天津市地下铁道集团有限公司 天津 30000
摘要：随着社会的不断发展，地铁成为人们出行时依赖的最重要的一种交通工具，为了保障地铁的安全运营，在地铁中引入了电力自动化监测系统，该系统综合了计算机技术、网络通讯技术和自动化控制技术，主要功能是对整条地铁线路的电力部分进行监控，从而实现对电力的远距离遥控、遥测、摇调。本文主要介绍电力自动化监测系统如何应用到地铁中，并讲述该系统的维护方法。
关键词：电力；自动化监测系统；地铁；维护
1 电力自动化监测系统概述
电力自动化监测系统是一种综合了电子通讯技术、计算机技术和自动化技术的管理系统，它能够完成对供电系统现场设备的自动检测、决策和控制，该系统通过与现代化控制理论相结合，在电力设备上安装必备的传感器和现场检测装置，从而对电力设备的运行状况及其周围的环境实现远距离的在线监视和监测。一旦电力设备或其周围环境突发异常状况，电力自动化监测系统都能够及时采集异常发生时所监测到的信息，这些信息包括数据信息、语音信息和视频信息等，并将其发送给远方的数据监控管理中心。与此同时，该系统会发出警报信息，处于远距离之外的监控管理中心的系统维护人员便可对发生异常的设备进行监听、监视和监控，进一步了解设备所处的状态，并采取一定的解决措施确保将故障消灭在萌芽状态。电力自动化监测系统采用了分级开放式网络结构，能够与第三方系统（如BAS、能源管理系统等）完成无障碍连接。
2 电力自动化监测系统在地铁中的应用
2.1 硬接点通道
凡不是以数字信号方式接入控制信号盘的信息采集通道称为硬接点通道。硬接点通道上的所有信号称为硬接点信号，包括遥信、遥控、遥测等。比如交流盘PLC电源失电、排流柜二极管故障、钢轨电位限制装置接触器合分闸信号、上网隔离开关遥控遥信、变电所400VUPS故障、主变压器油温以及绕组温度等等。控制信号盘外部接入线一般是由施工单位铺设，并按照设计院提供的施工图纸接入综自控制信号盘端子排。
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2.2 软件构架体系
逻辑上把每个变电所划分为一个一级站，所内不同电压等级的监控设备归为二级站（二级站属于网络层，但网络层节点还包括总控单元?集中监控和维护计算机），同一个电压等级下的各个设备归为三级站（间隔层）设备?不同的三级站设备（间隔层）通过不同的通信协议和智能监控装置进行通信，通信协议大致有如下协议：和交直流盘通信的Modbus协议，和AC40.5kV开关柜通信的Modbus协议，和400V各开关柜通信的Modbus协议，和DC1500V开关柜通信的Profibus协议，和110kV测控装置以及110kV主变保护通信的IEC60870-5-103协议等?另外的一些通信协议包括和主控（OCC）通信的IEC60870-5-104协议，和地方电调通信的CDT规约等?
3 电力自动化系统的维护
3.1 数字通道的调试和维护
3.1.1 交直流盘
在数字通道的调试和维护中交直流盘提供了两芯细电缆（RS485），直接接到控制信号盘的端子排，和智能监控装置Modbus协议进行通讯?
交直流盘Modbus协议在数据库中分为交流盘PLCModbus和直流盘监视装置Modbus协议?调试时，如果通道堵塞，在保证数据库配置正确的情况下，我们一般会采用RS485/422转RS232转接头诊断?如直流盘通信正常但交流盘通信不畅，一般情况下是交流盘PLC出现问题?如果已经确定数据库配置完全没有问题，通道还是处于完全不通的状态，维护人员可以采用RS485/422转RS232转接头诊断的方式进行查看?具体操作方法为将交直流盘引出的两根细线电缆接到转接头上，然后将RS232的宽口与笔记本电脑的RS232的串口相连，通过专业的串口调试软件来检查是否有数据从交流盘上传输过来。
3.1.2 400V开关柜
400V开关柜和400V智能监视装置之间通过电信号进行通讯，因此没有光纤扩展单元。事实上，在整体的系统中，只有达到35kV时才会有扩展单元。没有断路器的400V开关柜的柜体是由PLC和智能监控装置通信构成。不同型号的柜体有与之相对应的信号线接入到智能监控的串口中。400V智能监控装置设有6根信号线可以直接接入串口RS485插座。需要注意的是，明确柜体的加入串口及里面的数据配置。
3.1.3 DC1500V开关柜
在牵引降压混合变电所，控制信号盘与1500V直流开关柜通过紫色两芯Profibus光缆进行通信。施工时，光缆需要穿过光缆管进行铺设。穿过光缆管子的一端无光缆接头。待光缆铺设好后，需施工单位做光缆接头。如果波码设置不对，那么通讯不会正常建立，在通讯正常建立后，通讯正常时显黄色。
3.1.4 AC40.5kV开关柜
系统维护人员可以根据AC40.5kV开关柜指示灯的状态来判断智能通信单元和AC40.5kV开关柜的通讯状况。如果AC40.5kV开关柜的指示灯的状态为有规律的绿灯闪烁的话，这说明开关柜的通讯处于正常状态。如果自动化监测系统的程序运行完全正常的话，我们可以看到智能监控单元面板下左下边的两个发光灯显示颜色为绿色，而且光纤扩展单元最上两排右上的两个接收灯显示红色。这时开关柜上与光纤扩展单元相对应的发送到光纤扩展单元的指示灯轮寻闪烁且每次只闪烁一次。从AC40.5kV开光柜发送回的数据并没有与之相对应的指示灯，但是在光纤扩展单元的左上方有两个会绿闪的发送灯，它会将数据发送到智能监控单元。如果光纤扩展单元在没有接上110伏直流电源的情况下会在其右上方有两个接收灯显示红色，这表示从智能控制单元发来了数据。但是此种情况时并不会使光纤扩展板的灯出现轮闪的情况，左上的两个发送灯也不会闪亮。
3.2 硬接点故障
硬接点故障主要有以下几种：
（1）上网隔离开关远端电缆接线压在了电缆绝缘皮上，导致开关状态无法上传，也不能做遥控；
（2）控制信号盘端子排外侧施工单位接线错误，端子排内侧空位；
（3）控制信号盘端子排YXM输出共用电源短接片缺失；
（4）机笼背板里有虚接现象?
本文对地铁电力自动化监测系统应用情况进行了介绍，并简要叙述了该系统的维护方法，电力自动化监测系统出现的故障可以分为两种，分别是可预见性的故障和不可预见的故障，对于不可预见的故障其危害性特别大，因此在平时的系统维护时必须养成数据库备份的习惯，避免数据丢失。
参考文献
[1]吴锡金.电力自动化监测系统在地铁中的应用与维护[J].科技经济导刊，2016（22）：42-43.
[2]谢辉.电力自动化监测系统在地铁中的应用与维护[J].信息通信，2013（04）：67.
论文作者:崔晓坤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/27
标签：开关柜论文; 电力论文; 监测系统论文; 通信论文; 单元论文; 接点论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;