任泽华

摘要：21世纪以来，我国一直保持着经济的快速发展，城镇化建设的不断推进，客运量的大幅度增长，相比如今在一些特大城市每日数百万的客流量，常规公共交通系统已经不能适应我国城市发展的实际需求，城市轨道交通更高的运输效率促使其成为不可或缺的运输工具。供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，随着大量高新技术得到推广应用，供电系统结构已经产生了很大的变化，联调联试作为施工组织的最后一个阶段，担负着至关重要的地位，本文就供电系统与相关系统联调联试的内容和重要性进行了阐述。

关键词：城市轨道交通；供电系统；联调联试

Abstract：Since twentyfirst Century，China has maintained a rapid economic development，urbanization construction and increasing passenger traffic.Nowadays，compared to in some big city millions of daily traffic，public traffic system has been unable to meet the actual demand of China's city development.Higher transport efficiency has brought the urban rail transit to an indispensable means of transport.The power supply system is an important part of urban rail traffic，with a large number of hightech application，the structure of power supply system has been changed.As the last stage of the construction organization，the Joint commissioning test plays an important role.This paper describes the content and importance of Joint commissioning test of the power supply system and related systems.

Key words：urban rail transit；power supply system；Systems Integration test

1 緒论

随着我国经济建设的不断推进，各大、特大城市都呈现着每日客流量的持续增长态势，特别是上、下班高峰时段，交通堵塞更是屡见不鲜。城市轨道交通使用电能，不排放污染物，清洁、环保、节约；速度快、运行频繁（一般2～3分钟一趟），具有多节车厢，载客量远大于常规公共交通；建设在固定的地下轨道，不会发生堵车情况。因此，在常规公共交通已经不堪重负的时候，城市轨道交通已经开始占据主导地位。

可能有人认为，城市轨道交通能够做到这样的高效运行，列车技术的进步最重要。其实，技术的进步只是一方面，首先城市轨道交通的能够保证运行安全，这样观点已经深入人心，在此基础上，才能够体现出城市轨道交通高效的优点；所以一旦有突发情况出现，人们的反应才会比较强烈。因此，运营人员通过通过通信、信号系统进行指挥，通过消防系统进行应急反应等配套系统的存在是城市轨道交通的基本保障。

供电系统是城市轨道交通的一个重要组成部分，它为几乎其他所有系统提供基本的动力——电能，能够平稳、持续的得到供电是城市轨道交通正常运转的基本条件之一。但是，能对供电设备的运行安全造成影响的并且不可控的因素很多，自然发生的例如雷劈、水淹等损坏设备或者电缆，其他如塑料袋、广告布等异物挂在接触网等已经在全国出现多起案例，即使我国供电设备的技术进步也无法做到完全避免。

一旦供电系统某个环节出现问题，会造成很多相关系统失电瘫痪，危害小的可能造成一个区间列车减速或停驶，乘客大量滞留；如果供电系统的上级环节如主变等出现问题，则造成的损失将极为巨大。目前我国为能够确实应对这些突发状况，就是在所有相关系统在各自安装、调试完成后，发起联调联试。

2 供电系统与相关系统的联调联试的简介

上海轨道交通是我国建设较早，技术较成熟的大城市，上海申通地铁集团已经专门出台《上海轨道交通建设机电系统联调联试管理规定（暂行）》（以下简称《规定》），已经在各建设项目中试行，不断积累经验和修订改进。

联调联试是在试运行阶段进行的，属于施工组织的最后一个阶段，各专业自测均已完成，具备模拟正式运营各种状况的条件，且未正式运营不会引起城市轨道交通的混乱，出现的问题也可以迅速请到各专业技术人员处理，具有极其重要的作用。本文围绕供电系统联调联试进行叙述，属于集中供电模式和架空接触网供电方式。

对《规定》中的要求进行解读，可以总结出供电系统与相关系统联调联试的重要目的，是为了验证供电系统能否达成受电系统或设备的功能需求，以及在运营开始后能够更快速应对出现的各种供电故障。为达到要求，联调联试采取的方法目前可分为两种：

（1）验证各相关系统与供电系统接口设备的应急功能；

（2）通过演练而加快控制中心调度系统的应急反应速度。

根据《规定》的要求进行分类，进行供电系统与通信系统、售检票系统、FAS/BAS/门禁系统、应急照明系统、电梯/自动扶梯系统、屏蔽门/安全门系统、风水电系统等低压系统进行接口的联调联试，验证各相关系统与供电系统接口设备的应急功能；

进行供电系统与主变电所、与行车接口的的联调联试，通过演练而加快控制中心调度系统的应急反应速度，下面我们分两部分进行讨论。

3 供电系统与相关系统的联调联试的内容与重要性

3.1 通过联调验证各相关系统与供电系统接口设备的应急功能

对于各相关系统与供电系统的接口设备，具有的应急功能一般可分为两类：

第一类功能是最大可能保持相关系统设备的运转。对于电梯/自动扶梯系统、屏蔽门/安全门系统、风水电系统等低压系统，供电系统给与两路电源，通常I段主用II段备用；对于通信系统、售检票系统、FAS/BAS/门禁系统、各车站应急照明灯等，则是再添加一重保障，将两路电源供给UPS设备和EPS设备，再由UPS/EPS设备进行供电，保证电源的持续不断。具体过程如下：

为验证各相关系统设备的应急功能是否正常，供电系统与相关系统的联调联试工作可以分为前期准备和正式调试两部分进行。前期准备工作是一致的，需要检查供电系统0.4kV设备和相关系统设备的开关容量及整定值的配合情况。根据设计院发布的整定值表及图纸规定的开关额定容量及整定值，由各专业自行调节，由牵头专业组织检查。调节方法举例如下：开关额定容量250A，设计给出的整定值200A，一般抽屉断路器的脱扣器旋钮满值为100，将旋钮调节至80，则有250A*80%=200A，整定值一般要求上级开关大于（或等于）下级开关，不能小于下级开关，否则会发生送电后上下级开关同时跳闸的情况。

正式调试时，为模拟供电系统自投功能没有实施的状况，开始后首先将供电系统0.4kV设备自切功能撤除。调试过程分两步进行，将供电系统0.4kV设备I段母线停电，一段时间后再送电（各相关系统设备是I段主用II段备用），对设备分布较散数目较多的专业，重复上述步骤，由各专业调试配合人员检查负荷侧开关自投自复功能是否实现和设备工作是否正常，最后汇总结果。EPS设备和UPS设备功能測试除上述过程外，还有应急电源相关的测试：

EPS设备应继续进行下面步骤：

将EPS设备两路进线电源断开，配合专业应观察到设备面板上显示应急电源供电状态，且应急照明灯一闪后恢复照明，则设备正常完成模式切换，电池一般可持续供电2小时；之后恢复两路进线电源，观察设备面板上显示市电供电状态。如果在以上测试过程中配合专业观察到熄灯情况出现，则应急照明设备存在故障。

UPS设备功能测试类同EPS设备，但也有其特点：不论哪一路进线电源，都是经整流装置先向电池供电，再由电池向用户供电，即使在进行模式切换的时间间隔中，电池供电也未停止。所以，如果在测试过程中配合专业观察到交流电源不能恢复向电池供电，或产生失电现象，则不间断供电设备存在故障。

第二类功能是消防系统独有，为了在出现火灾时，消防系统能够给供电系统传达指令，快速关闭电梯、通风系统等供电系统三类负荷，抑制灾情蔓延。

在供电系统与消防系统联调联试时，为模拟火灾产生，由消防系统安装单位在车站不同的两处烟雾传感器附近制造烟雾并产生感应，FAS设备产生的信号经接口电缆传至供电系统0.4kV母联柜，进而通过控制电路使供电系统三类负荷开关分闸，达到应急功能的要求。如果配合专业没有观察到三类负荷跳闸，或未曾全部跳闸，则需再调试两系统接口设备。

3.2 通过联调联试的演练加快控制中心调度系统的应急反应速度

为模拟正式运营后各种原因牵引变电所变压器、直流系统退出运行后，单台变压器供电，单边供电和越区供电的情况，进行供电系统与与行车接口联调联试。

进行供电系统与行车接口联调联试的供电区间，应至少有3座牵引变电所，系统图如图1所示，三种应急供电的状况都可以模拟出来，数据也有可比性。模拟顺序按照单台变压器供电——单边供电——越区供电的顺序依次进行。下面介绍具体联调联试的过程：

（1）模拟1#牵引变电所2号整流变退出运行，由1号整流变单独向牵引网供电；变电站值班员向电力调度员申请分开1#牵引变电所“2号整流变35kV开关”；由电力调度负责远动操作，使1#牵引变电所由1号整流变单台运行供电。

列车行车方式按当日列车套跑方案执行。相关人员记录相关整流器、直流柜及轨道电位限制器试验数据，测试结束后恢复正常供电方式。

（2）模拟2#牵引变电所直流系统退出运行，由1#、3#牵引变电所向2#站方向单边供电；

变电站值班员向电力调度员申请分开2#牵引变电所211～214直流开关及相应触网闸刀，由电力调度负责远动操作，由1#牵引变电所向2#站方向单边供电、由3#牵引变电所向2#站方向单边供电。

列车行车方式按当日列车套跑方案执行。相关人员记录相关整流器、直流柜及轨道电位限制器试验数据，测试结束，暂不恢复2#站牵引变电所正常供电方式，立即执行下一步越区供电的操作。

（3）模拟2#站牵引变电所故障退出运行，将3#站至1#站实现越区供电；上一步DC1500V断路器211～214；隔离开关2111～2114已退出运行，变电站值班员向电力调度员申请合上2#站2131、2142越区隔离闸刀，由电力调度负责远动操作，使3#站至1#站上下行区间接触网通过2#站2131、2142越区闸刀实现越区供电。

相关人员记录相关整流器、直流柜及轨道电位限制器试验数据，测试结束，恢复3#站至1#站区间内接触网正常供电方式。

注：电力设备远动操作期间以及后续恢复正常供电期间，需由电力调度员根据运营间隔短时调整供电方式，待远动操作调整完毕后，列车再根据运营图分别进入3#至1#区间。电力调度远动调整供电方式期间，3#至1#上下行区间内不得安排列车进入。

上述三种应急供电状况下的数据可看作车辆正常跑图运行所得，由设计人员对数据进行分析，确认供电系统是否做到了操作对正常运营无影响，操作前后无需扣车（即列车正常跑图运行过程中可直接远动操作）。

进行与主变电所接口的联调联试，除了能作为控制中心调度系统的一次正式演练，其在供电系统所有相关调试中影响范围最大，能够测试和验证的内容也最多：能够进行主变电所非正常运行状态容量检测；能够验证环网变电所与主变电所的接口正常；还能够测试线路上所有变电所的相关高、低压设备自投、自复功能，是供电系统正式运营前一次最大的考验，能够顺利完成这项联调联试，供电系统就已经具备竣工验收的条件。

本项调试的操作并不复杂，全程由电力调度员远动操作。如下图2为开关站和环网变电所及环网开关的示意图，为便于理解，进行编号叙述：

断开1#主变电所向1#开关站的一路出线电源，开关站母联开关没有自投功能，需手动操作故不会自动合闸。此时，合上1#、2#……环网变电所的环网开关（正常运行状态时处于分闸状态），由2#主变电所经2#开关站和1#、2#……环网变电所将电能反送至1#开关站高压母线。相关人员记录相关主变电所、环网变电所的试验数据，测试结束，恢复供电系统正常供电方式。

以上操作在1#开关站一路电源失电后以及支援供电完成后，线路上处在1#开关站供电区间的变电所会自动进行相关高、低压设备的自投自复动作，藉此完成对供电系统的检验。

上述两项联调联试的进行，可以检测出供电系统自身问题，同时使控制中心调度系统加快在这些非常状况下的应急反应速度，缩短车辆减速和停驶的时间，具有重要意义。

4 结语

通过供电系统与相关系统联调联试，对控制中心调度系统是正式运营前的重要演练，对各相关系统也是查漏补缺的机会。由于地下环境潮湿，有些时候各相关系统的设备在各自完成安装调试之后，可能还会零星出现损坏情况，各专业慎重对待，还能抓住联调联试的机会亡羊补牢。

联调联试工作还在随着各建设工程的实施而不断完善，除了施工组织外，我们还要深入运营维管中不断发现非常状况以及挖掘潜在隐患并给予排除；同时，还要考虑到使调度系统能做出最快的反应，把设备和人员的提升双管齐下，逐渐细化各相关系统联调联试内容。我们可以相信，随着联调联试的日益完善，运营中出现问题对城市轨道交通影响越来越小，城市居民的上下班生活将越来越安全、快捷、舒适。

参考文献：

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[2]李坚.城市轨道交通供电系统施工组织模式探讨[J].电气化铁道，2006（3）：3739.

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