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摘要：地铁低压配电系统分布广，结构复杂，薄弱环节多，时常发生故障。地铁低压配电系统故障的出现直接影响了地铁的正常运营，因此运营单位一定要引起重视，做好维护工作。本文对地铁低压配电系统的故障与维护进行分析概述。
关键词：地铁；低压配电；配电箱；谐波
【分类号】：TM73
一、地铁低压配电系统运营维护
地铁供电系统的运营和维护工作就是为了保证供电设备的安全运行，保持额定功率和持续的为用户提供合格的电能而采取的技术措施和组织措施。其重点工作内容包括以下几点：
（一）正常运营工作
正常运营工作包括设备巡视、记录、设备维护、倒闸操作、工作票受理等五个方面的内容。
（二）异常情况处理
设备的异常状态是指设备在规定的外部条件下，部分或全部失去额定的工作能力的状态。事故通常是指异常状态中比较严重的或已经造成设备部分损坏、引起系统运行异常、中止或部分中止了对用户供电的状态。在发生故障时，值班人员要迅速、准确地判断和处理。根据设备的技术条件和现场具体情况，采取有效措施，及时安排抢修和处理时间，保证地铁的运营质量。
（三）设备检修
设备检修包括定期检修、预防性检修、临时检修三种方式。
（四）运营分析
运营分析主要是针对设备运行、操作和异常情况以及工作人员执行规章制度情况，进行分析总结，摸索规律，找出薄弱环节，掌握运营规律，有针对性地制定保证安全运营的措施。
（五）人员培训
不断提高运营人员的技术和管理水平是保证安全运营、提高供电质量的重要条件之一。因此，供电系统管理部门应对值班和检修人员加强安全教育和技術培训，积极开展反事故演练，不断提高值班人员业务和维护、检修水平以及事故处理的能力。
（六）技术资料管理
供电系统的维护工作应具备管理部门制定的各项管理规程、安全工作规程，各种技术图纸、技术资料，各种工作记录簿和指示图表，以使工作有章可循，同时便于积累资料进行运行分析，提高工作质量和效益。
二、低压开关柜故障与解决
1、一台变压器失电后，母联断路器未投入
原因：母联断路器不在工作位置；一号进线断路器控制转换开关未置于自动位置；母联断路器控制回路失电；PLC死机；三级负荷开关转换开关位置未在远控位置；母联断路器机械故障。
解决措施：将母联断路器摇入工作位置；将转换开关扭至自动位置；若母联柜指示灯未亮，则FU熔断器熔断，更换熔断器；一号进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待10秒插回原处；将三级负荷开关转换开关位置转换在远控位置；按下断路器释放杆，是否上下灵活，否则处理机构故障。
预防措施：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，保持释放杆灵活；扭至自动位置后母联断路器4秒内会合闸；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；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（先经过电调的许可）；包括所在该降压所的二級降压所的三级负荷开关；每次巡检时按动母联释放杆，要求必须灵活。
2、变压器恢复供电后，进线断路器不自复
原因：一号进线断路器控制转换开关未置于自动位置；PLC死机；
控制回路熔断器熔断；电压检测模块检测到高/低电压后未复位。
解决措施：将转换开关扭至自动位置；一号进线柜仪表室内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；检测电压检测模块指示灯是否亮起，否则拔出三只电压检测模块三相电源保险管。
预防措施：扭至自动位置后4秒内会分断母联断路器，然后合上进线断路器；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；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；
三、谐波污染对电网的影响
谐波污染造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短，接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热等，谐波对电网的安全性、稳定性、可靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振、使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂等。造成系统中的设备和了亡件产生的附加损耗，引起变压器、电缆、电机等设备发热，加速绝缘老化；造成断路器电弧熄灭时间的延长，影响断路器的开断容量；造成电子元件的继电保护或自动装置误动作；影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质蹙；增大附加磁场的十扰等。
低压电力系统抑制谐波的主要措施有：（1）在补偿电容器回路中串联一组电抗器；（2）装设由电容、电感及电阻组成的单调谐滤波器和高通滤波器；（3）增加整流相数。高次谐波电流与整流相数密切相关，即相数增多，高次谐波的最低次数变高，则谐波电流幅值变小。一般可控硅整流装置多为6相，为了降低高次谐波电流，可以改用12相或36相。当采用12相整流时，高次谐波电流只约占全电流的1%，危害性大大降低。（4）当2台以上整流变压器由同一段母线供电时，可将整流变压器一次侧绕组分别交替接成Y型和△形，这就可使5次、7次谐波相互抵消，而只需考虑11次、13次谐波的影响，由于频次高，波幅值小，所以危害性减小。
四、照明配电箱的维护
运营单位管理维护不善容易造成照明配电箱故障：①不能定期进行维护检查测试。②由于季节性自然雨水、刮风下雪、烈日暴晒等因素形成的故障，如接地螺栓锈蚀，松动等因素。做好照明配电箱的维护应从以下方面着手：
（一）预防性检测试验 为确保安全供电，应对变压器高压侧线路、低压侧线路，配电箱受电侧回路进行绝缘性能测试。根据供电线路有关规范要求，必须对供电线路进行预防性试验。当配电箱安装完毕后相序相色标志应准确，确认其与两端供电系统设备相序一致。接地线应连接良好，测试数据必须满足预防性试验标准。试验检测不合格时应查明原因，重新制作安装。
（二）配电箱的维护和保养
（1）要做好配电箱的维护工作，就必须全面了解供电线路控制回路的敷设方式，结构布置，走线径路及起始端位置等。并且应每周进行一次巡视线路，检查监视配电箱负荷大小和发热情况。如遇大雨、洪水等特殊情况时要临时增加巡视次数。
（2）地铁沿线的直埋电缆应每半月巡視检查一次。检查项目为电缆终端头、电缆沟及电缆预留坑地面是否有下陷，有无挖掘痕迹，标志桩是否完好。
（3）中间头及电缆井中有无积水，并采取积水抽取措施。
（4）各种接地是否良好，連接螺栓有无松动锈蚀等现象。
（三）对配电箱负荷及温度的检测
（1）配电箱的工作电压不允许超过额定电压。
（2）经常测量和监视配电箱的负荷情况，必须按照规定的载流量运行。
（3）户外配电箱附近严禁烟火，户内配电箱处要通风良好。
（4）监视配电箱运行的温度高温时应检查其原因并排除。
（四）配电箱供电线路事故预防
需使用临时施工电源时，对既有配电箱的技术荷载性能情况，临界状态进行技术分析判定后方可允许配置使用，以防止配电箱负载过重造成事故；防外力破坏，巡视配电箱时由专人负责，如有机械施工，要有防护措施，确保配电箱及供电线路的运行安全；防终端头与架空线路连接处污闪事故，在连接处涂导电膏，增加导电性能。
结束语
加强地铁低压配电管理，其根本还是为地铁提供更加优质的电力，全面构建供用和谐的地铁电力环境。因此，运营方要高度重视地铁低压配电维护与管理，确保地铁的正常运营。
参考文献
[1]向东.广州地铁四号线照明控制系统研究[J].建筑电气，2007（12）.
[2][7]贾景堃.智能照明系统在广州地铁新线中应用的可行性研究[J].机电工程技术，2010（5）.
[3]孙彰林.地铁供电系统可靠性设计[J].现代城市轨道交通，2012（6）.
关键词：地铁；低压配电；配电箱；谐波
【分类号】：TM73
一、地铁低压配电系统运营维护
地铁供电系统的运营和维护工作就是为了保证供电设备的安全运行，保持额定功率和持续的为用户提供合格的电能而采取的技术措施和组织措施。其重点工作内容包括以下几点：
（一）正常运营工作
正常运营工作包括设备巡视、记录、设备维护、倒闸操作、工作票受理等五个方面的内容。
（二）异常情况处理
设备的异常状态是指设备在规定的外部条件下，部分或全部失去额定的工作能力的状态。事故通常是指异常状态中比较严重的或已经造成设备部分损坏、引起系统运行异常、中止或部分中止了对用户供电的状态。在发生故障时，值班人员要迅速、准确地判断和处理。根据设备的技术条件和现场具体情况，采取有效措施，及时安排抢修和处理时间，保证地铁的运营质量。
（三）设备检修
设备检修包括定期检修、预防性检修、临时检修三种方式。
（四）运营分析
运营分析主要是针对设备运行、操作和异常情况以及工作人员执行规章制度情况，进行分析总结，摸索规律，找出薄弱环节，掌握运营规律，有针对性地制定保证安全运营的措施。
（五）人员培训
不断提高运营人员的技术和管理水平是保证安全运营、提高供电质量的重要条件之一。因此，供电系统管理部门应对值班和检修人员加强安全教育和技術培训，积极开展反事故演练，不断提高值班人员业务和维护、检修水平以及事故处理的能力。
（六）技术资料管理
供电系统的维护工作应具备管理部门制定的各项管理规程、安全工作规程，各种技术图纸、技术资料，各种工作记录簿和指示图表，以使工作有章可循，同时便于积累资料进行运行分析，提高工作质量和效益。
二、低压开关柜故障与解决
1、一台变压器失电后，母联断路器未投入
原因：母联断路器不在工作位置；一号进线断路器控制转换开关未置于自动位置；母联断路器控制回路失电；PLC死机；三级负荷开关转换开关位置未在远控位置；母联断路器机械故障。
解决措施：将母联断路器摇入工作位置；将转换开关扭至自动位置；若母联柜指示灯未亮，则FU熔断器熔断，更换熔断器；一号进线柜仪表室内PLC有红灯亮，将其控制电源插头（24V+、24V-、PE三根线）拔出，等待10秒插回原处；将三级负荷开关转换开关位置转换在远控位置；按下断路器释放杆，是否上下灵活，否则处理机构故障。
预防措施：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，保持释放杆灵活；扭至自动位置后母联断路器4秒内会合闸；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；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（先经过电调的许可）；包括所在该降压所的二級降压所的三级负荷开关；每次巡检时按动母联释放杆，要求必须灵活。
2、变压器恢复供电后，进线断路器不自复
原因：一号进线断路器控制转换开关未置于自动位置；PLC死机；
控制回路熔断器熔断；电压检测模块检测到高/低电压后未复位。
解决措施：将转换开关扭至自动位置；一号进线柜仪表室内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；检测电压检测模块指示灯是否亮起，否则拔出三只电压检测模块三相电源保险管。
预防措施：扭至自动位置后4秒内会分断母联断路器，然后合上进线断路器；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；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；
三、谐波污染对电网的影响
谐波污染造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短，接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热等，谐波对电网的安全性、稳定性、可靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振、使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂等。造成系统中的设备和了亡件产生的附加损耗，引起变压器、电缆、电机等设备发热，加速绝缘老化；造成断路器电弧熄灭时间的延长，影响断路器的开断容量；造成电子元件的继电保护或自动装置误动作；影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质蹙；增大附加磁场的十扰等。
低压电力系统抑制谐波的主要措施有：（1）在补偿电容器回路中串联一组电抗器；（2）装设由电容、电感及电阻组成的单调谐滤波器和高通滤波器；（3）增加整流相数。高次谐波电流与整流相数密切相关，即相数增多，高次谐波的最低次数变高，则谐波电流幅值变小。一般可控硅整流装置多为6相，为了降低高次谐波电流，可以改用12相或36相。当采用12相整流时，高次谐波电流只约占全电流的1%，危害性大大降低。（4）当2台以上整流变压器由同一段母线供电时，可将整流变压器一次侧绕组分别交替接成Y型和△形，这就可使5次、7次谐波相互抵消，而只需考虑11次、13次谐波的影响，由于频次高，波幅值小，所以危害性减小。
四、照明配电箱的维护
运营单位管理维护不善容易造成照明配电箱故障：①不能定期进行维护检查测试。②由于季节性自然雨水、刮风下雪、烈日暴晒等因素形成的故障，如接地螺栓锈蚀，松动等因素。做好照明配电箱的维护应从以下方面着手：
（一）预防性检测试验 为确保安全供电，应对变压器高压侧线路、低压侧线路，配电箱受电侧回路进行绝缘性能测试。根据供电线路有关规范要求，必须对供电线路进行预防性试验。当配电箱安装完毕后相序相色标志应准确，确认其与两端供电系统设备相序一致。接地线应连接良好，测试数据必须满足预防性试验标准。试验检测不合格时应查明原因，重新制作安装。
（二）配电箱的维护和保养
（1）要做好配电箱的维护工作，就必须全面了解供电线路控制回路的敷设方式，结构布置，走线径路及起始端位置等。并且应每周进行一次巡视线路，检查监视配电箱负荷大小和发热情况。如遇大雨、洪水等特殊情况时要临时增加巡视次数。
（2）地铁沿线的直埋电缆应每半月巡視检查一次。检查项目为电缆终端头、电缆沟及电缆预留坑地面是否有下陷，有无挖掘痕迹，标志桩是否完好。
（3）中间头及电缆井中有无积水，并采取积水抽取措施。
（4）各种接地是否良好，連接螺栓有无松动锈蚀等现象。
（三）对配电箱负荷及温度的检测
（1）配电箱的工作电压不允许超过额定电压。
（2）经常测量和监视配电箱的负荷情况，必须按照规定的载流量运行。
（3）户外配电箱附近严禁烟火，户内配电箱处要通风良好。
（4）监视配电箱运行的温度高温时应检查其原因并排除。
（四）配电箱供电线路事故预防
需使用临时施工电源时，对既有配电箱的技术荷载性能情况，临界状态进行技术分析判定后方可允许配置使用，以防止配电箱负载过重造成事故；防外力破坏，巡视配电箱时由专人负责，如有机械施工，要有防护措施，确保配电箱及供电线路的运行安全；防终端头与架空线路连接处污闪事故，在连接处涂导电膏，增加导电性能。
结束语
加强地铁低压配电管理，其根本还是为地铁提供更加优质的电力，全面构建供用和谐的地铁电力环境。因此，运营方要高度重视地铁低压配电维护与管理，确保地铁的正常运营。
参考文献
[1]向东.广州地铁四号线照明控制系统研究[J].建筑电气，2007（12）.
[2][7]贾景堃.智能照明系统在广州地铁新线中应用的可行性研究[J].机电工程技术，2010（5）.
[3]孙彰林.地铁供电系统可靠性设计[J].现代城市轨道交通，2012（6）.