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摘要：随着我国城市化进程的加快，城市额交通压力也在日益增大，而地铁工程管理就成为了城市管理中的重要工作。本文就针对地铁低压供电系统故障进行了分析研究，并总结出相应的检修处理措施，为地铁的安全运行提供基础，从而保证人们的安全出行。
关键词：交通压力；地铁供电；检修处理
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
地铁工程项目服务运行阶段中,采用低压配电模式进行节能优化设计尤为重要。可有效的降低能源消耗,实现智能化、高效性、科技化的地铁运行服务管理。为此,只有有效的引入现代科学技术,注重节能环保设计,方能提升地铁工程服务质量水平,延长系统应用寿命,实现可持续的全面发展。
1、地铁供电系统的组成
1.1地铁供电系统一般由交流高中压系统、牵引供电系统、低压动力照明系统及远动系统等组成。其通过变电所、电缆（或架空线）将电能输送给各个用电设备。其整个供电过程为：集中式供电方式由城市电网区域变电所以高电压等级的电压（110KV或220KV）向地铁主变电所供电，地铁主变电所将高压降为中压等级（33KV或10KV），然后再分别向地铁牵引变电所和降压变电所供电，牵引变电所再降压整流为直流750V或1500V供过接触网对电动列车供电；降压变电所降为380V对动力、照明等供电。分散式供电方式直接由城市电网区域变电所的中压（33KV或10KV）输电线对地铁牵引变电所和降压变电所供电。一般地说，集中式供电方式有利于地铁供电的管理，并提高检修作业的独立性，虽然投资比分散式要大，但可提高地铁自身供电的可靠性和灵活性，它设置地铁专用高压主变电站，发电厂或地方区域变电所对地铁主变电站供电，经主变电站降压后，分别以不同的电压等级以环网的形式对牵引变电所和降压变电所供电。根据实际需要，各个城市地铁采用的供电电压都不一定相同，如上海地铁和广州地铁均采用集中式供电方式，但上海地铁环网电压为33KV（供牵引变电所用）和10KV（供降压变电所用），而广州地铁的环网电压只有一种电压等级：33KV。
1.2为了提高生产效率和供电的协调统一管理及安全可靠运行，供电系统还设置一套远动系统（SCADA），由电力调度员在地铁控制中心对供电系统进行集中管理和调度，实现系统运行状态的监视和运行方式的控制。
1.3在直流牵引供电系统中，牵引电流并非全部经钢轨流回牵引变电所，有一部分由钢轨杂散流入大地，再由大地流回钢轨和牵引变电所。此杂散电流对地铁本身和附近的金属管道会造成电腐蚀，导致严重的破坏。这是一个值得注意的问题。
2、低压配电在地铁中的节能应用
2.1设备供电节能设计
地铁工程中空调系统用电负荷始终较高,因此节能设计中应将该环节作为重点。南方地区夏季季节,可通过冰冷机组完成制冷,并利用环控系统完成冷风排出。其他的季节气候则可通过隧道通风完成通风换气。可在车站之中通过BAS完成一致调配。在各个时期流量不统一时,可进行风量的有效调节改变,进而实现节能目标。北方寒冷冬季,则应配备采暖系统。基于采暖以及空调系统属于三级负荷,应用时期不同。因此在设计阶段中应尽可能由相同回路进行供电。进而不但可降低低压配电柜回路总量,还可节约动力配电箱以及电缆材料的总量,进而实现环保节能目标。
2.2低功率消防负荷系统设计
地铁工程节能设计中,依据供电安全性标准与终端供电引起的经济损失等级,将电力负荷划分成三个级别。基于地铁设计有关规范中的等级要求,一级负荷用电应由低压配电柜中的两路回路进行供电。但是一些一级负荷,例如潜水泵、气体灭火以及安检设施用电等虽属于一级负荷,功率水平却较低。为此设计成低压配电柜独立供电并不科学。应由地铁工程照明配电室之中直接设计为一级负荷动力箱完成交叉供电。进而不但可降低电缆应用总量,还可缩减电压桂总体负荷量,进而可实现有效的节能环保设计目标。
3、地铁低压供电系统主要故障分析及处理措施
3.1应急电源照明装置故障
控制模块（立式双备份控制器）开机无反应或开机后输出正常但有时无故输出中断：用与之（控制模块）配套的两颗螺钉将控制模块固定在机框上；检查直流输入线有没有接反或接触不良的情况，有则改正（控制模块开机无反应有可能是控制模块插接不到位或直流输入接反等原因。输出有时无故中断，则有可能是控制模块接触不良或直流输入线接触不良或直流输入电压偏低，造成欠压保护）。控制模块所在指示灯均正常，但控制器仍有报警声：查看此系统的上位机通讯，若是负载故障则查看负载有无问题；若是直流故障则查看直流输入电压是否在范围内（控制模块面板上的指示灯并不能指示所有故障。部分故障需要在上位机通讯中查看。此种情况发生多发生于负载故障或直流故障，负载短路或过载；直流输入过压或欠压了）。控制模块指示模块故障且有声光告警：查看此相系统中的所有逆变模块，若逆变模块面板上“故障”指示灯亮或负载指示灯（十格）最底下一格不亮，则将此模块拔出或上新模块，直到控制模块不会指示模块故障为止。换上新逆变模块后需耐心等待一会儿（1分钟左右），系统检测到新逆变模块需要一段时间（系统中只要有一个模块未插或发生故障，控制模块均会指示模块故障）。控制模块长鸣，上控制板与下控制板反复切换，无输出：检查直流输入电压是否在给定范围内（176VDC-264VDC）（直流过压或是欠压引起控制模块长鸣。直流过欠压后，为保护蓄电池组过放电，将输出也切断）。控制模块上控制板与下控制板反复切换（不长鸣），无输出：替换控制模块，若问题依旧，则检查机框上的排线有无问题（由逆变器故障引起的，逆变故障后上控制板切到下控制板，仍有逆变故障，下控制板又切到上控制板，这样反复切换。
3.2400V低压开关柜故障
一台变压器失电后，母联断路器未投入：可将母联断路器摇入工作位置（母联断路器不在工作位置，任何时候摇动断路器，必须确认该断路器处于分闸状态；转换开关置于就地或手动状态，断路器摇入工作位置后，将转换开关置于自动位置）；将转换开关扭至自动位置（Ⅰ路进线断路器控制转换开关未置于自动位置，扭至自动位置后母联断路器4秒内会合闸）；若母联柜指示灯未亮，则FU熔断器熔断，更换熔断器（母联断路器控制回路失电，更换熔断器时，须将转换开关置于手动状态，更换完成后将转换开关置于自动位置）；Ⅰ路进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待待10秒插回原处（PLC死机，拔、插过程中须将转换开关置于手动状态，完成后将转换开关置于自动位置）。变压器恢复供电后，进线断路器不自复：将转换开关扭至自动位置；Ⅰ路进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待待10秒插回原处；更换控制回路熔断器。手动电气状态下合不上闸：正常情况，手动电气合闸前检查电气闭锁（有其他断路器的电气闭锁未解除）；更换合闸线圈（合闸线圈烧坏）；将转换开关扭至手动位置（控制回路转换开关未置于手动状态）；更换控制回路熔断器。手动机械状态下合不上闸：手动储能后再按机械合闸按钮（未储能，一般不允许手动机械合闸，母联断路器禁止机械合闸）；机械故障（需摇出断路器查明原因，一般不允许手动机械合闸，母联断路器禁止机械合闸）。框架断路器跳闸后，合不上闸：复归机械信号按钮（信号未复归）；合闸后，再次保护跳闸（故障未解除，禁止合闸）。塑壳断路器合不上闸：反时针旋转操作手柄至-45°后，重新合闸（跳闸后未复归）；重新调整传动方轴的长度，使其插入操作手柄内，重新合闸（断路器的传动方轴未插入外部手柄）；更换该断路器（断路器内部机械故障）。框架断路器电气状态下不能分闸：将控制回路转换开关置于手动或就地位置，重新分闸（控制回路转换开关未置于手动或就地位置）；检查控制回路熔断器是否熔断，更换已烧坏的熔断器（控制回路失电）；更换分励线圈（凡需开盖维修断路器时，必须将断路器本体移至地面，并释能后进行）；断路器内部机械故障，拆除断路器查明原因（未查明原因前禁止操作）。指示灯不亮，指示灯与触摸屏显示不一致：更换熔断器；更换指示灯；更换辅助点或扩展继电器。
结束语
地铁安全运行关系千家万户，地铁低压供电系统的稳定、安全、可靠是地铁安全运行的重要保障，在設计时要充分考虑各个细节，在维护、检修时要小心谨慎，分析原因，查找故障源头，及时排除故障。
参考文献
[1]吴嘉颖.浅谈地铁低压供电系统故障检修及处理[J].科技创新与应用,2014,19:296.
[2]卫茹.低压配电系统用户供电可靠性评估及预测[D].上海交通大学,2013.
[3]王文彬.地铁低压配电系统谐波分析及治理研究[D].西安科技大学,2013.
关键词：交通压力；地铁供电；检修处理
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
地铁工程项目服务运行阶段中,采用低压配电模式进行节能优化设计尤为重要。可有效的降低能源消耗,实现智能化、高效性、科技化的地铁运行服务管理。为此,只有有效的引入现代科学技术,注重节能环保设计,方能提升地铁工程服务质量水平,延长系统应用寿命,实现可持续的全面发展。
1、地铁供电系统的组成
1.1地铁供电系统一般由交流高中压系统、牵引供电系统、低压动力照明系统及远动系统等组成。其通过变电所、电缆（或架空线）将电能输送给各个用电设备。其整个供电过程为：集中式供电方式由城市电网区域变电所以高电压等级的电压（110KV或220KV）向地铁主变电所供电，地铁主变电所将高压降为中压等级（33KV或10KV），然后再分别向地铁牵引变电所和降压变电所供电，牵引变电所再降压整流为直流750V或1500V供过接触网对电动列车供电；降压变电所降为380V对动力、照明等供电。分散式供电方式直接由城市电网区域变电所的中压（33KV或10KV）输电线对地铁牵引变电所和降压变电所供电。一般地说，集中式供电方式有利于地铁供电的管理，并提高检修作业的独立性，虽然投资比分散式要大，但可提高地铁自身供电的可靠性和灵活性，它设置地铁专用高压主变电站，发电厂或地方区域变电所对地铁主变电站供电，经主变电站降压后，分别以不同的电压等级以环网的形式对牵引变电所和降压变电所供电。根据实际需要，各个城市地铁采用的供电电压都不一定相同，如上海地铁和广州地铁均采用集中式供电方式，但上海地铁环网电压为33KV（供牵引变电所用）和10KV（供降压变电所用），而广州地铁的环网电压只有一种电压等级：33KV。
1.2为了提高生产效率和供电的协调统一管理及安全可靠运行，供电系统还设置一套远动系统（SCADA），由电力调度员在地铁控制中心对供电系统进行集中管理和调度，实现系统运行状态的监视和运行方式的控制。
1.3在直流牵引供电系统中，牵引电流并非全部经钢轨流回牵引变电所，有一部分由钢轨杂散流入大地，再由大地流回钢轨和牵引变电所。此杂散电流对地铁本身和附近的金属管道会造成电腐蚀，导致严重的破坏。这是一个值得注意的问题。
2、低压配电在地铁中的节能应用
2.1设备供电节能设计
地铁工程中空调系统用电负荷始终较高,因此节能设计中应将该环节作为重点。南方地区夏季季节,可通过冰冷机组完成制冷,并利用环控系统完成冷风排出。其他的季节气候则可通过隧道通风完成通风换气。可在车站之中通过BAS完成一致调配。在各个时期流量不统一时,可进行风量的有效调节改变,进而实现节能目标。北方寒冷冬季,则应配备采暖系统。基于采暖以及空调系统属于三级负荷,应用时期不同。因此在设计阶段中应尽可能由相同回路进行供电。进而不但可降低低压配电柜回路总量,还可节约动力配电箱以及电缆材料的总量,进而实现环保节能目标。
2.2低功率消防负荷系统设计
地铁工程节能设计中,依据供电安全性标准与终端供电引起的经济损失等级,将电力负荷划分成三个级别。基于地铁设计有关规范中的等级要求,一级负荷用电应由低压配电柜中的两路回路进行供电。但是一些一级负荷,例如潜水泵、气体灭火以及安检设施用电等虽属于一级负荷,功率水平却较低。为此设计成低压配电柜独立供电并不科学。应由地铁工程照明配电室之中直接设计为一级负荷动力箱完成交叉供电。进而不但可降低电缆应用总量,还可缩减电压桂总体负荷量,进而可实现有效的节能环保设计目标。
3、地铁低压供电系统主要故障分析及处理措施
3.1应急电源照明装置故障
控制模块（立式双备份控制器）开机无反应或开机后输出正常但有时无故输出中断：用与之（控制模块）配套的两颗螺钉将控制模块固定在机框上；检查直流输入线有没有接反或接触不良的情况，有则改正（控制模块开机无反应有可能是控制模块插接不到位或直流输入接反等原因。输出有时无故中断，则有可能是控制模块接触不良或直流输入线接触不良或直流输入电压偏低，造成欠压保护）。控制模块所在指示灯均正常，但控制器仍有报警声：查看此系统的上位机通讯，若是负载故障则查看负载有无问题；若是直流故障则查看直流输入电压是否在范围内（控制模块面板上的指示灯并不能指示所有故障。部分故障需要在上位机通讯中查看。此种情况发生多发生于负载故障或直流故障，负载短路或过载；直流输入过压或欠压了）。控制模块指示模块故障且有声光告警：查看此相系统中的所有逆变模块，若逆变模块面板上“故障”指示灯亮或负载指示灯（十格）最底下一格不亮，则将此模块拔出或上新模块，直到控制模块不会指示模块故障为止。换上新逆变模块后需耐心等待一会儿（1分钟左右），系统检测到新逆变模块需要一段时间（系统中只要有一个模块未插或发生故障，控制模块均会指示模块故障）。控制模块长鸣，上控制板与下控制板反复切换，无输出：检查直流输入电压是否在给定范围内（176VDC-264VDC）（直流过压或是欠压引起控制模块长鸣。直流过欠压后，为保护蓄电池组过放电，将输出也切断）。控制模块上控制板与下控制板反复切换（不长鸣），无输出：替换控制模块，若问题依旧，则检查机框上的排线有无问题（由逆变器故障引起的，逆变故障后上控制板切到下控制板，仍有逆变故障，下控制板又切到上控制板，这样反复切换。
3.2400V低压开关柜故障
一台变压器失电后，母联断路器未投入：可将母联断路器摇入工作位置（母联断路器不在工作位置，任何时候摇动断路器，必须确认该断路器处于分闸状态；转换开关置于就地或手动状态，断路器摇入工作位置后，将转换开关置于自动位置）；将转换开关扭至自动位置（Ⅰ路进线断路器控制转换开关未置于自动位置，扭至自动位置后母联断路器4秒内会合闸）；若母联柜指示灯未亮，则FU熔断器熔断，更换熔断器（母联断路器控制回路失电，更换熔断器时，须将转换开关置于手动状态，更换完成后将转换开关置于自动位置）；Ⅰ路进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待待10秒插回原处（PLC死机，拔、插过程中须将转换开关置于手动状态，完成后将转换开关置于自动位置）。变压器恢复供电后，进线断路器不自复：将转换开关扭至自动位置；Ⅰ路进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待待10秒插回原处；更换控制回路熔断器。手动电气状态下合不上闸：正常情况，手动电气合闸前检查电气闭锁（有其他断路器的电气闭锁未解除）；更换合闸线圈（合闸线圈烧坏）；将转换开关扭至手动位置（控制回路转换开关未置于手动状态）；更换控制回路熔断器。手动机械状态下合不上闸：手动储能后再按机械合闸按钮（未储能，一般不允许手动机械合闸，母联断路器禁止机械合闸）；机械故障（需摇出断路器查明原因，一般不允许手动机械合闸，母联断路器禁止机械合闸）。框架断路器跳闸后，合不上闸：复归机械信号按钮（信号未复归）；合闸后，再次保护跳闸（故障未解除，禁止合闸）。塑壳断路器合不上闸：反时针旋转操作手柄至-45°后，重新合闸（跳闸后未复归）；重新调整传动方轴的长度，使其插入操作手柄内，重新合闸（断路器的传动方轴未插入外部手柄）；更换该断路器（断路器内部机械故障）。框架断路器电气状态下不能分闸：将控制回路转换开关置于手动或就地位置，重新分闸（控制回路转换开关未置于手动或就地位置）；检查控制回路熔断器是否熔断，更换已烧坏的熔断器（控制回路失电）；更换分励线圈（凡需开盖维修断路器时，必须将断路器本体移至地面，并释能后进行）；断路器内部机械故障，拆除断路器查明原因（未查明原因前禁止操作）。指示灯不亮，指示灯与触摸屏显示不一致：更换熔断器；更换指示灯；更换辅助点或扩展继电器。
结束语
地铁安全运行关系千家万户，地铁低压供电系统的稳定、安全、可靠是地铁安全运行的重要保障，在設计时要充分考虑各个细节，在维护、检修时要小心谨慎，分析原因，查找故障源头，及时排除故障。
参考文献
[1]吴嘉颖.浅谈地铁低压供电系统故障检修及处理[J].科技创新与应用,2014,19:296.
[2]卫茹.低压配电系统用户供电可靠性评估及预测[D].上海交通大学,2013.
[3]王文彬.地铁低压配电系统谐波分析及治理研究[D].西安科技大学,2013.