浅谈城市轨道交通大面积停电应急处理

摘要：城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，它不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引用电，而且还为城市轨道交通运营服务的其他设备提供电能。在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断不仅会造成城市轨道交通运输的瘫痪，而且还会危及乘客生命安全和造成财产的损失。因此，高度安全，可靠而又经济合理的电力供给是城市轨道交通正常运营的重要保证和前提。在供电系统发生故障时必须采取相应的组织技术措施，尽可能地缩小故障时间和影响范围，确保轨道交通的畅通无阻。

关键词：轨道交通；大面积；停电；应急处理

Abstract: urban rail traffic power supply system for urban rail transit operation is needed to provide electric power system, it is not only for urban rail traffic electric train provide traction, but also for urban rail transit operation of electric power equipment with other services. In urban rail transit operation, power supply once interrupt not only can cause paralysis of urban rail transit, and also would endanger passengers caused by the loss of life and property. Therefore, high security, reliable and reasonable in economy of the power supply is normal operation of urban rail transit and the important guarantee premise. In the power supply system is at fault must adopt corresponding technical measures of the organization, as far as possible to narrow down time and influence scope, ensure that rail transit clear.

Keywords: rail traffic; Large area; Blackout; Emergency treatment

中图分类号：U213.2文献标识码： A 文章编号：

一、城市轨道交通供电系统的组成形式

城市轨道交通供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和城市轨道交通供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给城市轨道交通各类用电设备。

城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。

城市轨道交通系统是一个重要的用电负荷。按规定应为一级负荷，即应由两路电源供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能保证城市轨道交通重要负荷的全部用电需要。在城市轨道交通供电系统中牵引用电负荷为一级负荷，而动力照明等用电负荷根据它们的实际情况可分为一级、二级或三级负荷。城市轨道交通的外部电源供电方案，应根据线网规划和城市电网的具体情况进行规划设计，而不应局限在某一条线路上。根据实际情况不同可分为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。

二、深圳地铁龙岗线供电系统

深圳地铁龙岗线供电系统采取集中供电方式，由110kV 高压电源供电系统、35kV环网中压变配电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统、杂散电流系统和电力监控（SCADA）系统组成。供电系统内包含主变电所、车站牵引降压混合变电所、降压变电所、跟随所、接触网、防迷流系统和SCADA系统。

龙岗线全长41.09，从益田至双龙共有30个车站变电所、一个车辆段变电所和一个停车场变电所，组成35kV环网供电网络，均采用双路电源供电方式。其中正线有14个牵引变电所经降压整流为直流电压1500V，对电动列车供电。共设草埔和银海两座110kV主变电所，分别由城市电网的220kV变电站各引入两路110kV独立电源，通过主变电所内的2台主变压器降压为35KV，35kV侧采用单母线分段接线方式，两段母线间用备自投开关联络，可以互为备用。

如图1所示，双龙至六约35KV由银海主变电所供电，丹竹头至红岭35KV由草埔主变电所供电，草埔主所另引两条馈线向地铁环中线布吉开闭所供电，通新岭至益田35KV由地铁罗宝线文化中心主所经少年宫开闭所供电。草埔主所与银海主所35kV环网联络开关设于六约站，可以实现两主所相互支援供电。草埔主所通过红岭站的35kV环网联络开关，可以支援通新岭至益田供电，不考虑少年宫开闭所向草埔主所支援供电。

接触轨系统通过所有牵引所的直流1500V馈线开关及直流母线而全线连接贯通。

三、变电所设置的保护

银海主所和草埔主所35KV侧进线开关设无压无流备自投保护，整定时间0.5秒，其所对应的一级降压所（龙城广场、大运、永湖、六约、大芬、草埔、水贝、晒布）进线开关设失压备自投保护，整定时间1秒，因考虑到文化中心主所的负荷压力，撤除少年宫开闭所的失压备自投保护。

四、大面积停电分级、停电范围及影响

大面积停电可以分为一级停电事件、二级停电事件和三级停电事件。

1、一级停电事件是指所有地铁供电系统主变电所停电，导致全部车站、车辆段（停车场）两路35KV交流电源停电，地铁被迫停运的事件。一级停电事件产生的主要原因为地方电网发生故障造成大面积停电，导致所有地铁车站、车辆段、停车场全部停电。恢复送电的时间受到地方供电局处理故障的制约，具有不可控制的特点，停电时间有可能超过各系统应急电源的允许使用时间。

2、二级停电事件是指地铁线路的供电系统出现一个以上，但不是所有主变电所全所停电，导致较大范围的车站或车辆段（停车场）全部交流停电、正线接触轨可能是超大双边或超大单边供电，在区间的电客车可以运行至下一车站，视实际情况决定是否需要疏散乘客。二级停电事件产生的原因为主变电所设备故障或地方电网局部故障。供电调度采取主变电所之间形成支援的供电方式，恢复供电的时间取决于倒闸操作的时间，一般情况下，车站不需要关闭，中断行车的时间也较短。由于地方电网处于不稳定状态，因此，二级停电事件有可能升级为一级停电事件。

3、三级停电事件是指局部车站或车辆段（停车场）出现两路35KV交流电源停电，正线接触轨可能是大双边或单边供电，电客车仍然可以保证5分钟的间隔正常行驶。三级停电事件产生的原因为35kV供电设备故障。供电调度改变供电系统的运行方式，有些车站可以短时间内恢复供电、有些车站因故障处理时间较长需要关闭。

五、大面积停电的应急处理

1、一级停电事件：与供电局调度联系，了解故障原因及停电时间；断开主变电所的主变压器高、低压侧开关及35KV馈线开关；各变电所安排人员值守；了解各变电所蓄电池运行情况，如果停电时间预计超过30分钟，退出所内蓄电池设备；做好恢复供电的准备工作。

2、二级停电事件：与供电局调度联系，了解故障原因及停电时间；明确停电区域是否扩大，并断开停电主所主变的高、低压开关、35KV馈线开关及接地变开关；如主所一路主变压器或两路主变压器停电，退出故障主所及相关车站变电所母联备自投；切换供电方式由另一主所支援供电（此时只考虑本线供电负荷），恢复故障区域变电所供电；各相关变电所安排人员值守；如在运营期间供电局恢复对主所的供电，需待运营结束后方可恢复正常供电方式。

3、三级停电事件：立即组织抢修，如果停电时间预计超过30分钟，退出停电所内蓄电池设备；抢修结束设备正常后，立即恢复正常供电。

六、支援供电时，需要将相关所的整定值切换和退出备自投，如银海主所支援草埔主所I段供电，共需要切换8个开关的整定值，退出7个变电所的备自投，需要3至4分钟，为了在主所间支援供电时节省时间，在SCADA上将整定值切换和备自投投退做成模块，可以同时进行整定值切换和备自投投退，在30秒之内就可以完成，大大节省了支援供电的倒闸时间。

七、结论：

1、在网络化运行的情况下不同线间如何支援供电、负荷如何分配应有明确规定，给予供电调度员正确的指引。

2、在大面积停电时，主要应急指挥是供电调度员，必须培养一批优秀的心理素质好的供电调度员，熟悉设备及应急预案，做到临危不乱，将停电范围的影响降低到最小。

3、因主所间支援供电时，牵涉到好几个所，需要操作的开关较多，可能会误操作和时间较长，可以采取的方法是将支援供电时各种方式的开关操作编成操作程序，需用时调出来，由电调在SCADA上直接点击“运行”按钮就可以了。

4、支援供电时的开关操作与整定值切换和备自投投切要有联锁，在整定值未切换和备自投未投切前不能操作开关。

参考文献：

1、宋奇吼. 城市轨道交通供电.中国铁道出版社.2009,(1-3)

2、何宗华.城市轨道交通供电系统运行与维修.中国建筑工业出版社.2005，（172-175）

3、柳永智.电力系统远动.中国电力出版社.2006，（7-10）