杜炎
中交城市轨道交通设计研究有限公司 湖北武汉 430100
摘要：随着地铁技术的发展，地铁在规模、运行水平不断提升的同时对低压配电系统也具有了更高的要求。在本文中，将就智能低压配电系统在地铁中的应用进行一定的研究与分析。
关键词：智能低压配电系统；地铁；应用
引言
近年来，随着经济社会的快速发展以及人们生活水平的不断提高，供电及配电的稳定性已成为变电运行中的关键，进而低压配电系统的智能化，不仅是电力企业部门的一项重要任务，同时也是相关部门的将要面对的一项重大课题。地铁低压配电系统一般主要包括降压变电所低压部分和环控电控低压部分。一般前者主要为车站内通信设备、监控设备以及电扶梯等设备供电，而后者则主要为通风空调等设备供电。在地铁行业，加强智能低压配电系统在地铁中的应用，保障供电的可靠性相当重要，因为地铁供电系统一旦出现故障，地铁将无法安全稳定运行）造成城市交通事故。因此，要提高地铁中低压配电系统供电可靠性及安全性，首先应该熟悉地铁配电网本身所具有的特点，研究它存在的问题，最后有针对的采取相应的手段去解决这些问题。
1 地铁中低压配电系统的主要特点
由于地铁系统中包括很多子系统，而且各个子系统设备繁多，配合紧密，加之地铁具有公益性强以及地下建筑复杂等特点，因此这样就对其供电、低压配电的可靠性及安全性提出了更高更强的要求。地铁中包含着大量的动力负荷，如车站排热风机、空调机组、冷水机组等通风空调设备，以及污水泵、废水泵、出入口处潜水泵等水泵设备。这些大的动力负荷设备不仅要求对其地控制外，而且还要求车站设备监控系统以及火灾报警系统在车站综控室进行控制，有些设备甚至还需要在中控室进行监视和控制。
2 智能低压配电系统应用现状
2.1 降压变电所智能系统
根据我国相关地铁设计规范规定，电力监控下降压变电所低压部分遥控对象具有进线断路器、三极负荷低压总开关以及母联断路器，目前，我国在降压变电所系统所具有的形式为在上述三类对象为基础，进一步对遥测以及馈出回路遥信进行增加。在智能系统中，则具有PLC控制器、智能开关以及以太网等。其系统结构如下图所示：
图1 变电所智能低压配电系统结构
从上图中我们可以看到，进线断路器、三极负荷总开关以及母联断路器需要通过断路器进行实现，而遥测与遥信功能则需要通过数字仪表进行实现。备用电源方面，其则主要由PLC实现控制。
2.2 环控电控智能系统
在环控电控低压部分中，其智能对具有变频器、启动功能的电动机回路实现监控、测量以及综合保护等功能，而其他馈出回路保护机制则可以选择热继电器、交流接触器同断路器相结合的方式进行实现。在环控电控中，其所具有的低压部分仅仅能够对空调以及通风设备提供电源，同时也具有电动机短路、过载的保护作用，其通过BAS系统实现电机控制功能。
3 智能低压配电系统实践应用
对于传统的低压系统来说，其所具有的功能较为单一，仅仅能够在电机出现短路、过载情况下才体现出保护作用，且仅仅能够以点对点的方式对监控系统进行连接。在这种情况下，在系统建设时往往会具有非常多数量的电缆，并因此使工程量、系统调试量以及接线具有着非常复杂的情况，对于调试工作量来说也是一种较大的提升。同时，从现今部分地区地铁管理、运行方面则可以看到除了馈线断路器、三级符合开关以及母联短路这几者不能实现远程监控之外，在对日常对系统进行的维护量也非常大。同时，由于设备更多的是继电器同接触器的控制方式，则可能因此由于现场电气设备过多而使系统的运行稳定性、可靠性受到了一定的影响。
4 地铁智能低压系统技术解决方案
4.1 应急照明控制
对于系统以往自带的蓄电池灯具来说，不能够对终端灯具以及系统线路实施监控。而在集中供电式应急照明系统中，虽然能够以自动的方式对电源进行检测，但是却不能对终端灯具以及系统线路实现统一的监控管理。对于地铁应急照明系统而言，其不仅需要以一套电源通过集中、统一的方式进行供电，同时还应当能够对电池、线路、终端照明等进行统一的监控管理。根据上述要求，我们则可以按照以下原则对该照明控制系统进行建立：第一，需要使用电力载波技术，通过电力线对终端设备以及应急回路进行控制；第二，需要能够支持多种协议格式，并能够同FAS以及BAS实现集成；第三，需要具备智能疏散指示控制功能；第四，需要具备自动巡检系统，系统联网扩展能力要强，各主站、分站设备实现联网，统一管理。
4.2 控制设备构成
现场级设备方面，有传感器与就地控制箱，并根据主站设备对通风、空调、配电室、环控室、电气控制机房等进行设置；通风电气低压开关控制室内，具有通风、水质监测系统、智能模块以及空调等设备。其中，智能模块通过BAS控制器以及智能通信管理同现场总线进行连接，而内部职能模块、智能通信设计以及低压成套开关设备则由专业低压工作人员进行负责；照明配电房内，设置有一套远程控制柜，负责节能照明、广告照明、监控区域照明、管理区域照明以及电源状态等方面的监控。如果在监控过程中发现有火灾隐患，FAS控制器则会对控制命令进行发出，保证电梯在火灾情况下能够安全的运行到安全层。同时，其也负责对故障信号、水位报警信号以及泵运行的状态进行监控；应急照明方面，其在同FAS连接后通过现场总线控制器的应用对照明电源可能存在的故障信号以及电源状态进行监测，而在区间泵房位置，则设置有远程控制箱，负责故障信号、水位报警信号以及水泵运行状态的监控，且能够在相关车站中对区间水泵进行远程控制，而BAS与远程控制箱则会通过控制柜进行连接。
4.3 BAS同低压智能化的协调配合
在BAS同地铁低压系统接口方面，主要由空调柜、变频器、智能通风设备以及应急照明电源单元组成，其中，也具有正常照明配电箱以及导向系统中的控制设备。在车站通风空调电控室内，低压柜在不同智能模块上则由BAS提供到低压柜不同模块电缆以及控制网的终端电阻以及TAP头，并负责相关设备的调试工作；而低压系统则提供TAP头即智能模块导轨等设备的安装，并同BAS共同完成调试工作。
5 地铁智能低压配电系统的未来发展
目前，现有的控制方式已经不能够同地铁发展需求相符合，必须能够沿着节能、智能的方向进行发展。在这种情况下，具有智能化、高可靠性的低压配电系统则成为了一项非常重要的研究内容。目前，在高压、中压保护以及SCADA系统这几者所结合的系统已经得到了较为广泛的运用，且具有着较快的发展速度，但低压系统所具有的智能化水平由于研究起步较晚，而成为了现今相关部门非常迫切研究的任务。在未来对该项技术进行开发、研究的过程中，必须能够以系统工程理念为起点，通过电力、计算机、信息网络以及电子等方面技术的积极结合，才能够获得具有更可靠、更为灵活、操作更为简便的低压配电控制系统。
6 结束语
可以说，低压配电系统功能、稳定水平的好坏，将直接对地铁的稳定供电、稳定运行产生影响。在上文中，我们对智能低压配电系统在地铁中的应用进行了一定的研究，需要在实际系统建设时能够把握重点，更好的满足地铁运行需求。
参考文献：
[1]王培龙.浅谈智能化低压配电系统的发展[J].科技致富向导.2012（15）：33-34.
[2]王顺.浅谈低压配电系统的施工与维护[J].黑龙江科技信息.2012（18）：55-58.
论文作者:杜炎
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：系统论文; 智能论文; 低压论文; 地铁论文; 低压配电论文; 设备论文; 断路器论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;