地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試研究

陳國瑞

摘? 要：該文首先對地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控簡要概述，然后從故障排查、設(shè)備型號、電氣安全事故這3個方面分析該系統(tǒng)在電力監(jiān)控調(diào)試中的常見問題，最后再分別從目的、流程、方法這3個角度詳細闡述該系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的具體工作，而該系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的方法有被控站監(jiān)控子系統(tǒng)的單獨調(diào)試和中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)合調(diào)試兩種，這兩種調(diào)試方法需要同時使用才能保證地鐵供電系統(tǒng)調(diào)試之后準確排查出電力供給過程中的各種故障問題。

關(guān)鍵詞：地鐵? 供電系統(tǒng)? 電力監(jiān)控調(diào)試? 故障問題

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

隨著城市的發(fā)展進程加快，地鐵的建設(shè)工作也逐漸成為必然，越發(fā)達的城市地鐵線路建設(shè)就越完全，地鐵作為現(xiàn)代生活中最常用的交通工具之一受到社會各界的廣泛重視，所以其安全性能必須要得到保障。地鐵供電系統(tǒng)監(jiān)控調(diào)試過程中的問題對地鐵的安全性能影響極大，該系統(tǒng)需要根據(jù)目的和流程制定監(jiān)控調(diào)試方法，保證地鐵供電系統(tǒng)的安全，防止地鐵運行過程中出現(xiàn)電力安全事故。

1? 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控

地鐵供電系統(tǒng)需要監(jiān)控變電所的實時變化情況，變電所中主要有供電設(shè)備和接觸網(wǎng)，其中接觸網(wǎng)中具有電動隔離開關(guān)裝置。其中地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控主要監(jiān)控供電設(shè)備和電動隔離開關(guān)是否異常，具體可以根據(jù)電力設(shè)備和接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)的運行參數(shù)進行判斷。如果電力設(shè)備和接觸網(wǎng)電動開關(guān)出現(xiàn)異常或者故障，其運行參數(shù)相比以往會有很大不同，所以地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控只需要在電力設(shè)備和接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)上設(shè)置傳感器監(jiān)控收集運行參數(shù)即可完成監(jiān)控工作。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控的運行參數(shù)和數(shù)據(jù)最終都會匯集到地鐵調(diào)度中心，調(diào)度中心電力監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)參數(shù)變化及時發(fā)現(xiàn)地鐵供電系統(tǒng)中的問題，并且實現(xiàn)自動化管理，保證地鐵供電系統(tǒng)正常工作，有效地降低了地鐵電力安全事故的發(fā)生幾率。

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控主要通過二級管理和三級監(jiān)控的方式監(jiān)控各車站電力設(shè)備及接觸網(wǎng)的數(shù)據(jù)。其中二級管理為控制中心和車站同時對供電系統(tǒng)進行電力監(jiān)控和管理，其中控制中心可以調(diào)配管理所有車站的供電系統(tǒng)。而三級監(jiān)控則除了控制中心和車站電力監(jiān)控之外還包括現(xiàn)場級別的監(jiān)控，三級監(jiān)控方式之中控制中心的監(jiān)控等級依舊是最高的，控制中心可以對車站和現(xiàn)場級別的監(jiān)控故障結(jié)果進行管理。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控由監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)、復(fù)式終端、子站系統(tǒng)以及綜合監(jiān)控通信通道4個部分組成。其中監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)分控制中心和車站兩個等級，控制中心為總監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，分別對各個子車站監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)進行管理;復(fù)式終端為地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控的終端，一般設(shè)置在地鐵停車位置;子站系統(tǒng)分別為各個車站變電所的電力監(jiān)控系統(tǒng)，車站主變電所中存在大量的電力設(shè)備和接觸網(wǎng)電動開關(guān)，所以需要設(shè)置子站電力監(jiān)控系統(tǒng)直接對變電所進行管理;綜合監(jiān)控通信通道是電力監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，其功能是保證控制中心可以受到子站監(jiān)控系統(tǒng)所傳遞的電力監(jiān)控數(shù)據(jù)和參數(shù)，控制中心接收到電力監(jiān)控數(shù)據(jù)之后才能及時發(fā)現(xiàn)地鐵供電系統(tǒng)中的故障并進行調(diào)度解決，防止地鐵供電系統(tǒng)存在安全隱患。

2? 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試中的常見問題

2.1 地鐵供電系統(tǒng)排查故障的難度大

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的過程中需要按照二級管理和三級監(jiān)控的方式對故障進行排查，但是這種故障排查方式只能將故障范圍確定在車站范圍，而具體車站哪個電力設(shè)備或者接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)出現(xiàn)故障則無法判斷。所以地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試各個環(huán)節(jié)的過程中，無法確定定位電力故障位置，電力監(jiān)控調(diào)試的難度大大增加。同時地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試需要從車站和控制中心兩個角度進行調(diào)試，單獨調(diào)試車站電力監(jiān)控系統(tǒng)無法準確定位故障位置，在單獨調(diào)試車站電力監(jiān)控系統(tǒng)之后必須再次對車站電力監(jiān)控系統(tǒng)與控制中心進行聯(lián)合調(diào)試，這樣才能在雙方共同監(jiān)控調(diào)試之下準確定位電力故障的位置，從而降低地鐵供電系統(tǒng)故障發(fā)生的幾率。地鐵供電系統(tǒng)必須保障中央控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)與車站監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)效率，才能增加故障排查的速度，這樣地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障之后才能在第一時間內(nèi)將其定位，最后將地鐵電力安全隱患降到最低。

2.2 地鐵供電系統(tǒng)使用的設(shè)備型號復(fù)雜

地鐵供電系統(tǒng)在構(gòu)建時由于種種原因選擇的電力設(shè)備型號比較復(fù)雜，很多車站的供電系統(tǒng)電力設(shè)備的生產(chǎn)廠家不同，尤其是地鐵換乘站的供電系統(tǒng)。而電力設(shè)備的生產(chǎn)廠家不同電力設(shè)備的型號也會有所不同，即使按照地鐵采購要求型號相同，不同生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝也不相同，最終投入使用的電力設(shè)備一定存在差別，這些電力設(shè)備型號的不同對地鐵供電系統(tǒng)的電力監(jiān)控調(diào)試工作造成了一定困難。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的過程中，調(diào)試人員必須先解決電力設(shè)備型號不同的問題再開展調(diào)試工作，否則電力設(shè)備的通訊頻道存在差異容易導(dǎo)致控制中心接收不到監(jiān)控調(diào)試信息，最終無法得到準確供電系統(tǒng)監(jiān)控調(diào)試結(jié)果，同樣無法根據(jù)調(diào)試結(jié)果判斷車站變電所是否存在電力故障，不利于地鐵供電系統(tǒng)對電力故障進行實時監(jiān)控和自動化管理。所以地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試必須重視電力設(shè)備型號的問題，電力設(shè)備型號越復(fù)雜供電系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)試就越困難，地鐵供電系統(tǒng)構(gòu)建時就應(yīng)該考慮到電力設(shè)備型號對監(jiān)控調(diào)試的影響。地鐵供電系統(tǒng)應(yīng)該盡可能選擇同一生產(chǎn)廠家對各車站的電力設(shè)備進行生產(chǎn)，這樣能夠保證電力設(shè)備沒有太大差別，電力設(shè)備的通信頻道也能保持一致，最終地鐵供電系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)試工作會更加簡單精準，有利于快速排查出供電系統(tǒng)中的故障所在[1]。

2.3 地鐵供電系統(tǒng)電氣設(shè)備容易發(fā)生安全事故

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試之后并沒有做好保護措施，導(dǎo)致地鐵供電監(jiān)控系統(tǒng)中的電力設(shè)備存在電力安全隱患。而地鐵作為最重要的交通工具之一，為城市交通分擔(dān)了人流量，一旦地鐵供電系統(tǒng)發(fā)生安全事故，不只會威脅到地鐵乘客的生命安全，還會在社會各界引發(fā)強烈反響，所以地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試工作必須做好。當(dāng)前地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試工作完成之后，雖然能夠保證地鐵供電系統(tǒng)發(fā)生電力故障之后可以在第一時間排查到故障位置并直接進行自動化處理，但是地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試之后電力設(shè)備沒有做好養(yǎng)護工作，導(dǎo)致地鐵中發(fā)生觸電風(fēng)險的幾率大大增加，乘客無法在地鐵中保護自身的生命安全不受損害。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備存在安全隱患之后需要第一時間進行維修，但是維修之后必須要做好防范措施，防止地鐵乘客誤觸供電系統(tǒng)發(fā)生安全事故。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試完成后進行養(yǎng)護工作也是對調(diào)試成果的一種保障，如果調(diào)試完成后養(yǎng)護工作不當(dāng)短時間內(nèi)再次出現(xiàn)電氣設(shè)備或者線路故障，容易由電氣設(shè)備再次引發(fā)安全事故。

3? 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的具體工作

3.1 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的目的

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的最終目的是防止電力安全事故的發(fā)生，直接目的是檢驗電力監(jiān)控系統(tǒng)是否能夠有效檢測地鐵供電系統(tǒng)中的故障并且及時進行修復(fù)。地鐵供電監(jiān)控系統(tǒng)一般都是自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要工作人員值班看守，經(jīng)過調(diào)試后的系統(tǒng)本身就可以對變電所中各個電力設(shè)備進行監(jiān)控，如果電力設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致地鐵供電系統(tǒng)異常，電力設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)會通過通信通道傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心可以根?jù)電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)判斷各車站變電所是否存在安全隱患。如果地鐵車站變電所存在安全隱患，地鐵電力監(jiān)控自動化系統(tǒng)可以直接根據(jù)故障排除邏輯對故障電力設(shè)備進行修復(fù)。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試工作可以保證電力監(jiān)控自動化系統(tǒng)能夠在第一時間識別出電力故障并進行排除，如果電力監(jiān)控系統(tǒng)沒有進行調(diào)試，很多電力故障無法快速識別和定位，并不利于維護地鐵供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定[2]。

3.2 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的流程

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試工作準備流程共分5個步驟：第一步為制定地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試方案;第二步是根據(jù)調(diào)試方案對調(diào)試工作的具體事項進行分工;第三步是根據(jù)調(diào)試方案準備好調(diào)試設(shè)備和儀器;第四步是調(diào)試之前對調(diào)試人員進行培訓(xùn);第五步是向調(diào)試人員講解安全注意事項。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試準備工作必須按照這5步監(jiān)控調(diào)試流程進行才能保證調(diào)試工作順利開展，然后再具體開展電力監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試工作。地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試流程分兩個步驟：第一步為調(diào)試信號控制盤和控制單元;第二步為調(diào)試復(fù)視系統(tǒng)。地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試信號控制盤和控制單位是為了檢測供電系統(tǒng)是否符合監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準，而調(diào)試復(fù)視系統(tǒng)是為了檢測中央控制系統(tǒng)與被控站的監(jiān)控系統(tǒng)是否能夠有效檢測出供電系統(tǒng)的故障，復(fù)視系統(tǒng)的調(diào)試還應(yīng)該檢測中央控制系統(tǒng)、子站控制系統(tǒng)與供電車間監(jiān)控系統(tǒng)是否能夠同時工作[3]。

3.3 地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的方法

地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試的方法有聯(lián)合調(diào)試和本體調(diào)試兩種。其中聯(lián)合調(diào)試是指多個監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)調(diào)，地鐵電力監(jiān)控調(diào)試中聯(lián)調(diào)方法是指中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)調(diào)，電力監(jiān)控系統(tǒng)通過該種調(diào)試方法可以發(fā)現(xiàn)很多本體調(diào)試不能發(fā)現(xiàn)的電力故障，聯(lián)通方法可以有效減少地鐵供電系統(tǒng)中的安全隱患;而本體調(diào)試在地鐵供電系統(tǒng)中是指對地鐵被控站監(jiān)控子系統(tǒng)的單獨調(diào)試，該調(diào)試方法可以直接檢測出子站監(jiān)控系統(tǒng)中各單元的電力故障問題。

（1）被控站監(jiān)控子系統(tǒng)的調(diào)試，地鐵被控站電力監(jiān)控子系統(tǒng)調(diào)試需要分別對遙控輸入子系統(tǒng)和模擬量輸入接口進行調(diào)試。遙控輸入子系統(tǒng)調(diào)試的過程中可以根據(jù)信號控制盤中的信號數(shù)據(jù)作為監(jiān)控數(shù)據(jù)，然后根據(jù)電力監(jiān)控子系統(tǒng)中的參數(shù)變化判斷是否存在電力故障，最后等到電力監(jiān)控系統(tǒng)中的聲光報警信號變化情況判斷調(diào)試工作是否完成。模擬量輸入接口調(diào)試則是根據(jù)數(shù)量電量的參數(shù)變化情況判斷地鐵供電系統(tǒng)是否存在故障，該接口的調(diào)試工作同樣需要按照地鐵電力監(jiān)控調(diào)試流程進行，被控站監(jiān)控子系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)該從各個功能模塊進行測試，等到所有功能均符合電力監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準即調(diào)試完成[4]。

（2）中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)合調(diào)試，地鐵中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)調(diào)應(yīng)該先對遙感信號進行調(diào)試，該調(diào)試工作需要根據(jù)開關(guān)位置信號校驗被控站開關(guān)的位置，如果中央控制系統(tǒng)中的遙感信號與被控站之間的開關(guān)一一對應(yīng)，則中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)調(diào)工作完成。當(dāng)中央控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)地鐵供電系統(tǒng)出現(xiàn)電力故障時，可以立即根據(jù)被控站的數(shù)據(jù)反饋判斷準確的故障位置，再根據(jù)遙感信號控制被控站的開關(guān)即可遠程完成對地鐵供電系統(tǒng)的控制，中央控制系統(tǒng)與被控站之間的聯(lián)調(diào)是地鐵供電系統(tǒng)的安全保障。

4? 結(jié)語

綜上所述，地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試是非常必要的，但是在監(jiān)控調(diào)試的過程中存在故障排查難度大、設(shè)備型號復(fù)雜、容易發(fā)生電氣安全事故等問題。所以地鐵供電系統(tǒng)必須先確定電力監(jiān)控調(diào)試的目的和流程，然后再分別對被控站子系統(tǒng)單獨調(diào)試以及對中央控制系統(tǒng)與被控站之間聯(lián)合調(diào)試，這樣才能保證地鐵供電系統(tǒng)可以監(jiān)控電力供給過程中的異常問題，從而保護地鐵供電系統(tǒng)的安全。

參考文獻

[1] 劉路鵬，錢雪軍.地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的仿真及其應(yīng)用[J].鐵路計算機應(yīng)用，2020，29（7）：62-66.

[2] 魏沖.地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試措施[J].通訊世界，2020，27（4）：150-151.

[3] 孔令媛.地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（10）：171.

[4] 孟祥飛，張小芳.地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控調(diào)試探討[J].技術(shù)與市場，2017，24（6）：93-94.

[5] 郭雷.地鐵供電系統(tǒng)中變壓器保護及故障解決[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017，14（3）：20，23.

[6] 張單.對地鐵列車輔助供電系統(tǒng)的認識[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，13（19）：100，103.

[7] 李帥.地鐵供電系統(tǒng)軌壓危害機理與抑制策略研究[D].大連交通大學(xué)，2019.

[8] 李浩.地鐵供電系統(tǒng)繼電保護配置與整定計算軟件設(shè)計[D].西南交通大學(xué)，2019.

[9] 趙婉婷.地鐵供電系統(tǒng)中電能計量影響因素分析及對策研究[D].華南理工大學(xué)，2014.

[10] 李良威，李強，張彤.地鐵主變電所電壓水平匹配調(diào)整分析[J].四川建筑，2020，40（2）：61-63.

[11] 劉二江.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障研究[J].中國設(shè)備工程，2019（21）：24-25.

[12] 孔維珍.城市軌道交通供電故障排查與應(yīng)急策略[J].設(shè)備管理與維修，2019（20）：51-52.

[13] 蔣慶.地鐵供電系統(tǒng)對地鐵運營安全的影響分析[J].門窗，2019（22）：260.