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(nèi)電氣設(shè)備的控制方式，除設(shè)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(zāi)報警系統(tǒng)切除非消防電源負(fù)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(nèi)電氣設(shè)備的控制方式，除設(shè)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(zāi)報警系統(tǒng)切除非消防電源負(fù)荷控制方式，從而保證供電系統(tǒng)的可靠性。
關(guān)鍵詞：城軌供電系統(tǒng),電氣設(shè)備,控制方式
引言城軌供電系統(tǒng)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(wǎng)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(shè)備所用，需要具備變換和分配功能的各類電氣設(shè)備將引入電源進(jìn)行接受、變換和再分配，城軌供電系統(tǒng)包括交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)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(shè)備比較多。
為了保障供電系統(tǒng)的可靠性，保護(hù)供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備和人員的安全，必須根據(jù)城軌供電系統(tǒng)的形式與結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置系統(tǒng)的控制方式。變電所內(nèi)電氣設(shè)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(yōu)先權(quán)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(tǒng)還必須配置車站綜合后備盤(IBP)緊急分閘控制方式和火災(zāi)報警系統(tǒng)切除非消防電源負(fù)荷控制方式。下面分別就這五種控制方式進(jìn)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(diào)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(guān)電氣設(shè)備發(fā)送分、合閘操作指令，進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。通常在控制中心應(yīng)配置電力監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱SCADA系統(tǒng))調(diào)度員工作站，以實現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備的遙控，并能集中顯示設(shè)備的運行狀態(tài)以及各類電參數(shù)。
具有操作權(quán)限或者是經(jīng)過授權(quán)的工作人員才可以執(zhí)行遙控操作。一般情況，遙控操作由電力調(diào)度員工作站下發(fā)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(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)介_關(guān)柜內(nèi)的子監(jiān)控單元，然后由開關(guān)電器設(shè)備上的PLC模塊或者微機綜合保護(hù)裝置對其進(jìn)行分、合閘操作。當(dāng)通過控制中心級遙控方式進(jìn)行控制時，具備遙控功能的開關(guān)設(shè)備上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)選擇遠(yuǎn)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(tǒng)集中對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。通常在變電所控制室內(nèi)設(shè)置綜控屏，綜控屏由主控單元和液晶顯示屏組成，對系統(tǒng)各種運行設(shè)備的狀態(tài)及各類電參數(shù)進(jìn)行集中顯示，遠(yuǎn)程實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的遙控功能。
遙控操作由電氣操作人員通過綜控屏下發(fā)指令，綜控屏的主控單元通過實時通信網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)介_關(guān)柜內(nèi)的子監(jiān)控單元，然后由開關(guān)電器設(shè)備上的PLC模塊或者微機綜合保護(hù)裝置對其進(jìn)行分、合閘操作。
城軌供電系統(tǒng)中交流高壓、中壓、低壓系統(tǒng)的斷路器、母聯(lián)開關(guān)和隔離開關(guān)、直流系統(tǒng)的電動隔離開關(guān)及斷路器均能采用變電所綜控屏實現(xiàn)遙控。采用變電所綜控屏進(jìn)行遙控時，各開關(guān)設(shè)備上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇遠(yuǎn)方位置。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇就地位置時，綜控屏的遙控操作處于閉鎖狀態(tài)。供電系統(tǒng)的主要開關(guān)設(shè)備一般均上傳事故跳閘信號，跳閘信號的復(fù)歸分為就地復(fù)歸和遠(yuǎn)方復(fù)歸兩種方式，其中遠(yuǎn)方復(fù)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(tǒng)交流高壓、中壓、低壓和直流開關(guān)設(shè)備，通常在設(shè)備本體上設(shè)制分閘、合閘按鈕或者設(shè)置控制操作開關(guān)，通過電動或者手動方式實現(xiàn)開關(guān)的合閘、分閘操作。就地控制是通過操作電氣設(shè)備上分合閘按鈕或控制開關(guān)完成直接控制。
為了使電氣設(shè)備能夠在多種控制方式之間轉(zhuǎn)換，通常需要在自動裝置上設(shè)手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，在開關(guān)本體設(shè)備上設(shè)就地/遠(yuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)，電氣操作人員可以通過選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，從而在不同控制方式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。城軌供電系統(tǒng)的變電所大都采用無人值守運營方式，正常運行時將轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇在自動或遠(yuǎn)動位置，控制中心電力調(diào)度人員可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作。當(dāng)設(shè)備需要檢修或進(jìn)行現(xiàn)場巡視時，電氣操作人員可根據(jù)調(diào)度命令將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到就地或手動位置。
4火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)切除低壓非消防電源
城軌動力照明供電系統(tǒng)饋線回路包括消防負(fù)荷回路以及非消防負(fù)荷回路，當(dāng)車站站廳或站臺發(fā)生火災(zāi)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(kuò)大，火災(zāi)報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)在發(fā)出報警的同時應(yīng)能切除非消防負(fù)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(yīng)能保證消防負(fù)荷回路的電源安全可靠地供電，其中包括消防負(fù)荷如消防泵、防火卷簾門、應(yīng)急照明等。
當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)報警系統(tǒng)及消防聯(lián)動系統(tǒng)切除非消防負(fù)荷電源的指令，斷開低壓非消防負(fù)荷饋線斷路器，從而切除低壓非消防負(fù)荷�；馂�(zāi)報警系統(tǒng)及消防聯(lián)動系統(tǒng)通常采用在非消防負(fù)荷回路設(shè)接觸器或者設(shè)帶分勵脫扣器的斷路器來切除低壓非消防負(fù)荷電源。目前常采用后者。當(dāng)車站站廳站臺發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)報警系統(tǒng)及消防聯(lián)動系統(tǒng)發(fā)出切除低壓非消防負(fù)荷電源的指令，低壓系統(tǒng)控制回路接收到指令后，起動配置在所有非消防負(fù)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(xiàn)非消防負(fù)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(fā)生緊急狀況，比如有人跌落軌行區(qū)，比如列車、車站或區(qū)間發(fā)生火災(zāi)等，車站工作人員在第一時間應(yīng)切斷發(fā)生緊急狀況的供電區(qū)域的電源，在接觸網(wǎng)斷電的條件下，采取有效的救援措施并對乘客進(jìn)行有序疏散。因此，在設(shè)有牽引變電所的車站，車控室IBP盤上應(yīng)增加可以實現(xiàn)供電分區(qū)緊急分閘按鈕[2]。
目前，國內(nèi)城市軌道交通線路通常是將IBP盤設(shè)置在車站綜控室內(nèi)。從一個角度來講是因為車站綜控室內(nèi)有行車值班員值班，在發(fā)生緊急情況時，可第一時間將緊急情況區(qū)域?qū)?yīng)的供電分區(qū)直流饋線開關(guān)分閘;從另一個角度講是因為車站綜控室內(nèi)設(shè)有各種專用電話以及綜合監(jiān)控系統(tǒng)，行車值班員可通過多種渠道快速發(fā)現(xiàn)緊急情況，從而實施緊急分閘操作。當(dāng)車站發(fā)生緊急情況時，行車值班員可以通過綜控室內(nèi)IBP盤上的緊急分閘按鈕，將緊急情況發(fā)生區(qū)域?qū)?yīng)的所有供電饋線開關(guān)分閘，確保完全切除緊急區(qū)域的電源。
6結(jié)語
為了保障供電系統(tǒng)的可靠性，保護(hù)供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備和人員的安全，在地鐵變電所的建設(shè)過程中，應(yīng)綜合考慮工程的多方面因素，必須根據(jù)城軌供電系統(tǒng)的形式與結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置系統(tǒng)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(nèi)電氣設(shè)備的控制方式，除設(shè)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(zāi)報警系統(tǒng)切除非消防電源負(fù)荷控制方式。
參考文獻(xiàn)
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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(tǒng)應(yīng)用
摘 要：電力行業(yè)一直是我國建設(shè)和發(fā)展中的一類支柱性行業(yè)，電氣工程領(lǐng)域是電力行業(yè)中的一部分重要的分支。在電氣工程的發(fā)展歷史中，自動化的實現(xiàn)是提高電氣工程建設(shè)和運行效率的一個關(guān)鍵的技術(shù)性進(jìn)步，電氣工程建設(shè)中自動化的實現(xiàn)，對于整個工程建設(shè)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(shè)和運行的效率首先得到了顯著的提升，另一方面，從系統(tǒng)運行中的功能發(fā)揮角度觀察，有了自動控制系統(tǒng)的支持，盡管現(xiàn)階段電氣工程建設(shè)的復(fù)雜程度在不斷提高，但其運行中的穩(wěn)定性和有效性，主要依靠自動化系統(tǒng)的作用發(fā)揮來維持。
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