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地铁低压配电系统电压波动应对措施

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摘要：地铁低压配电系统实现了地铁供电网络的全方位服务功能，承担着为除地铁列车组外的所有低压用电设备负荷提供电能的重要任务，保证了所有电力照明设备的安全、可靠、有效配电。地铁低压负荷种类繁多，其服务功能也不尽相同。其中一些是防灾负荷，如排烟风机、防洪水泵等；另一些是日常运行所必需的负荷，如照明、自动扶梯、自动售票和检票系统(AFC)等。动态照明分类应该基于负载的低压配电系统对应于自然,负载分布,局部控制和实施设备,储备(FAS)火灾报警系统,自动化系统(BAS)接口状态的远程控制,控制系统布线形式与BAS的远程控制,FAS发出指令有密切关系,其可靠性将直接影响设备运行的连续性和运行控制的便利性。

地铁线路一般采用集中、分散或混合布线方式将城市电网供电与地铁线路连接。城市电网的波动或地铁内部电源的切换可能导致低压配电网的波动。电网波动造成的危害包括:运行中的电机设备停机；集中控制照明装置大面积停电；系统存储单元中能够实时上传数据的数据丢失等。因此，在设计中有必要防止功率波动对运行设备造成的不利后果。目前，电气设计人员应该关注这一点。

关键词：地铁；低压配电系统；电压波动；应对措施

一、消防专用风机

地铁消防专用送、排风机属于一级负荷，火灾时启动风机进行送风排烟。专用消防风机电控箱一次系统如图1所示，采用双电源切换装置、负荷隔离开关、断路器、接触器、热继电器对风机进行配电、保护及控制。

消防专用风机在火灾时由FAS系统远程启动并采用模式控制，风机需连续运行1h。车站变电所0.4kV主接线如图2所示。排烟风机启动运行期间，出现单母线分段接线形式的0.4kV主进电源1失压，需延时跳进线断路器QF1，母线分段断路器QF3合闸，此时排烟风机电控箱的主供电源由断路器QF2供电的母线供电，而排烟风机电控箱设置的双电源切换装置不管是否设置延时自投(不设置延时自投，双电源切换装置ATSE切换本身也需要固有的时间)，都会有短暂的停电时间，导致排烟风机电控回路会有短时停电间隔。接触器主触头由于其线圈电压消失而断开，排烟风机停机。此外，其他情况的电源波动也可能导致排烟风机电控箱进线电源电压波动，使电控回路上的接触器主触头断开，风机停机。

风机需要再次启动运行，必须FAS远程发来的常压有源信号触发风机启动，则风机在电网恢复正常或电源切换后会直接启动，系统恢复正常排烟模式。但此时FAS引来的信号为有源脉冲信号，风机电控箱二次回路接线中即使采用自保持回路，当供电电源恢复后仍然无法自启动风机，排烟风机仍处于停机状态，无法实现排烟，需采用其他措施来启动风机。当然可以采用应急启动(即IBP强启)。但在火灾工况下工作人员处于救灾状态，恢复供电后直接自启是首选。

图2车站变电所0.4kV主接线

二、接触器控制的照明系统

部分轨道交通车站站厅、站台公共区照明仍采用接触器集中控制照明启、停的方式，公共区照明配电箱一次系统图如图3所示。地下公共区照明为一级负荷，日常运营时提供足够的照度，公共区照明突然停电会引起人员密集场所乘客的恐慌，造成较大社会影响。

图4公共区照明配电箱二次原理图

三、通风空调系统PLC

标准的地下车站站厅两端分别设置通风空调电控柜。通风空调电控柜给通风空调设备提供电源并实现现场控制，消防风机(非前述的消防专用风机)采用两路独立220/380V电源通过双电源切换装置给风机提供电源。所有由通风空调电控柜提供电源的风机运行状态、故障信号、转换开关位置信号等信息实时通过通风空调电控柜内设置的PLC上传至BAS系统，同时BAS系统通过PLC给风机发出控开、控关命令。设置在通风空调电控柜内的PLC所引的电源很多情况引自自身双电源切换装置下口，当双电源切换装置在电网波动或切换时PLC断电，导致BAS系统上传的数据丢失。因此，PLC电源引自其他专业设置的UPS电源，也可以在通风空调电控柜内设置1个小容量的UPS电源，由此UPS电源给PLC供电。

结束语

消防专用风机应接收FAS引来的有源常压信号启动风机，才能避免在火灾工况下电网波动导致风机停止的风险；采用接触器控制照明系统，BAS系统控制采用常压反逻辑方式控制照明；通风空调电控柜的PLC电源需引自UPS电源，确保电源波动时数据不丢失。

参考文献:

［1］地铁设计规范:GB50157—2013［S］.

［2］供配电设计规范:GB50052—2009［S］.

［3］低压配电设计规范:GB50054—2011［S］.

［4］火灾自动报警设计规范:GB50116—2013［S］.

［5］民用建筑电气设计规范:JGJ16—2008［S］.

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-全文完-