淺析地鐵供電系統(tǒng)安全的風(fēng)險(xiǎn)管理

余強(qiáng)

【摘要】隨著城市交通壓力不斷增加，地鐵被不少經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)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(yùn)行造成不良影響，所以，施工安裝及試運(yùn)行臨管期間，針對潛在的危險(xiǎn)源，若及能時(shí)找出危險(xiǎn)源，并采取相關(guān)措施進(jìn)行改善，加強(qiáng)供電系統(tǒng)的保護(hù)措施和安全風(fēng)險(xiǎn)管理，從源頭上解決施工、設(shè)計(jì)造成的供電系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)問題，對保證人身健康安全和以后正式運(yùn)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(xiǎn)

前言：筆者針對地鐵供電系統(tǒng)的施工及運(yùn)行臨管情況，指出應(yīng)根據(jù)其施工及試運(yùn)行臨管特點(diǎn)，梳理出潛在的風(fēng)險(xiǎn)源，對其進(jìn)行逐一分析，確定相應(yīng)的控制對策，并在具體施工和試運(yùn)行臨管過程中，加強(qiáng)過程控制與管理，就可降低安全風(fēng)險(xiǎn)，保證運(yùn)行臨管和后期正式運(yùn)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(xiǎn)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(diǎn)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(hù)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(hù)整定必須與上一級的城市電網(wǎng)繼電保護(hù)相配合。軌道供電系統(tǒng)要求電網(wǎng)給予其繼電保護(hù)整定的一定時(shí)限范圍，以便能在盡可能大的時(shí)限范圍內(nèi)調(diào)整自身繼電保護(hù)整定值，滿足對保護(hù)整定級差的要求。

3、風(fēng)險(xiǎn)管理：一方面建立完備的供電系統(tǒng)安全管理制度是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)試運(yùn)行臨管的基礎(chǔ)。從自己所負(fù)責(zé)的1、2號線試運(yùn)行和正式運(yùn)營的實(shí)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(hù)制度、地鐵緊急狀況定期演練機(jī)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(jìn)行實(shí)時(shí)檢測就是一項(xiàng)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(bào)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(hù)和安全風(fēng)險(xiǎn)管理

（一）地鐵供電系統(tǒng)中變壓器的保護(hù)

1.電流速斷保護(hù)與縱聯(lián)差動保護(hù)

我們通過對變壓器安裝電流速斷保護(hù)或者縱聯(lián)差動保護(hù)，來解決變壓器中性點(diǎn)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(hù)應(yīng)安裝在過流時(shí)限大于0.5s的10MVA以下變壓器；縱聯(lián)差動保護(hù)應(yīng)安裝在10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器和6.3MVA以上并列運(yùn)行的變壓器?？v聯(lián)差動保護(hù)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(hù)?？v聯(lián)差動保護(hù)反應(yīng)被保護(hù)變壓器流出電流和隔斷流入的相量差。

2.瓦斯保護(hù)

變壓器保護(hù)中的瓦斯保護(hù)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(jìn)行保護(hù)，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(hù)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(hù)的優(yōu)點(diǎn)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(hù)最主要的缺點(diǎn)。因此，作為變壓器的主要保護(hù)措施之一的瓦斯保護(hù)，與縱聯(lián)差動保護(hù)相互補(bǔ)充、相互配合，及時(shí)有效地解決變壓器的各種故障問題。

3.過電流保護(hù)

變壓器保護(hù)中的過電流保護(hù)主要作為縱聯(lián)差動、瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)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(hù)、復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)、過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)以及阻抗保護(hù)，選用較大的反應(yīng)相間短路電流而造成的過電流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)措施。

4.過勵(lì)磁保護(hù)

在變壓器保護(hù)中安裝過勵(lì)磁保護(hù)是為了解決變壓器中的過勵(lì)磁問題。由于勵(lì)磁涌流造成的沖擊電流存在的時(shí)間很短，因此其對變壓器傷害不大，此外，勵(lì)磁涌流有可能引起變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)動作。顯而易見，我們不宜多次連續(xù)合閘來對變壓器進(jìn)行充電，因?yàn)槔@組間的機(jī)械力作用會因?yàn)榇箅娏鞯亩啻螞_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(xiǎn)管理

1.對三相電壓進(jìn)行定期檢查，如發(fā)現(xiàn)電壓嚴(yán)重失衡，要立刻采取正確措施對其進(jìn)行調(diào)整，還要對變壓器的油位、油色和溫度及時(shí)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(jìn)行保護(hù)，安裝配套的套管防污帽和及時(shí)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(jìn)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(yán)格處理，在確保無誤的情況下才可投運(yùn)。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(qiáng)，減少發(fā)熱引起氧化。

6.當(dāng)變壓器的三相負(fù)載電流、電壓都不平衡時(shí)，應(yīng)視為最大電流的負(fù)荷。若高于額定電流25%時(shí)，要將負(fù)荷進(jìn)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(hù)。保持地鐵供電系統(tǒng)長周期的正常運(yùn)行，要求對各類設(shè)施設(shè)備及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，以減少隨機(jī)故障的影響。從防災(zāi)、抗災(zāi)的角度來講，日常安全維護(hù)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(yán)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測就是一項(xiàng)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(yùn)行造成不良影響，因此地鐵供電系統(tǒng)施工和試運(yùn)行臨管成為一項(xiàng)復(fù)雜而風(fēng)險(xiǎn)較大的工程。對于各種潛在風(fēng)險(xiǎn)的存在施工單位必須掌握風(fēng)險(xiǎn)形成的原因，抓住施工和試運(yùn)行要點(diǎn)，并及時(shí)進(jìn)行改善，施工設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該設(shè)計(jì)出具有全面性的施工措施，提出控制風(fēng)險(xiǎn)源的方案，控制供電系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，以上供電系統(tǒng)安全的風(fēng)險(xiǎn)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(jì)、施工及試運(yùn)行管理有所借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙惠祥；城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營安全性與可靠性研究[D]；同濟(jì)大學(xué)；2006；

[2]姚宣德，王夢?。粚Φ罔F工程風(fēng)險(xiǎn)評估體系框架的研究[J]；中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)；2005.08；

[3]金鋒；風(fēng)險(xiǎn)管理在城市軌道交通建設(shè)中的應(yīng)用[J]；都市快軌交通；2005.01.