地铁供电系统电力监控调试研究

来源:用户上传      作者:陈国瑞

　　摘  要：该文首先对地铁供电系统电力监控简要概述，然后从故障排查、设备型号、电气安全事故这3个方面分析该系统在电力监控调试中的常见问题，最后再分别从目的、流程、方法这3个角度详细阐述该系统电力监控调试的具体工作，而该系统电力监控调试的方法有被控站监控子系统的单独调试和中央控制系统与被控站之间的联合调试两种，这两种调试方法需要同时使用才能保证地铁供电系统调试之后准确排查出电力供给过程中的各种故障问题。
　　关键词：地铁  供电系统  电力监控调试  故障问题
　　Abstract：This article first gives a brief overview of the power monitoring of the subway power supply system and then analyzes the common problems of the system in power monitoring and debugging from three aspects of troubleshooting， equipment models and electrical safety accidents. Finally， the specific work of the power monitoring and debugging of the system is elaborated from the three perspectives of purpose， process and method. The methods of power monitoring and debugging of the system include the independent debugging of the controlled station monitoring subsystem and the joint debugging between the central control system and the controlled station. These two debugging methods require it can be used at the same time to ensure that various faults in the power supply process can be accurately detected after the subway power supply system is debugged.
　　Key Words：Subway;Power supply system;Power monitoring and debugging;Fault problem
　　隨着城市的发展进程加快，地铁的建设工作也逐渐成为必然，越发达的城市地铁线路建设就越完全，地铁作为现代生活中最常用的交通工具之一受到社会各界的广泛重视，所以其安全性能必须要得到保障。地铁供电系统监控调试过程中的问题对地铁的安全性能影响极大，该系统需要根据目的和流程制定监控调试方法，保证地铁供电系统的安全，防止地铁运行过程中出现电力安全事故。
　　1  地铁供电系统电力监控
　　地铁供电系统需要监控变电所的实时变化情况，变电所中主要有供电设备和接触网，其中接触网中具有电动隔离开关装置。其中地铁供电系统电力监控主要监控供电设备和电动隔离开关是否异常，具体可以根据电力设备和接触网电动隔离开关的运行参数进行判断。如果电力设备和接触网电动开关出现异常或者故障，其运行参数相比以往会有很大不同，所以地铁供电系统电力监控只需要在电力设备和接触网电动隔离开关上设置传感器监控收集运行参数即可完成监控工作。地铁供电系统电力监控的运行参数和数据最终都会汇集到地铁调度中心，调度中心电力监控系统可以根据参数变化及时发现地铁供电系统中的问题，并且实现自动化管理，保证地铁供电系统正常工作，有效地降低了地铁电力安全事故的发生几率。
　　地铁供电系统电力监控主要通过二级管理和三级监控的方式监控各车站电力设备及接触网的数据。其中二级管理为控制中心和车站同时对供电系统进行电力监控和管理，其中控制中心可以调配管理所有车站的供电系统。而三级监控则除了控制中心和车站电力监控之外还包括现场级别的监控，三级监控方式之中控制中心的监控等级依旧是最高的，控制中心可以对车站和现场级别的监控故障结果进行管理。地铁供电系统电力监控由监控调度系统、复式终端、子站系统以及综合监控通信通道4个部分组成。其中监控调度系统分控制中心和车站两个等级，控制中心为总监控调度系统，分别对各个子车站监控调度系统进行管理;复式终端为地铁供电系统电力监控的终端，一般设置在地铁停车位置;子站系统分别为各个车站变电所的电力监控系统，车站主变电所中存在大量的电力设备和接触网电动开关，所以需要设置子站电力监控系统直接对变电所进行管理;综合监控通信通道是电力监控系统中的重要组成部分，其功能是保证控制中心可以受到子站监控系统所传递的电力监控数据和参数，控制中心接收到电力监控数据之后才能及时发现地铁供电系统中的故障并进行调度解决，防止地铁供电系统存在安全隐患。
　　2  地铁供电系统电力监控调试中的常见问题
　　2.1 地铁供电系统排查故障的难度大
　　地铁供电系统电力监控调试的过程中需要按照二级管理和三级监控的方式对故障进行排查，但是这种故障排查方式只能将故障范围确定在车站范围，而具体车站哪个电力设备或者接触网电动隔离开关出现故障则无法判断。所以地铁供电系统电力监控调试各个环节的过程中，无法确定定位电力故障位置，电力监控调试的难度大大增加。同时地铁供电系统电力监控调试需要从车站和控制中心两个角度进行调试，单独调试车站电力监控系统无法准确定位故障位置，在单独调试车站电力监控系统之后必须再次对车站电力监控系统与控制中心进行联合调试，这样才能在双方共同监控调试之下准确定位电力故障的位置，从而降低地铁供电系统故障发生的几率。地铁供电系统必须保障中央控制中心的监控系统与车站监控系统的联调效率，才能增加故障排查的速度，这样地铁供电系统电力监控系统发生故障之后才能在第一时间内将其定位，最后将地铁电力安全隐患降到最低。 　　2.2 地铁供电系统使用的设备型号复杂
　　地铁供电系统在构建时由于种种原因選择的电力设备型号比较复杂，很多车站的供电系统电力设备的生产厂家不同，尤其是地铁换乘站的供电系统。而电力设备的生产厂家不同电力设备的型号也会有所不同，即使按照地铁采购要求型号相同，不同生产厂家的生产工艺也不相同，最终投入使用的电力设备一定存在差别，这些电力设备型号的不同对地铁供电系统的电力监控调试工作造成了一定困难。地铁供电系统电力监控调试的过程中，调试人员必须先解决电力设备型号不同的问题再开展调试工作，否则电力设备的通讯频道存在差异容易导致控制中心接收不到监控调试信息，最终无法得到准确供电系统监控调试结果，同样无法根据调试结果判断车站变电所是否存在电力故障，不利于地铁供电系统对电力故障进行实时监控和自动化管理。所以地铁供电系统电力监控调试必须重视电力设备型号的问题，电力设备型号越复杂供电系统的监控调试就越困难，地铁供电系统构建时就应该考虑到电力设备型号对监控调试的影响。地铁供电系统应该尽可能选择同一生产厂家对各车站的电力设备进行生产，这样能够保证电力设备没有太大差别，电力设备的通信频道也能保持一致，最终地铁供电系统的监控调试工作会更加简单精准，有利于快速排查出供电系统中的故障所在[1]。
　　2.3 地铁供电系统电气设备容易发生安全事故
　　地铁供电系统电力监控调试之后并没有做好保护措施，导致地铁供电监控系统中的电力设备存在电力安全隐患。而地铁作为最重要的交通工具之一，为城市交通分担了人流量，一旦地铁供电系统发生安全事故，不只会威胁到地铁乘客的生命安全，还会在社会各界引发强烈反响，所以地铁供电系统电力监控调试工作必须做好。当前地铁供电系统电力监控调试工作完成之后，虽然能够保证地铁供电系统发生电力故障之后可以在第一时间排查到故障位置并直接进行自动化处理，但是地铁供电系统电力监控调试之后电力设备没有做好养护工作，导致地铁中发生触电风险的几率大大增加，乘客无法在地铁中保护自身的生命安全不受损害。地铁供电系统电力监控调试发现电力设备存在安全隐患之后需要第一时间进行维修，但是维修之后必须要做好防范措施，防止地铁乘客误触供电系统发生安全事故。地铁供电系统电力监控调试完成后进行养护工作也是对调试成果的一种保障，如果调试完成后养护工作不当短时间内再次出现电气设备或者线路故障，容易由电气设备再次引发安全事故。
　　3  地铁供电系统电力监控调试的具体工作
　　3.1 地铁供电系统电力监控调试的目的
　　地铁供电系统电力监控调试的最终目的是防止电力安全事故的发生，直接目的是检验电力监控系统是否能够有效检测地铁供电系统中的故障并且及时进行修复。地铁供电监控系统一般都是自动化系统，该系统不需要工作人员值班看守，经过调试后的系统本身就可以对变电所中各个电力设备进行监控，如果电力设备出现故障导致地铁供电系统异常，电力设备的运行状态数据会通过通信通道传输到控制中心，控制中心可以根据电力设备的运行数据判断各车站变电所是否存在安全隐患。如果地铁车站变电所存在安全隐患，地铁电力监控自动化系统可以直接根据故障排除逻辑对故障电力设备进行修复。地铁供电系统电力监控调试工作可以保证电力监控自动化系统能够在第一时间识别出电力故障并进行排除，如果电力监控系统没有进行调试，很多电力故障无法快速识别和定位，并不利于维护地铁供电系统的安全稳定[2]。
　　3.2 地铁供电系统电力监控调试的流程
　　地铁供电系统电力监控调试工作准备流程共分5个步骤：第一步为制定地铁电力监控系统的调试方案;第二步是根据调试方案对调试工作的具体事项进行分工;第三步是根据调试方案准备好调试设备和仪器;第四步是调试之前对调试人员进行培训;第五步是向调试人员讲解安全注意事项。地铁供电系统电力监控调试准备工作必须按照这5步监控调试流程进行才能保证调试工作顺利开展，然后再具体开展电力监控系统的调试工作。地铁供电系统电力监控调试流程分两个步骤：第一步为调试信号控制盘和控制单元;第二步为调试复视系统。地铁电力监控系统调试信号控制盘和控制单位是为了检测供电系统是否符合监控系统的标准，而调试复视系统是为了检测中央控制系统与被控站的监控系统是否能够有效检测出供电系统的故障，复视系统的调试还应该检测中央控制系统、子站控制系统与供电车间监控系统是否能够同时工作[3]。
　　3.3 地铁供电系统电力监控调试的方法
　　地铁供电系统电力监控调试的方法有联合调试和本体调试两种。其中联合调试是指多个监控系统之间的联调，地铁电力监控调试中联调方法是指中央控制系统与被控站之间的联调，电力监控系统通过该种调试方法可以发现很多本体调试不能发现的电力故障，联通方法可以有效减少地铁供电系统中的安全隐患;而本体调试在地铁供电系统中是指对地铁被控站监控子系统的单独调试，该调试方法可以直接检测出子站监控系统中各单元的电力故障问题。
　　（1）被控站监控子系统的调试，地铁被控站电力监控子系统调试需要分别对遥控输入子系统和模拟量输入接口进行调试。遥控输入子系统调试的过程中可以根据信号控制盘中的信号数据作为监控数据，然后根据电力监控子系统中的参数变化判断是否存在电力故障，最后等到电力监控系统中的声光报警信号变化情况判断调试工作是否完成。模拟量输入接口调试则是根据数量电量的参数变化情况判断地铁供电系统是否存在故障，该接口的调试工作同样需要按照地铁电力监控调试流程进行，被控站监控子系统的调试应该从各个功能模块进行测试，等到所有功能均符合电力监控系统的标准即调试完成[4]。
　　（2）中央控制系统与被控站之间的联合调试，地铁中央控制系统与被控站之间的联调应该先对遥感信号进行调试，该调试工作需要根据开关位置信号校验被控站开关的位置，如果中央控制系统中的遥感信号与被控站之间的开关一一对应，则中央控制系统与被控站之间的联调工作完成。当中央控制系统发现地铁供电系统出现电力故障时，可以立即根据被控站的数据反馈判断准确的故障位置，再根据遥感信号控制被控站的开关即可远程完成对地铁供电系统的控制，中央控制系统与被控站之间的联调是地铁供电系统的安全保障。
　　4  结语
　　综上所述，地铁供电系统电力监控调试是非常必要的，但是在监控调试的过程中存在故障排查难度大、设备型号复杂、容易发生电气安全事故等问题。所以地铁供电系统必须先确定电力监控调试的目的和流程，然后再分别对被控站子系统单独调试以及对中央控制系统与被控站之间联合调试，这样才能保证地铁供电系统可以监控电力供给过程中的异常问题，从而保护地铁供电系统的安全。
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