客運專線電力監(jiān)控系統(tǒng)分析及故障處理

紀(jì)毓青

(鄭州鐵路局洛陽供電段，河南 洛陽 471002)

近年來，先進的生產(chǎn)技術(shù)不斷引進運用于電氣化鐵路，安全優(yōu)質(zhì)供電顯得尤為重要。鄭州鐵路局采用了國內(nèi)較為先進的電力監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足電氣化鐵路的需要，特別是高速鐵路的需求。本文就客運專線電力監(jiān)控系統(tǒng)在實際運用當(dāng)中較為常見故障的處理做了一些調(diào)研和分析。

1 客運專線電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)組成

在客運專線10kV 電力供電系統(tǒng)中，10/0.4kV低壓變電所主要分布在鐵路沿線各站點，與配電所合建或單獨建設(shè)，擔(dān)負(fù)著對車站、站場所有低壓負(fù)載的供電任務(wù)。客運專線10/0.4kV 低壓變電所內(nèi)低壓配電柜數(shù)量眾多，如果對低壓回路的監(jiān)控采用集中設(shè)置RTU 的方式必然導(dǎo)致敷設(shè)大量的二次電纜，而采用分布式智能儀表的方式又不能滿足每個低壓回路需要進行錄波的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

根據(jù)多年鐵路電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗，采用先進的大規(guī)模集成電路以及高速浮點數(shù)字信號處理技術(shù)，結(jié)合低壓配電柜安裝空間受限的特點，使用分布式安裝的10/0.4kV 低壓變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)來解決以上問題。該系統(tǒng)除具備傳統(tǒng)的遙信、遙控、遙測功能外，還具有遙測越限報警、相序報警、故障錄波功能，可以滿足10/0.4kV 低壓變電所電力監(jiān)控的需求。

2 客運專線電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)特點

采用快速環(huán)形以太網(wǎng)交換技術(shù)，可支持雙環(huán)形通道配置，光接口/電接口可選，大大增強了遠(yuǎn)程通訊接口的可靠性和實時性;采用先進的電流輸入端子，在端子拔出時，自動短連流互輸出，確保相關(guān)設(shè)備不被損壞;運用高精度故障電量的采集和分析法，實現(xiàn)對三相短路、兩相短路、兩相接地、單相接地等故障的判斷;通過內(nèi)部的CAN 總線，可級聯(lián)多個智能裝置，從而實現(xiàn)監(jiān)控容量的擴展;每一回路的電流、電壓采集量均具備故障錄波功能，錄波啟動條件可以遠(yuǎn)程整定。

目前鄭西客專牽引變電所、分區(qū)所、AT 所及電力箱變和站區(qū)10/0.4kV 綜合變電所的遠(yuǎn)動系統(tǒng)、接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動系統(tǒng)均采用綜合自動化遠(yuǎn)動系統(tǒng)，主要由光纖收發(fā)器、通訊交換機、通訊管理機等設(shè)備組成;RTU 由通訊模塊、電源模塊、CPU 主模塊、遙控模塊、遙信模塊、遙測模塊等組成。鄭西客專的牽引變電所、分區(qū)所、AT 所監(jiān)控系統(tǒng)有28 個被控站，采用主、備分別為2M 的雙環(huán)型通道，提供FE 電口，劃分為3個VLAN，即3 個群，與調(diào)度端實施點對點的數(shù)據(jù)通訊方式;電力箱變158 個被控站和10kV 配電所、站區(qū)10/0.4kV 綜合變電所等6 個被控站，采用2M 的單環(huán)通道，提供FE 電口，劃分為7 個VLAN，即7 個群，與調(diào)度端實施點對點的數(shù)據(jù)通訊方式。

3 故障綜合分類

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視和控制對象的不同，故障可分為電力箱式變電站遠(yuǎn)動系統(tǒng)故障，電力變、配電所遠(yuǎn)動系統(tǒng)故障等。現(xiàn)對一些常見的故障作以判斷和分析。

3.1 以以太網(wǎng)通訊方式將網(wǎng)線直接接入箱變RTU，電調(diào)顯示通道不通

可能原因:RTU 無電;RTU 主板程序運行不良或硬件故障;網(wǎng)線接頭接觸不良;RTU 防雷器損壞;通訊部門設(shè)備故障等。

處理措施:

(1)檢查UPS 輸出，應(yīng)有AC220V 電壓，否則可能是UPS 保護啟動自動中斷輸出，重啟UPS，若UPS輸入無電，應(yīng)檢查雙電源切換是否到位;檢查RTU總電源空氣開關(guān)，輸出端應(yīng)有AC220V 電壓，否則，檢查空氣開關(guān);檢查RTU 的電源板指示燈及運行狀態(tài)是否良好，否則，更換電源板。

(2)檢查主板上標(biāo)識為2 或4 的指示燈是否閃爍，否則緊固網(wǎng)線連接的水晶頭;松開液晶面板上部螺絲，緩慢放下液晶屏，檢查外來連接于通訊板上網(wǎng)線及連接通訊板與主板網(wǎng)線，接觸應(yīng)良好。

(3)將筆記本IP 設(shè)置成本箱變RTU 的IP 地址，把外來網(wǎng)線從RTU 上拔下，插入筆記本電腦，拼相鄰箱變或調(diào)度端前置機IP，不通時，通知通訊部門處理;通時，將筆記本電腦IP 設(shè)置成與本箱變IP 在同一網(wǎng)段，用網(wǎng)線連接RTU 與筆記本電腦，拼箱變IP 應(yīng)正常，否則，檢查主板及通訊板，有問題時更換。

3.2 設(shè)有光纖收發(fā)器通訊方式的箱變RTU，電調(diào)顯示通道不通

可能原因:除了具有網(wǎng)線直接進入RTU 存在的可能性之外，還有如下原因:光纖收發(fā)器無電、死機;光纖收發(fā)器故障;光纖收發(fā)器光口和電口(網(wǎng)口)插頭接觸不良。

處理措施:

(1)檢查光纖收發(fā)器端電源插頭是否牢靠，另一端連接的排插開關(guān)應(yīng)打開，排插插座應(yīng)有電，否則緊固處理。

(2)查看光纖收發(fā)器指示燈，根據(jù)顯示情況進行處理。

3.3 電壓遙測顯示錯誤

可能原因:端子接線松動、保險管熔斷。

處理措施:

(1)緊固接線端子。

(2)檢查電壓端子排上保險管是否熔斷。測量電壓端子排上保險管兩側(cè)是否有相應(yīng)的電壓值(AC100V、AC220V 或AC380V)，若無電壓輸入，檢查相應(yīng)盤上保險管、接線等;若向RTU 遙測板輸出有正常電壓，應(yīng)是遙測板故障，更換之。

3.4 電流遙測顯示錯誤

可能原因:RTU 或調(diào)度端變比設(shè)置不正確，遙測板上該電流回路故障。

處理措施:核對RTU 及調(diào)度端變比，核對實際值，RTU 顯示值與調(diào)度端顯示值是否存在很大誤差。RTU 值與實際值基本一致，請調(diào)度端調(diào)整相關(guān)參數(shù)設(shè)置;RTU 值與實際值相差很大，檢查RTU 參數(shù)設(shè)置是否正確;用短封線將電流回路短封，查看RTU顯示值是否接近零，否則，更換遙測板。

3.5 通訊交換機故障

正常情況下交換機上接有網(wǎng)線的網(wǎng)口對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接燈常亮，10M/100M 自適應(yīng)燈、連接通訊光端機的網(wǎng)口對應(yīng)的燈應(yīng)閃爍(100M)，而連接設(shè)備的燈不亮(10M)。

接有網(wǎng)線的網(wǎng)口對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接燈若不亮，可將網(wǎng)線換一個口試一下，若還不亮，檢查所連的網(wǎng)線及連接的設(shè)備是否斷電、死機等。斷電重啟交換機，若仍不能恢復(fù)，應(yīng)更換交換機。

連接通訊光端機網(wǎng)口的10M/100M 自適應(yīng)燈不亮或連接設(shè)備網(wǎng)口的10M/100M 自適應(yīng)燈點亮(或斷續(xù)閃亮)，應(yīng)斷電重啟交換機，若仍不能恢復(fù)，更換交換機。

4 結(jié)束語

上述客運專線電力監(jiān)控系統(tǒng)的故障分析和處理方法，自鄭西客專正式開通運營以來，已處理了多起設(shè)備故障，為下一步故障處理積累了經(jīng)驗，為確保鄭西客專電力、牽引供電系統(tǒng)安全可靠運行起到了積極的作用。

［1］張偉.電網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)遠(yuǎn)動分站常見故障分析與處理［J］.電氣時代，2001(1).

［2］劉啟.鐵路10KV 電力遠(yuǎn)動技術(shù)的工程應(yīng)用及分析［J］.鐵道學(xué)報，2008(1).