì)量。

3.3 設(shè)備供電節(jié)能故障

在軌道交通規(guī)模不斷拓展背景下，城市建設(shè)軌道交通更為關(guān)注能耗，旨在推動(dòng)軌道交通系統(tǒng)朝著可持續(xù)方向發(fā)展。為此在軌道交通低壓系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)程中配置若干節(jié)能電氣設(shè)備，一旦節(jié)能設(shè)計(jì)出現(xiàn)故障，將直接影響設(shè)備供電節(jié)能成效，為此需做好節(jié)能設(shè)計(jì)工作。例如，根據(jù)南方地區(qū)軌道交通低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行情況，可規(guī)設(shè)冰冷機(jī)組，實(shí)現(xiàn)制冷節(jié)能目標(biāo)，以環(huán)控系統(tǒng)為依托，保障軌道交通低壓控制系統(tǒng)內(nèi)冷風(fēng)能夠順利排出，在其余季節(jié)可利用隧道實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣目標(biāo)。立足軌道交通車(chē)站經(jīng)由BAS 系統(tǒng)予以調(diào)配，根據(jù)各時(shí)段流量有效調(diào)節(jié)風(fēng)量，在改變風(fēng)量基礎(chǔ)上落實(shí)節(jié)能目標(biāo)。再如，根據(jù)北方地區(qū)軌道交通冬季運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)況，可規(guī)設(shè)采暖系統(tǒng)，其中空調(diào)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)均為三級(jí)負(fù)荷，以相同回路為載體敷設(shè)有關(guān)裝置。在控制低壓配電系統(tǒng)電柜回路規(guī)模同時(shí)，能夠節(jié)約電纜材料、動(dòng)力配電箱等資源，提高新時(shí)代軌道交通低壓配電系統(tǒng)節(jié)能故障處理質(zhì)量，助推軌道交通低壓配電系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

4 軌道交通低壓配電系統(tǒng)保護(hù)措施

4.1 保護(hù)要求

（1）軌道交通低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，以維護(hù)檢修人員人身安全為導(dǎo)向，需及時(shí)切斷電路，保護(hù)低壓配電系統(tǒng)，同時(shí)有關(guān)故障不會(huì)影響其他系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。這就需要運(yùn)維工作人員深入了解軌道交通低壓配電系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)解析工程圖，根據(jù)保護(hù)要求開(kāi)展具體工作，在工作中積累經(jīng)驗(yàn)，不斷學(xué)習(xí)新型保護(hù)措施，旨在科學(xué)處理故障，維護(hù)軌道交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

（2）有選擇性控制電路，結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，保護(hù)軌道交通低壓配電線路。

（3）根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》，保護(hù)電氣設(shè)備及有關(guān)系統(tǒng)。

（4）制定軌道交通低壓配電系統(tǒng)保護(hù)制度，指引專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員妥善運(yùn)用技術(shù)手段，根據(jù)故障類(lèi)型及系統(tǒng)日常運(yùn)行實(shí)況，規(guī)設(shè)針對(duì)性、科學(xué)性兼具的保護(hù)措施。

4.2 保護(hù)特點(diǎn)

（1）線路特點(diǎn)。當(dāng)前，軌道交通低壓配電線路主要分為末端線路、主干線路及分干線路。其中，主干線主要是指低壓配電屏延展所得饋電線，連接用電設(shè)備主要是末端線路。發(fā)生接地、短路等故障后，需瞬時(shí)切斷故障電路電源。

（2）故障特點(diǎn)。接地、短路等故障多存在末端回路位置，故障概率約超過(guò)90%，尤其是移動(dòng)電器、插座、插頭、導(dǎo)線等容易發(fā)生故障，其中，接地故障占比約為85%。

（3）選擇性特點(diǎn)。在軌道交通低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中若出現(xiàn)電網(wǎng)電流故障，保護(hù)電氣設(shè)備會(huì)根據(jù)規(guī)設(shè)程序有選擇性、動(dòng)作次序性地保護(hù)低壓配電系統(tǒng)，不會(huì)出現(xiàn)越級(jí)操作現(xiàn)象。將該系統(tǒng)故障可能引發(fā)的范圍縮至最小空間，有效保護(hù)軌道交通低壓配電系統(tǒng)。

4.3 電器選擇

以軌道交通低壓配電系統(tǒng)故障及保護(hù)需求為依托，斷路器根據(jù)保護(hù)性能分為選擇性、非選擇性?xún)煞N。其中，非選擇性斷路器具有可手動(dòng)復(fù)位、無(wú)需更換元件、維修概率較低等特點(diǎn)，同時(shí)兼具瞬時(shí)電流脫扣器、長(zhǎng)延時(shí)脫扣器保護(hù)功能，確保短路及過(guò)載時(shí)低壓配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。斷路器的選擇需確保其具有參數(shù)調(diào)試便捷、靈敏度較高、接地故障保護(hù)、瞬時(shí)動(dòng)作、短路延時(shí)等功能。根據(jù)新時(shí)代電器更迭動(dòng)態(tài)，選擇具有智能化保護(hù)功能的設(shè)備，針對(duì)軌道交通低壓配電系統(tǒng)故障加以監(jiān)管，實(shí)時(shí)整合軌道交通低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用電器，確保其適應(yīng)軌道交通低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，電器額定電流大于等于回路計(jì)算電流，有效保護(hù)軌道交通低壓配電系統(tǒng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

軌道交通作為新時(shí)代城市化發(fā)展進(jìn)程中緩解人們出行壓力的重要運(yùn)輸系統(tǒng)，要樹(shù)立節(jié)能環(huán)保規(guī)劃發(fā)展意識(shí)，在此基礎(chǔ)上解決低壓配電系統(tǒng)故障問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用有效的電器設(shè)備，提高系統(tǒng)保護(hù)質(zhì)量，同時(shí)根據(jù)該系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況制定周期性保護(hù)方案。針對(duì)設(shè)備、線路加以檢修，有預(yù)見(jiàn)性地排除系統(tǒng)故障，組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)先進(jìn)技能，為應(yīng)對(duì)新時(shí)代日益復(fù)雜的低壓配電系統(tǒng)綜合運(yùn)維挑戰(zhàn)，夯實(shí)人才基石，確保軌道交通低壓配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。