城軌供電系統電氣設備控制方式的研究

周佳

摘要：由于城市軌道交通建設的特殊性能和管理需求，針對變電所中相關電氣設備的控制方式而言，不僅要設置中心遙控形式、就地控制形式等，還可以在車站內安裝IBP緊急分閘控制的方式，以及設置火災發生時報警系統切除非消防電源負荷控制的方式，保證供電工作的可靠性和安全性。

關鍵詞：城市軌道交通;供電系統設備;電氣設備運行;控制方式分析

城市供電系統能夠為車站、列車等系統結構提供牽引電能和動力照明。而在這個過程中，城市電網提供不同電壓等級的電源，是不能為城市軌道車輛運行和機械電氣設備運行所使用，這就需要具有電源轉換功能的電氣設備，將引入的電源進線轉換再分配。而且，為了保證供電系統運行的可靠性和安全性，需要根據城市軌道交通供電系統的結構形式，對電氣設備運行控制方式進行合理設置。

一、控制中心級遙控方式

控制中心級遙控方式主要是指控制中心的電力調度，向城市軌道沿線上的降壓變電所、主變電所、牽引變電所中開關電氣設備發送分閘操作指令和合閘操作指令，來進行遠距離的控制管理。通常情況下，在控制中心需要配置電力監控系統調度人員工作空間，通過對開關設備進行遙控管理，來集中化的體現設備運行的實際狀態和各類參數。而這些都是需要具有操作權限的工作人員才能夠執行。

通常情況下，遙控操作方式是由電力調度人員在工作空間內發出相關指令，通過信息通道將其傳送到變電所中的綜合控制屏上，并由其主控單元通過網絡通信方式將數據傳輸到開關柜中的監控單元，再由相應開關電氣設備上的模塊或者裝置進行分閘操作和合閘操作。而當通過中心級遙控方式進行電氣設備的控制時，具有遙控功能作用的開關電氣設備就能夠立即或者遠處的對開關進行操作。

二、變電所自動化級控制

變電所自動化級控制主要是指電氣工作人員通過對變電所進行集中化的管理，來實現對電氣設備的控制。通常情況下，在變電所控制室內設置綜合控制屏，對各個設備的實際運行狀態和各類運行參數進行顯示，實現遠程化的對開關電氣設備進行遙控控制。而這個遙控操作主要是由電氣操作技術人員通過綜合控制屏下發相應指令，再將數據信息利用網絡信息傳遞到開關柜中監控單元，由開關電氣設備上的模塊和裝置進行分閘操作和合閘操作。

城市軌道交通供電系統中交流電壓系統斷路器等都是可以利用綜合控制屏進行遠距離的遙控控制。而再利用綜合控制屏進行遙控時，各個開關電氣設備能夠立即或者遠處的進行開關位置的選擇。當轉換開關位置的時，綜合控制屏上的遙控操作是處于閉鎖狀態。供電系統中開關電氣設備中都設置有事故跳閘信號問題，跳閘信號復歸分為就地和遠方的兩種形式，其中遠方復歸主要是通過控制中心級遙控和變電所綜合自動化級遙控來實現控制。

三、跳閘信號的就地控制

針對城市供電系統中存在的交流電壓層級和直流開關設備，其結構中設置了分閘按鈕和合閘按鈕，通過電動方式和手動方式進行合閘操作和分閘操作。而就地控制方式主要是通過操作電氣設備結構上的分合閘按鈕或者控制化開關來實現電氣設備的自動化控制。

為了使電氣設備在運行過程中實現多種控制模式的轉換應用，需要在自動化裝置上設置手動模式和自動模式進行轉換的開關，并在開關設備中設置就地開關和遠動開關，這樣電氣操作技術人員能夠通過對開關位置的旋轉選擇，實現不同控制方式的轉換。城市軌道交通供電系統中變電所多是采用無人值守的運營方式，在正常運行過程中，通過轉換開關的實際位置，來實現遠程化的控制操作。當相關設備需要進行檢修或者巡視的時候，電氣操作技術人員可以根據相應指令，將轉換開關選到手動位置。

四、火災報警聯動化系統

城市軌道交通系統中動力照明供電系統的饋線回路包含了消防負荷回路和非消防負荷回路。當地鐵車站的站廳或者站臺出現火災事故時，為了保證消防人員的生命安全，有效的防止火勢蔓延帶來的風險事故影響范圍擴大，火災報警消防聯動系統會及時發出警報信號，并切斷非消防負荷回路的電源。同時，為了保證乘客人員和工作人員能夠安全且及時的撤離，需要保證消防負荷回來的電源能夠安全可靠的進行供電運行，保證消防設施的正常使用。

五、車站綜合后備盤分閘

城市軌道交通系統在運營過程中，如果出現緊急故障問題，如行人跌落至軌道、車站發生火災等，相關工作人員能夠及時切斷事故發生區域的供電電源。這樣在接觸網斷電的前提下，采用有效的救援措施對乘客人員進行及時安全的疏散。因此，在設置有牽引變電所的地鐵車站，需要在車站綜合后備盤分閘上增設緊急分閘按鈕。這樣在緊急事故發生的過程中，能夠迅速操作緊急分閘，切斷事故區域的供電電源，并保證其他區域供電電源的正常使用。

六、結語

綜上所述，為了保證供電系統運行的可靠性和安全性，保證電氣設備和工作人員以及乘客人員的安全，需要在地鐵變電所建設過程中，綜合諸多影響因素，結合城市軌道交通系統的結構形式，合理設置系統控制方式，如控制中心級遙控方式、變電所自動化級控制、跳閘信號的就地控制、火災報警聯動化系統、車站綜合后備盤分閘等，實現電氣設備的自動化操作控制，保證地鐵軌道交通供電系統運行的穩定性。

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（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）