城軌供電系統(tǒng)電氣設(shè)備控制方式的研究

周佳

摘要：由于城市軌道交通建設(shè)的特殊性能和管理需求，針對變電所中相關(guān)電氣設(shè)備的控制方式而言，不僅要設(shè)置中心遙控形式、就地控制形式等，還可以在車站內(nèi)安裝IBP緊急分閘控制的方式，以及設(shè)置火災(zāi)發(fā)生時報警系統(tǒng)切除非消防電源負(fù)荷控制的方式，保證供電工作的可靠性和安全性。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;供電系統(tǒng)設(shè)備;電氣設(shè)備運(yùn)行;控制方式分析

城市供電系統(tǒng)能夠?yàn)檐囌?、列車等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供牽引電能和動力照明。而在這個過程中，城市電網(wǎng)提供不同電壓等級的電源，是不能為城市軌道車輛運(yùn)行和機(jī)械電氣設(shè)備運(yùn)行所使用，這就需要具有電源轉(zhuǎn)換功能的電氣設(shè)備，將引入的電源進(jìn)線轉(zhuǎn)換再分配。而且，為了保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，需要根據(jù)城市軌道交通供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，對電氣設(shè)備運(yùn)行控制方式進(jìn)行合理設(shè)置。

一、控制中心級遙控方式

控制中心級遙控方式主要是指控制中心的電力調(diào)度，向城市軌道沿線上的降壓變電所、主變電所、牽引變電所中開關(guān)電氣設(shè)備發(fā)送分閘操作指令和合閘操作指令，來進(jìn)行遠(yuǎn)距離的控制管理。通常情況下，在控制中心需要配置電力監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度人員工作空間，通過對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行遙控管理，來集中化的體現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)和各類參數(shù)。而這些都是需要具有操作權(quán)限的工作人員才能夠執(zhí)行。

通常情況下，遙控操作方式是由電力調(diào)度人員在工作空間內(nèi)發(fā)出相關(guān)指令，通過信息通道將其傳送到變電所中的綜合控制屏上，并由其主控單元通過網(wǎng)絡(luò)通信方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)介_關(guān)柜中的監(jiān)控單元，再由相應(yīng)開關(guān)電氣設(shè)備上的模塊或者裝置進(jìn)行分閘操作和合閘操作。而當(dāng)通過中心級遙控方式進(jìn)行電氣設(shè)備的控制時，具有遙控功能作用的開關(guān)電氣設(shè)備就能夠立即或者遠(yuǎn)處的對開關(guān)進(jìn)行操作。

二、變電所自動化級控制

變電所自動化級控制主要是指電氣工作人員通過對變電所進(jìn)行集中化的管理，來實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制。通常情況下，在變電所控制室內(nèi)設(shè)置綜合控制屏，對各個設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和各類運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的對開關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行遙控控制。而這個遙控操作主要是由電氣操作技術(shù)人員通過綜合控制屏下發(fā)相應(yīng)指令，再將數(shù)據(jù)信息利用網(wǎng)絡(luò)信息傳遞到開關(guān)柜中監(jiān)控單元，由開關(guān)電氣設(shè)備上的模塊和裝置進(jìn)行分閘操作和合閘操作。

城市軌道交通供電系統(tǒng)中交流電壓系統(tǒng)斷路器等都是可以利用綜合控制屏進(jìn)行遠(yuǎn)距離的遙控控制。而再利用綜合控制屏進(jìn)行遙控時，各個開關(guān)電氣設(shè)備能夠立即或者遠(yuǎn)處的進(jìn)行開關(guān)位置的選擇。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)位置的時，綜合控制屏上的遙控操作是處于閉鎖狀態(tài)。供電系統(tǒng)中開關(guān)電氣設(shè)備中都設(shè)置有事故跳閘信號問題，跳閘信號復(fù)歸分為就地和遠(yuǎn)方的兩種形式，其中遠(yuǎn)方復(fù)歸主要是通過控制中心級遙控和變電所綜合自動化級遙控來實(shí)現(xiàn)控制。

三、跳閘信號的就地控制

針對城市供電系統(tǒng)中存在的交流電壓層級和直流開關(guān)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)中設(shè)置了分閘按鈕和合閘按鈕，通過電動方式和手動方式進(jìn)行合閘操作和分閘操作。而就地控制方式主要是通過操作電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)上的分合閘按鈕或者控制化開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化控制。

為了使電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)多種控制模式的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，需要在自動化裝置上設(shè)置手動模式和自動模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的開關(guān)，并在開關(guān)設(shè)備中設(shè)置就地開關(guān)和遠(yuǎn)動開關(guān)，這樣電氣操作技術(shù)人員能夠通過對開關(guān)位置的旋轉(zhuǎn)選擇，實(shí)現(xiàn)不同控制方式的轉(zhuǎn)換。城市軌道交通供電系統(tǒng)中變電所多是采用無人值守的運(yùn)營方式，在正常運(yùn)行過程中，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的實(shí)際位置，來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的控制操作。當(dāng)相關(guān)設(shè)備需要進(jìn)行檢修或者巡視的時候，電氣操作技術(shù)人員可以根據(jù)相應(yīng)指令，將轉(zhuǎn)換開關(guān)選到手動位置。

四、火災(zāi)報警聯(lián)動化系統(tǒng)

城市軌道交通系統(tǒng)中動力照明供電系統(tǒng)的饋線回路包含了消防負(fù)荷回路和非消防負(fù)荷回路。當(dāng)?shù)罔F車站的站廳或者站臺出現(xiàn)火災(zāi)事故時，為了保證消防人員的生命安全，有效的防止火勢蔓延帶來的風(fēng)險事故影響范圍擴(kuò)大，火災(zāi)報警消防聯(lián)動系統(tǒng)會及時發(fā)出警報信號，并切斷非消防負(fù)荷回路的電源。同時，為了保證乘客人員和工作人員能夠安全且及時的撤離，需要保證消防負(fù)荷回來的電源能夠安全可靠的進(jìn)行供電運(yùn)行，保證消防設(shè)施的正常使用。

五、車站綜合后備盤分閘

城市軌道交通系統(tǒng)在運(yùn)營過程中，如果出現(xiàn)緊急故障問題，如行人跌落至軌道、車站發(fā)生火災(zāi)等，相關(guān)工作人員能夠及時切斷事故發(fā)生區(qū)域的供電電源。這樣在接觸網(wǎng)斷電的前提下，采用有效的救援措施對乘客人員進(jìn)行及時安全的疏散。因此，在設(shè)置有牽引變電所的地鐵車站，需要在車站綜合后備盤分閘上增設(shè)緊急分閘按鈕。這樣在緊急事故發(fā)生的過程中，能夠迅速操作緊急分閘，切斷事故區(qū)域的供電電源，并保證其他區(qū)域供電電源的正常使用。

六、結(jié)語

綜上所述，為了保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，保證電氣設(shè)備和工作人員以及乘客人員的安全，需要在地鐵變電所建設(shè)過程中，綜合諸多影響因素，結(jié)合城市軌道交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，合理設(shè)置系統(tǒng)控制方式，如控制中心級遙控方式、變電所自動化級控制、跳閘信號的就地控制、火災(zāi)報警聯(lián)動化系統(tǒng)、車站綜合后備盤分閘等，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化操作控制，保證地鐵軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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（作者單位：南京地鐵運(yùn)營有限責(zé)任公司）