地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)程控卡片的優(yōu)化設(shè)計

秦妍　吳愷

摘? 要：程控卡片是電力監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，可以對開關(guān)、刀閘進行集中操作，是地鐵電力調(diào)度工作必不可少的工具。通過對地鐵傳統(tǒng)程控卡片模塊組成分析和研究，提出新的卡片設(shè)計理念，新增加環(huán)網(wǎng)程控卡片、場段支援供電程控卡片。新增加的程控卡片不僅調(diào)用靈活，具有普適性，而且大大縮短了電力調(diào)度的操作時間，同時提高了操作效率，保證了操作的準(zhǔn)確。優(yōu)化后的程控卡片已在無錫地鐵1、2號線綜合監(jiān)控系統(tǒng)中進行實際驗證，證明卡片運行穩(wěn)定，顯著減少了設(shè)備操作時間。

關(guān)鍵詞：軌道交通? 綜合監(jiān)控系統(tǒng)? 電力監(jiān)控系統(tǒng)? 程控卡片

中圖分類號：U270.386 ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0043-02

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)，是一個高度集成化的自動監(jiān)控系統(tǒng)，通過結(jié)合信息化交通和智能化交通，實現(xiàn)對地鐵主要供電設(shè)備的集中監(jiān)控和管理，并且對客流統(tǒng)計數(shù)據(jù)和列車運行情況進行監(jiān)視。無錫地鐵采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)，電力監(jiān)控子系統(tǒng)（PSCADA）是其中重要的組成部分，遠程實時控制、監(jiān)視及測量各變電所、接觸軌設(shè)備的運行情況。程控卡片屬于PSCADA系統(tǒng)中的控制模塊，包括一系列停送電程序，可以對開關(guān)、刀閘進行連續(xù)的操作和控制。程控卡片的執(zhí)行效率與運營維護休戚相關(guān)，直接影響檢修可用時間以及應(yīng)急搶修效率。

1? 傳統(tǒng)程控卡片模塊

1.1 傳統(tǒng)程控卡片的模塊組成

城市軌道交通設(shè)備中，電力調(diào)度管轄的設(shè)備包括主變電所、牽引降壓混合變電所、降壓變電所、接觸軌及隔離開關(guān)。根據(jù)操作需求，傳統(tǒng)程控卡片根據(jù)管轄設(shè)備共劃分為4個分冊，包括牽引降壓混合變電所程控項目、車輛段停車場牽引降壓混合變電所程控項目、降壓變電所程控項目、接觸軌區(qū)間程控項目。

1.2 牽引降壓混合變電所程控項目

牽引降壓混合變電所內(nèi)需要進行操作卡片設(shè)計的設(shè)備主要包括整流機組、直流開關(guān)以及母排進出線設(shè)備，需要實現(xiàn)設(shè)備的投退、接觸軌停送電、接觸軌越區(qū)停送電功能，每個牽引降壓混合變電所設(shè)計20個卡片，主要實現(xiàn)以下功能。

（1）全所整流機組及直流1500V開關(guān)設(shè)備退出/投入運行。

（2）全所整流機組退出/投入運行。

（3）接觸軌左右線（上下行）停/送電。

（4）接觸軌左線（上行）停/送電。

（5）接觸軌右線（下行）停/送電。

（6）左線（上行）越區(qū)供電/撤除左線（上行）越區(qū)供電，恢復(fù)本所左線供電。

（7）右線（下行）越區(qū)供電/撤除右線（下行）越區(qū)供電，恢復(fù)本所左線供電。

（8）左右線（上下行）越區(qū)供電/撤除左右線（上下行）越區(qū)供電，恢復(fù)本所左線供電。

（9）段母排由運行改冷備用/由冷備用改運行。

1.3 車輛段停車場牽引降壓混合變電所程控項目

車輛段牽引降壓混合變電所內(nèi)需要進行操作卡片設(shè)計的設(shè)備主要包括整流機組、直流開關(guān)以及母排進出線設(shè)備，需要實現(xiàn)設(shè)備的投退功能，每個車輛段、停車場牽引降壓混合變電所設(shè)計8個卡片，主要實現(xiàn)以下功能。

（1）全所整流機組及直流1500V開關(guān)設(shè)備退出/投入運行。

（2）全所整流機組退出/投入運行。

（3）段母排由運行改冷備用/由冷備用改運行。

1.4 降壓變電所程控項目

降壓所內(nèi)需要進行操作卡片設(shè)計的設(shè)備主要包括母排進出線設(shè)備，需要實現(xiàn)設(shè)備的投退功能，每個牽引降壓混合變電所設(shè)計4個卡片，主要實現(xiàn)以下功能：段母排由運行改冷備用/由冷備用改運行。

1.5 接觸軌區(qū)間程控項目

接觸軌區(qū)間需要通過操作卡片實現(xiàn)各供電分區(qū)停送電功能，以及全線的接觸軌停送電功能，共設(shè)計78個卡片，主要包括以下功能。

（1）接觸軌各供電分區(qū)的停/送電功能。

（2）接觸軌區(qū)間左線（上行）/右線（下行）的停/送電功能。

（3）接觸軌區(qū)間左右線（上下行）停/送電功能。

2? 程控卡片模塊的改進

2.1 設(shè)計35kV環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)停送電程控項目

由傳統(tǒng)程控卡片模塊組成可見，其卡片設(shè)計主要應(yīng)用于直流供電系統(tǒng)的操作，未涉及35kV環(huán)網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備。而供電設(shè)備檢修、應(yīng)急搶修中，除了直流設(shè)備，還需操作大量的35kV環(huán)網(wǎng)設(shè)備。如果對這些設(shè)備進行單獨操作，不僅花費時間較長，效率低，而且容易因操作步驟過多，引起疏漏，造成安全隱患。因此在程控卡片設(shè)計中，加入35kV環(huán)網(wǎng)設(shè)備的程控卡片，主要應(yīng)用于35kV環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)的停送電功能。

環(huán)網(wǎng)設(shè)備的程控卡片需實現(xiàn)對母排進出線開關(guān)、刀閘的操作。因此針對每一個環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)，設(shè)計相應(yīng)的停/送電程控卡片，共計8個卡片，實現(xiàn)以下功能。

（1）第一分區(qū)停/送電。

（2）第二分區(qū)停/送電。

（3）第三分區(qū)停/送電。

（4）第四分區(qū)停/送電。

通過8個卡片的自由組合，可以實現(xiàn)對部分環(huán)網(wǎng)或者全部環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)的停送電功能，加強了卡片的實用性和靈活性。每個環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)程控卡片均包括100個以上的操作步驟，通過這些卡片對環(huán)網(wǎng)供電分區(qū)進行停送電操作，不僅提高了操作的效率而且保證了操作的準(zhǔn)確。

2.2 設(shè)計車輛段、停車場支援供電程控卡片

根據(jù)無錫地鐵供電安排，車輛段出入段線、停車場出入場線均由正線接觸軌通過越區(qū)隔離開關(guān)進行供電，出入段線、出入場線與場段內(nèi)接觸軌之間的越區(qū)隔離開關(guān)日常均在分位。因此假如場段接觸軌失電，可以通過出入段線、出入場線與場段內(nèi)接觸軌之間的越區(qū)隔離開關(guān)向場段支援供電。

若車輛段接觸軌失電，通過合上車輛段與正線之間的越區(qū)隔離開關(guān)，即可將電供至場段接觸軌。支援供電操作雖然步驟較少，但由于所需操作的設(shè)備在多個界面上，為減少操作時間，設(shè)計了車輛段、停車場支援供電的程控卡片，共計4個卡片，實現(xiàn)以下功能。

（1）正線向車輛段支援供電。

（2）撤除正線向車輛段支援供電，車輛段恢復(fù)正常供電。

（3）正線向停車場支援供電。

（4）撤除正線向停車場支援供電，停車場恢復(fù)正常供電。

3? 結(jié)語

通過對無錫地鐵程控卡片的分析和優(yōu)化設(shè)計，使35kV環(huán)網(wǎng)停送電、場段支援供電也可以通過程控卡片實現(xiàn)，并且可以通過卡片之間的組合，滿足多種操作需求。充分利用好程控卡片，不僅大大縮短了操作時間，保證了操作的準(zhǔn)確性，提高了操作的效率，而且對檢修、應(yīng)急搶修來說，意義非常重大。

參考文獻

[1] 陳輝，劉懿.城市軌道交通并行程控卡片設(shè)計[J].都市快軌交通，2015（6）：91-93.

[2] 戴琳.軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)運行模式研究[J].鐵道工程學(xué)報，2008（2）：73-76.

[3] 佟曉冬，回嘉冀.地鐵牽引供電系統(tǒng)分析[J].電氣開關(guān)，2016（3）：105-106，108.

[4] 張龍.關(guān)于地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)的特性分析[J].公路橋梁，2017（1）：122.

[5] 張永強，苑薇薇.SCADA系統(tǒng)在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計[J].工程技術(shù)，2011（22）：59-60.