不少地鐵運(yùn)營(yíng)維保企業(yè)和城市軌道交通監(jiān)管單位*近咨詢?nèi)齻€(gè)核心問(wèn)題:一是地鐵供電系統(tǒng)內(nèi)頻發(fā)的開(kāi)關(guān)柜局放隱患要怎么通過(guò)合規(guī)檢測(cè)手段提前排查,二是有沒(méi)有可落地的軌道交通開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)*項(xiàng)目可以參考,三是公開(kāi)的局放檢測(cè)案例中的方案能不能直接復(fù)制到自身線路中。針對(duì)這兩類用戶的核心需求,我們結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范和實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)說(shuō)明。
地鐵作為大運(yùn)量公共交通,供電系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到運(yùn)營(yíng)安全,而10kV、35kV中壓開(kāi)關(guān)柜是地鐵供電系統(tǒng)的核心設(shè)備,承擔(dān)著牽引變、降壓變的電能分配功能【1】。由于開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期處于封閉運(yùn)行狀態(tài),加上地鐵運(yùn)營(yíng)環(huán)境存在濕度大、雜散電流干擾、負(fù)荷波動(dòng)頻繁等特點(diǎn),絕緣劣化引發(fā)的開(kāi)關(guān)柜局放問(wèn)題成為運(yùn)維中較為常見(jiàn)的隱患類型。據(jù)國(guó)內(nèi)城市軌道交通運(yùn)維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),近三年供電系統(tǒng)故障中,有37%的故障源于開(kāi)關(guān)柜絕緣問(wèn)題,其中80%的故障前期都存在持續(xù)的開(kāi)關(guān)柜局放信號(hào),但因?yàn)槲醇皶r(shí)檢測(cè)排查*終發(fā)展為絕緣擊穿、跳閘停運(yùn),甚至引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)【2】。相較于常規(guī)電力場(chǎng)景的開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè),軌道交通開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)需要適配地鐵場(chǎng)景的特殊干擾環(huán)境,同時(shí)符合軌道交通行業(yè)的運(yùn)維管理要求,因此不能直接套用普通工商業(yè)場(chǎng)景的檢測(cè)方案。
針對(duì)B端用戶普遍關(guān)心的應(yīng)用場(chǎng)景、性能參數(shù)和成本問(wèn)題,首先要明確不同運(yùn)維階段的檢測(cè)方案選擇邏輯。第一類是日常運(yùn)維巡檢場(chǎng)景,適合采用便攜式特高頻、超聲波局放檢測(cè)儀,這類設(shè)備的核心參數(shù)要求是特高頻檢測(cè)靈敏度不低于1pC,超聲波檢測(cè)靈敏度不低于2dB,可有效屏蔽地鐵運(yùn)行中的電磁干擾,單次單柜檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)5分鐘,單臺(tái)設(shè)備采購(gòu)成本普遍在數(shù)萬(wàn)元區(qū)間,適合維保團(tuán)隊(duì)日常摸排使用。第二類是年度專項(xiàng)檢測(cè)場(chǎng)景,適合采用特高頻、超聲波、地電波聯(lián)合檢測(cè)方案,由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)上門(mén)服務(wù),單柜檢測(cè)成本在數(shù)百元區(qū)間,檢測(cè)精度更高,可定位局放源位置,判定隱患等級(jí),適合對(duì)全線路開(kāi)關(guān)柜做系統(tǒng)性隱患排查。第三類是新建線路驗(yàn)收?qǐng)鼍埃枰_(kāi)展帶電局放檢測(cè),作為供電系統(tǒng)竣工驗(yàn)收的必要環(huán)節(jié),檢測(cè)結(jié)果需納入工程驗(yàn)收檔案,避免新建設(shè)備帶隱患投運(yùn)。
針對(duì)G端用戶關(guān)心的規(guī)范和資質(zhì)要求,根據(jù)《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)維安全管理辦法》要求,軌道交通開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)需符合現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和軌道交通行業(yè)規(guī)范,檢測(cè)機(jī)構(gòu)需具備CMA檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)、電力工程檢測(cè)相關(guān)資質(zhì),出具的檢測(cè)報(bào)告需包含隱患位置、局放信號(hào)強(qiáng)度、隱患等級(jí)、整改建議等內(nèi)容,作為監(jiān)管部門(mén)考核運(yùn)維單位安全工作的重要依據(jù)【3】。部分城市還出臺(tái)了地方層面的管理細(xì)則,要求運(yùn)營(yíng)單位每年向監(jiān)管部門(mén)提交本年度的軌道交通開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)報(bào)告,作為線路安全運(yùn)營(yíng)的證明材料。
2022年某新一線城市地鐵3號(hào)線開(kāi)展全線供電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜局放專項(xiàng)檢測(cè),該線路已運(yùn)營(yíng)7年,此前1年內(nèi)在上行段先后出現(xiàn)2次開(kāi)關(guān)柜閃絡(luò)跳閘故障,單次故障導(dǎo)致全線晚點(diǎn)22至35分鐘,被當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸主管部門(mén)納入重點(diǎn)整改清單,這個(gè)局放檢測(cè)案例的實(shí)施流程和成果,對(duì)國(guó)內(nèi)同類型運(yùn)營(yíng)年限的地鐵線路有較高的參考價(jià)值。
項(xiàng)目實(shí)施前,運(yùn)營(yíng)方聯(lián)合監(jiān)管部門(mén)明確了三項(xiàng)核心要求:一是檢測(cè)過(guò)程不能影響地鐵正常運(yùn)營(yíng),所有檢測(cè)工作需在夜間停運(yùn)窗口(0點(diǎn)至4點(diǎn))開(kāi)展,檢測(cè)人員需遵守地鐵運(yùn)營(yíng)區(qū)域的安全管理規(guī)定,穿戴反光背心,所有檢測(cè)設(shè)備需提前做好絕緣防護(hù),避免接觸帶電部位;二是檢測(cè)結(jié)果需具備法律效力,可作為整改驗(yàn)收的依據(jù);三是對(duì)已發(fā)現(xiàn)的隱患要給出可落地的整改方案,優(yōu)先選用不影響后續(xù)運(yùn)營(yíng)的整改措施。
檢測(cè)團(tuán)隊(duì)采用特高頻+超聲波+地電波聯(lián)合檢測(cè)方法,對(duì)全線12個(gè)牽引變電所、24個(gè)降壓變電所的共計(jì)728臺(tái)中壓開(kāi)關(guān)柜逐一檢測(cè),全過(guò)程共發(fā)現(xiàn)存在開(kāi)關(guān)柜局放信號(hào)的設(shè)備31臺(tái),其中一般隱患22臺(tái),嚴(yán)重隱患9臺(tái)。針對(duì)嚴(yán)重隱患設(shè)備,檢測(cè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)信號(hào)頻譜分析和定位,明確隱患來(lái)源分別為:4臺(tái)開(kāi)關(guān)柜母線室絕緣子表面積污引發(fā)的沿面放電,3臺(tái)開(kāi)關(guān)柜斷路器觸頭接觸不良引發(fā)的懸浮放電,2臺(tái)開(kāi)關(guān)柜電纜終端頭應(yīng)力錐安裝錯(cuò)位引發(fā)的氣隙放電。
項(xiàng)目完成后,運(yùn)營(yíng)方根據(jù)檢測(cè)報(bào)告的整改建議,在3個(gè)月內(nèi)完成了所有隱患設(shè)備的清潔、緊固、部件更換工作,后續(xù)兩年的運(yùn)維跟蹤數(shù)據(jù)顯示,該線路未再發(fā)生同類開(kāi)關(guān)柜絕緣故障,供電系統(tǒng)可靠性提升了28%,相關(guān)整改工作也通過(guò)了當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸主管部門(mén)的驗(yàn)收。該局放檢測(cè)案例也被納入當(dāng)?shù)爻鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)維典型經(jīng)驗(yàn)庫(kù),在全市多條運(yùn)營(yíng)線路中推廣,后續(xù)共有5條線路參考該項(xiàng)目的檢測(cè)方案開(kāi)展了專項(xiàng)排查,累計(jì)發(fā)現(xiàn)各類開(kāi)關(guān)柜局放隱患70余處,避免了多起潛在的供電故障。
對(duì)B端的地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)而言,首先要建立開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)的常態(tài)化機(jī)制,運(yùn)營(yíng)未滿3年的線路每年度開(kāi)展1次專項(xiàng)檢測(cè),運(yùn)營(yíng)滿3年的線路每半年開(kāi)展1次專項(xiàng)檢測(cè),日常巡檢中增加局放快速檢測(cè)環(huán)節(jié);其次要根據(jù)自身運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的人員配置和預(yù)算情況,選擇合適的檢測(cè)模式,自有運(yùn)維團(tuán)隊(duì)具備檢測(cè)能力的可采購(gòu)便攜式設(shè)備自主開(kāi)展巡檢,預(yù)算有限或人員不足的可選擇第三方機(jī)構(gòu)提供年度檢測(cè)服務(wù);另外要建立隱患臺(tái)賬,對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)柜局放隱患按照等級(jí)分級(jí)處理,嚴(yán)重隱患需在7個(gè)工作日內(nèi)整改,一般隱患可結(jié)合月度檢修計(jì)劃處理,整改完成后要開(kāi)展復(fù)測(cè)確認(rèn)局放信號(hào)消除。
對(duì)G端的城市軌道交通監(jiān)管部門(mén)而言,首先要完善地方層面的規(guī)范要求,將軌道交通開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)納入年度安全考核指標(biāo),明確檢測(cè)頻次、檢測(cè)方法、報(bào)告要求等內(nèi)容;其次要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)審核,要求從事相關(guān)檢測(cè)業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)具備對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)檢測(cè)資質(zhì),檢測(cè)人員需持有電力作業(yè)相關(guān)證書(shū),定期對(duì)檢測(cè)報(bào)告的質(zhì)量進(jìn)行抽查;另外要建立典型隱患通報(bào)機(jī)制,對(duì)轄區(qū)內(nèi)線路檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的共性開(kāi)關(guān)柜局放隱患及時(shí)通報(bào),組織運(yùn)營(yíng)單位開(kāi)展交叉排查,降低同類故障的發(fā)生概率,同時(shí)可收集整理*的局放檢測(cè)案例,組織行業(yè)內(nèi)交流分享,提升整體運(yùn)維水平。
【1】城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行維修規(guī)范
【2】中壓開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則
【3】城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)維安全管理辦法
【4】局部放電測(cè)量 電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則