地铁电力监控系统程控卡片的优化设计
来源:用户上传
作者:
摘 要：程控卡片是电力监控系统中的重要组成部分，可以对开关、刀闸进行集中操作，是地铁电力调度工作必不可少的工具。通过对地铁传统程控卡片模块组成分析和研究，提出新的卡片设计理念，新增加环网程控卡片、场段支援供电程控卡片。新增加的程控卡片不仅调用灵活，具有普适性，而且大大缩短了电力调度的操作时间，同时提高了操作效率，保证了操作的准确。优化后的程控卡片已在无锡地铁1、2号线综合监控系统中进行实际验证，证明卡片运行稳定，显著减少了设备操作时间。
关键词：轨道交通 综合监控系统 电力监控系统 程控卡片
中图分类号：U270.386 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0043-02
地铁综合监控系统，是一个高度集成化的自动监控系统，通过结合信息化交通和智能化交通，实现对地铁主要供电设备的集中监控和管理，并且对客流统计数据和列车运行情况进行监视。无锡地铁采用综合监控系统，电力监控子系统（PSCADA）是其中重要的组成部分，远程实时控制、监视及测量各变电所、接触轨设备的运行情况。程控卡片属于PSCADA系统中的控制模块，包括一系列停送电程序，可以对开关、刀闸进行连续的操作和控制。程控卡片的执行效率与运营维护休戚相关，直接影响检修可用时间以及应急抢修效率。
1 传统程控卡片模塊
1.1 传统程控卡片的模块组成
城市轨道交通设备中，电力调度管辖的设备包括主变电所、牵引降压混合变电所、降压变电所、接触轨及隔离开关。根据操作需求，传统程控卡片根据管辖设备共划分为4个分册，包括牵引降压混合变电所程控项目、车辆段停车场牵引降压混合变电所程控项目、降压变电所程控项目、接触轨区间程控项目。
1.2 牵引降压混合变电所程控项目
牵引降压混合变电所内需要进行操作卡片设计的设备主要包括整流机组、直流开关以及母排进出线设备，需要实现设备的投退、接触轨停送电、接触轨越区停送电功能，每个牵引降压混合变电所设计20个卡片，主要实现以下功能。
（1）全所整流机组及直流1500V开关设备退出/投入运行。
（2）全所整流机组退出/投入运行。
（3）接触轨左右线（上下行）停/送电。
（4）接触轨左线（上行）停/送电。
（5）接触轨右线（下行）停/送电。
（6）左线（上行）越区供电/撤除左线（上行）越区供电，恢复本所左线供电。
（7）右线（下行）越区供电/撤除右线（下行）越区供电，恢复本所左线供电。
（8）左右线（上下行）越区供电/撤除左右线（上下行）越区供电，恢复本所左线供电。
（9）段母排由运行改冷备用/由冷备用改运行。
1.3 车辆段停车场牵引降压混合变电所程控项目
车辆段牵引降压混合变电所内需要进行操作卡片设计的设备主要包括整流机组、直流开关以及母排进出线设备，需要实现设备的投退功能，每个车辆段、停车场牵引降压混合变电所设计8个卡片，主要实现以下功能。
（1）全所整流机组及直流1500V开关设备退出/投入运行。
（2）全所整流机组退出/投入运行。
（3）段母排由运行改冷备用/由冷备用改运行。
1.4 降压变电所程控项目
降压所内需要进行操作卡片设计的设备主要包括母排进出线设备，需要实现设备的投退功能，每个牵引降压混合变电所设计4个卡片，主要实现以下功能：段母排由运行改冷备用/由冷备用改运行。
1.5 接触轨区间程控项目
接触轨区间需要通过操作卡片实现各供电分区停送电功能，以及全线的接触轨停送电功能，共设计78个卡片，主要包括以下功能。
（1）接触轨各供电分区的停/送电功能。
（2）接触轨区间左线（上行）/右线（下行）的停/送电功能。
（3）接触轨区间左右线（上下行）停/送电功能。
2 程控卡片模块的改进
2.1 设计35kV环网供电分区停送电程控项目
由传统程控卡片模块组成可见，其卡片设计主要应用于直流供电系统的操作，未涉及35kV环网内的设备。而供电设备检修、应急抢修中，除了直流设备，还需操作大量的35kV环网设备。如果对这些设备进行单独操作，不仅花费时间较长，效率低，而且容易因操作步骤过多，引起疏漏，造成安全隐患。因此在程控卡片设计中，加入35kV环网设备的程控卡片，主要应用于35kV环网供电分区的停送电功能。
环网设备的程控卡片需实现对母排进出线开关、刀闸的操作。因此针对每一个环网供电分区，设计相应的停/送电程控卡片，共计8个卡片，实现以下功能。
（1）第一分区停/送电。
（2）第二分区停/送电。
（3）第三分区停/送电。
（4）第四分区停/送电。
通过8个卡片的自由组合，可以实现对部分环网或者全部环网供电分区的停送电功能，加强了卡片的实用性和灵活性。每个环网供电分区程控卡片均包括100个以上的操作步骤，通过这些卡片对环网供电分区进行停送电操作，不仅提高了操作的效率而且保证了操作的准确。
2.2 设计车辆段、停车场支援供电程控卡片
根据无锡地铁供电安排，车辆段出入段线、停车场出入场线均由正线接触轨通过越区隔离开关进行供电，出入段线、出入场线与场段内接触轨之间的越区隔离开关日常均在分位。因此假如场段接触轨失电，可以通过出入段线、出入场线与场段内接触轨之间的越区隔离开关向场段支援供电。
若车辆段接触轨失电，通过合上车辆段与正线之间的越区隔离开关，即可将电供至场段接触轨。支援供电操作虽然步骤较少，但由于所需操作的设备在多个界面上，为减少操作时间，设计了车辆段、停车场支援供电的程控卡片，共计4个卡片，实现以下功能。
（1）正线向车辆段支援供电。
（2）撤除正线向车辆段支援供电，车辆段恢复正常供电。
（3）正线向停车场支援供电。
（4）撤除正线向停车场支援供电，停车场恢复正常供电。
3 结语
通过对无锡地铁程控卡片的分析和优化设计，使35kV环网停送电、场段支援供电也可以通过程控卡片实现，并且可以通过卡片之间的组合，满足多种操作需求。充分利用好程控卡片，不仅大大缩短了操作时间，保证了操作的准确性，提高了操作的效率，而且对检修、应急抢修来说，意义非常重大。
参考文献
[1] 陈辉，刘懿.城市轨道交通并行程控卡片设计[J].都市快轨交通，2015（6）：91-93.
[2] 戴琳.轨道交通综合监控系统运行模式研究[J].铁道工程学报，2008（2）：73-76.
[3] 佟晓冬，回嘉冀.地铁牵引供电系统分析[J].电气开关，2016（3）：105-106，108.
[4] 张龙.关于地铁电力监控系统的特性分析[J].公路桥梁，2017（1）：122.
[5] 张永强，苑薇薇.SCADA系统在城市轨道交通供电系统中的应用设计[J].工程技术，2011（22）：59-60.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15036421.htm
