城軌供電系統電氣設備控制方式的研究

所屬分類：電子論文閱讀次時間：2019-08-14 15:18

本文摘要：摘要：由于城市軌道交通的特殊性和運營管理的需要，對于城軌變電所內電氣設備的控制方式，除設置控制中心級遙控、變電所自動化級控制、就地控制外，還必須配置車站綜合后備盤(IBP)緊急分閘控制方式和火災報警系統切除非消防電源負荷控制方式，從而保證供電系

　　摘要：由于城市軌道交通的特殊性和運營管理的需要，對于城軌變電所內電氣設備的控制方式，除設置控制中心級遙控、變電所自動化級控制、就地控制外，還必須配置車站綜合后備盤(IBP)緊急分閘控制方式和火災報警系統切除非消防電源負荷控制方式，從而保證供電系統的可靠性。

　　關鍵詞：城軌供電系統,電氣設備,控制方式

電氣設備

　　引言城軌供電系統的作用是為城市軌道交通列車、車站、車輛段以及控制中心提供牽引電能和動力照明用電[1]。其所接受的城市電網的不同電壓等級的電源并不能直接為城軌的車輛和機電設備所用，需要具備變換和分配功能的各類電氣設備將引入電源進行接受、變換和再分配，城軌供電系統包括交流供電系統和直流供電系統兩部分，電壓等級包括交流110kV、35kV、1500V、400V和直流1500V等多個等級，所以涉及的電氣設備比較多。

　　為了保障供電系統的可靠性，保護供電系統、電氣設備和人員的安全，必須根據城軌供電系統的形式與結構，合理設置系統的控制方式。變電所內電氣設備的控制方式主要分為控制中心級遙控、變電所自動化級控制、就地控制三種，三種控制方式之間沒有操作優先權之分，采用互斥原理，以保證操作安全。由于城市軌道交通的特殊性和運營管理的需要，對于城軌供電系統還必須配置車站綜合后備盤(IBP)緊急分閘控制方式和火災報警系統切除非消防電源負荷控制方式。下面分別就這五種控制方式進行分析。

　　1控制中心級遙控

　　控制中心級遙控是指控制中心的電力調度向城市軌道交通沿線主變電所、牽引變電所及降壓變電所中的主要開關電氣設備發送分、合閘操作指令，進行遠距離控制。通常在控制中心應配置電力監控系統(簡稱SCADA系統)調度員工作站，以實現對開關設備的遙控，并能集中顯示設備的運行狀態以及各類電參數。

　　具有操作權限或者是經過授權的工作人員才可以執行遙控操作。一般情況，遙控操作由電力調度員工作站下發指令，通過信息通道傳送到變電所綜合控制屏(簡稱綜控屏)，綜控屏的主控單元通過實時通信網絡把數據傳輸到開關柜內的子監控單元，然后由開關電器設備上的PLC模塊或者微機綜合保護裝置對其進行分、合閘操作。當通過控制中心級遙控方式進行控制時，具備遙控功能的開關設備上的就地/遠方轉換開關應選擇遠方位置。

　　2變電所自動化級控制

　　變電所自動化級控制是指變電所的電氣人員通過變電所綜合自動化系統集中對電氣設備進行控制。通常在變電所控制室內設置綜控屏，綜控屏由主控單元和液晶顯示屏組成，對系統各種運行設備的狀態及各類電參數進行集中顯示，遠程實現開關設備的遙控功能。

　　遙控操作由電氣操作人員通過綜控屏下發指令，綜控屏的主控單元通過實時通信網絡把數據傳輸到開關柜內的子監控單元，然后由開關電器設備上的PLC模塊或者微機綜合保護裝置對其進行分、合閘操作。

　　城軌供電系統中交流高壓、中壓、低壓系統的斷路器、母聯開關和隔離開關、直流系統的電動隔離開關及斷路器均能采用變電所綜控屏實現遙控。采用變電所綜控屏進行遙控時，各開關設備上的就地/遠方轉換開關選擇遠方位置。當轉換開關選擇就地位置時，綜控屏的遙控操作處于閉鎖狀態。供電系統的主要開關設備一般均上傳事故跳閘信號，跳閘信號的復歸分為就地復歸和遠方復歸兩種方式，其中遠方復歸可通過控制中心級遙控和變電所綜合自動化級遙控方式來完成。

　　3就地控制

　　對于城軌供電系統交流高壓、中壓、低壓和直流開關設備，通常在設備本體上設制分閘、合閘按鈕或者設置控制操作開關，通過電動或者手動方式實現開關的合閘、分閘操作。就地控制是通過操作電氣設備上分合閘按鈕或控制開關完成直接控制。

　　為了使電氣設備能夠在多種控制方式之間轉換，通常需要在自動裝置上設手動/自動轉換開關，在開關本體設備上設就地/遠動轉換開關，電氣操作人員可以通過選擇轉換開關的位置，從而在不同控制方式之間進行轉換。城軌供電系統的變電所大都采用無人值守運營方式，正常運行時將轉換開關選擇在自動或遠動位置，控制中心電力調度人員可以實現遠程控制操作。當設備需要檢修或進行現場巡視時，電氣操作人員可根據調度命令將轉換開關打到就地或手動位置。

　　4火災報警及聯動系統切除低壓非消防電源

　　城軌動力照明供電系統饋線回路包括消防負荷回路以及非消防負荷回路，當車站站廳或站臺發生火災時，為了保障消防人員的生命安全、防止火勢的蔓延及事故范圍擴大，火災報警及消防聯動系統在發出報警的同時應能切除非消防負荷回路的電源。與此同時，為了使乘客和車站工作人員能夠安全撤離，應能保證消防負荷回路的電源安全可靠地供電，其中包括消防負荷如消防泵、防火卷簾門、應急照明等。

　　當車站發生火災時，火災報警系統及消防聯動系統切除非消防負荷電源的指令，斷開低壓非消防負荷饋線斷路器，從而切除低壓非消防負荷。火災報警系統及消防聯動系統通常采用在非消防負荷回路設接觸器或者設帶分勵脫扣器的斷路器來切除低壓非消防負荷電源。目前常采用后者。當車站站廳站臺發生火災時，火災報警系統及消防聯動系統發出切除低壓非消防負荷電源的指令，低壓系統控制回路接收到指令后，起動配置在所有非消防負荷回路上的分勵線圈回路，通過分勵脫扣器使饋線斷路器分閘，從而實現非消防負荷的切除。

　　5車站綜合后備盤(IBP盤)緊急分閘

　　在城市軌道交通運營過程中，如果發生緊急狀況，比如有人跌落軌行區，比如列車、車站或區間發生火災等，車站工作人員在第一時間應切斷發生緊急狀況的供電區域的電源，在接觸網斷電的條件下，采取有效的救援措施并對乘客進行有序疏散。因此，在設有牽引變電所的車站，車控室IBP盤上應增加可以實現供電分區緊急分閘按鈕[2]。

　　目前，國內城市軌道交通線路通常是將IBP盤設置在車站綜控室內。從一個角度來講是因為車站綜控室內有行車值班員值班，在發生緊急情況時，可第一時間將緊急情況區域對應的供電分區直流饋線開關分閘;從另一個角度講是因為車站綜控室內設有各種專用電話以及綜合監控系統，行車值班員可通過多種渠道快速發現緊急情況，從而實施緊急分閘操作。當車站發生緊急情況時，行車值班員可以通過綜控室內IBP盤上的緊急分閘按鈕，將緊急情況發生區域對應的所有供電饋線開關分閘，確保完全切除緊急區域的電源。

　　6結語

　　為了保障供電系統的可靠性，保護供電系統、電氣設備和人員的安全，在地鐵變電所的建設過程中，應綜合考慮工程的多方面因素，必須根據城軌供電系統的形式與結構，合理設置系統的控制方式。鑒于城市軌道交通的特殊性和運營管理的需要，對于城軌變電所內電氣設備的控制方式，除設置控制中心級遙控、變電所自動化級控制、就地控制外，還必須配置車站綜合后備盤(IBP)緊急分閘控制方式和火災報警系統切除非消防電源負荷控制方式。

　　參考文獻

　　[1]隋佳斌.SVG技術在城市軌道交通領域的應用研究[J].華南理工大學，2012(35)：167-170.

　　[2]回文明.城市軌道交通供電技術[J].北京理工大學學報，2015(1)：96-98.

　　電氣方向論文范文：基于電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統應用

　　摘要：電力行業一直是我國建設和發展中的一類支柱性行業，電氣工程領域是電力行業中的一部分重要的分支。在電氣工程的發展歷史中，自動化的實現是提高電氣工程建設和運行效率的一個關鍵的技術性進步，電氣工程建設中自動化的實現，對于整個工程建設來講都具有重要的意義，在自動化控制的背景下，電氣工程建設和運行的效率首先得到了顯著的提升，另一方面，從系統運行中的功能發揮角度觀察，有了自動控制系統的支持，盡管現階段電氣工程建設的復雜程度在不斷提高，但其運行中的穩定性和有效性，主要依靠自動化系統的作用發揮來維持。