西安市轨道交通集团有限公司运营分公司,陕西 西安 710016
摘要:随着交通运输体系的不断发展,我国逐步推进了对交通运输结构的创新研究。在此背景下,交通体系不断发展完善。为保障地铁的安全有序运行,相关维修人员必须加强对地铁供电设备的检验维修,唯有如此,方可有效及时找到地铁供电设备故障的原因,并采取有效而有针对性的维修方法,以提升地铁供电设备调度应急指挥的质量、效率。
关键词:地铁;供电设备;故障;维修
引言
地铁供电系统是交通体系运行的重要组成部分,运行安全可靠与否,很大程度上影响着地铁的运行。对于供电系统中的供电设备,必须要在明确各种故障的基础上开展维修工作。基于此,本文对地铁供电设备故障与维修进行探索研究。
1地铁供电系统故障概述
地铁供电系统主要由供电设备、供电设施、供电管理人员等要素构成,这些要素相辅相成,共同影响着地铁供电系统的有序运行。不论是其中哪个要素出现问题,都极可能致使供电出现故障,并可能造成供电设备出现损坏情况,引发损失不可估量的飞行事故。所以,为有效了解地铁供电系统运行现状,及时掌握问题所在,应对供电设备、供电管理人员、供电环境等要素进行全面分析。通常情况下,供电设备可能出现的问题包括设备老化、电力电缆导线遭受外力损坏等;供电管理人员可能出现的问题包括管理素质偏低、缺乏科学的管理制度等;供电环境可能出现的问题包括受自然灾害影响致使供电不稳定、进线电源总站两路电源均发生断电现象等。
2地铁供电设备故障
随着我国社会经济的不断发展,全国各地的地铁不断增多,地铁供电设备也随之不断增多,这些供电设备经常会出现各式各样的故障,主要有如下几类:①供电设备电压异常。作为地铁供电设备的一种常见故障,供电设备电压异常的引发原因主要为供电设备的绕组绝缘不良或短路等情况,致使供电设备电压超出正常电压标准,对供电设备运行造成不利影响,出现电压故障。倘若地铁供电设备引发的故障太过严重,极可能造成同时影响地铁有序运行及人们生命安全的安全事故。所以,相关维修人员必须要及时检查供电设备的电压,确保供电设备电压始终保持在正常水平,发现故障要及时维修,防范引发安全事故。②供电设备温度太高。作为地铁供电设备的一种常见故障,供电设备温度太高引发原因主要包括有以下几方面:首先,供电频率不足,使供电设备中冷却风扇运行缓慢,造成供电设备温度升高;其次,供电设备超负荷运行,致使供电设备温度升高;再次,风道作为供电设备散热的一条重要途径,而随着供电设备运行时间的增加,风道往往会堆积大量的灰尘,必然会不利于供电设备通风,进而引发供电设备温度太高的故障。③供电设备负荷过大。倘若供电设备出现负荷过大故障,应当尽快对其开展有效的减负处理。当供电设备的线路出现接地故障或短路时,便会造成线路负荷过大,进一步引发供电设备负荷过大故障。针对这一情况,维修人员应及时对对应线路开展检查维修,确保供电设备的有序运行。
3地铁供电设备故障的维修方法
3.1预防性维修
预防性维修即在地铁供电设备发生故障前,便采取相应的维修手段以加强对供电设备的有效保护,防范供电设备在运行期间出现退化、功能异常等情况。该项维修方法的一条重要维修途径为适时检查供电设备,一旦发现问题及时处理,确保供电设备与标准规定相符后,才允许投入使用。另外,预防性维修的实际应用以生产商对供电设备的维修规定为重要前提,结合生产商提出的检测维修时间要求,相关维修人员及时检查供电设备,保障地铁供电设备的有序运行。
3.2改进性维修
改进性维修主要指对供电设备开展整合改进,以确保供电设备更好地运行,切实满足地铁用电需求。该项维修方法不仅可借助先进的技术、设备开展反复的模拟试验,综合获取理想的维修方法,还可依托有效的统计工作,对供电设备运行期间的数据开展统计分析,为后续供电设备调度应急指挥提供有利依据。另外,还可建立起不同数据相互间的紧密联系,构建可靠的算法模型,为后续供电设备改良提供可靠支持。作为地铁供电设备维修中一项较为重要的维修方法,改进性维修对供电设备的后期运行及改良发挥着至关重要的作用。
3.3修复性维修
修复性维修指对供电设备开展维修,以确保供电设备处在良好的工作状态。供电设备获得良好的状态,不仅可保障地铁的有序运行,还可延长供电设备的工作寿命。修复性维修与改进性维修存在根本区别:后者侧重于对供电设备的创新、整改,使整改后的供电设备实现质量性能的提升;而前者则是针对供电设备眼下出现问题的处理,无法实现对供电设备的性能改进。换言之,修复性维修侧重于结合对应确定的故障,依据规定标准、时间开展维修,提出明确的操作方法。另外,该项维修方法还可制定明确的诊断决策,可借助传感器技术采集故障信息,进一步保障供电设备的有序运行。
4地铁直流供电系统的短路保护策略
(1)接触网发生短路故障时,直流馈线保护应快速动作,来保护牵引网、地铁车辆和乘客的生命安全。一般情况下,接触网在近端短路故障下,大电流脱扣保护应动作;而接触网发生远端短路时,DDL保护应动作。正常情况下,大电流脱扣保护和DDL保护保证馈线的短路故障全部被清除。
(2)地铁车辆发生短路故障时,车辆保护动作应与馈线保护动作相互配合,且车辆保护相对于馈线保护是独立的,可以优先速断。具体动作策略是:车辆短路故障发生时,地铁车辆应首先进行自救,即无论身处何地,车辆上的保护装置(高速断路器、主熔断器)此时必须动作,而变电所的直流断路器不应动作,需要继续保证对非故障车辆的供电,减小对地铁系统的整体影响,保证乘客的出行。
(3)短路故障发生时,车辆位于变电所近端,且故障发生在车辆进线电抗器前,这种情况下,系统阻抗和电流惯性都很小,电流上升速度非常快,此时高速断路器可能无法快速动作切断短路电流。为了应对这种情况,车辆供电回路中必须接入主熔断器,保证短路发生时,主熔断器的熔断丝因迅速生热而熔断,及时切断短路电流,保护车辆安全。车辆短路故障时,为了保证车辆保护较馈线保护更快动作,从而减小停电影响,必须选择合理的地铁车辆高速断路器、主熔断器。为了更可靠地保护车辆,馈线保护应延伸至车上,以防短路发生时车辆保护装置不动作而损坏车辆。为了了解地铁的短路电流特性,本文对地铁直流供电系统进行了短路仿真,这些短路电流仿真波形可作为短路保护策略中的数据依据,比如测定电流变化率及增量保护即DDL保护的di/dt等的整定值时,可参考以上电流波形。地铁直流供电系统的短路保护需要馈线保护与车辆保护相匹配,相互配合,相互补充,这样才能保证整个地铁系统的安全,同时把短路故障的影响降到最低。
5结束语
现阶段地铁供电设备运行过程中仍存在各式各样的故障,包括供电设备电压异常、供电设备温度过高等,这一系列故障必然会影响到地铁的正常运营。鉴于此,相关人员必须要明确地铁供电设备存在的故障,针对不同故障采取有效针对性的维修方法,诸如预防性维修、改进性维修、修复性维修等,以此切实提升地铁供电设备故障的维修质量、效率,保障地铁的有序运行。
参考文献:
[1]胡炜方.地铁供电设备常见故障和维修措施分析[J].科技风,2014(17):90.
[2]陈永欣.地铁供电设备常见故障和维修方法分析[J].区域治理,2018(29):192.
[3]王锐.新疆支线地铁:地铁供电设备常见故障及维修方法[J].中国航班,2019,09(05):32-34.
[4]孟飞.地铁直流牵引供电系统馈线保护研究[D].南昌:华东交通大学,2012.
[5]孙磊.地铁直流牵引供电系统车网保护配合研究[D].北京:北京交通大学,2019.