关键词：地铁变电站；直流操作；系统维护；故障处理
引言：随着地铁的发展，地铁是一种主要以地下运行的城市轨道交通，需要变电站的直流操作系统来给这个交通工具供电。因此，对系统进行故障处理和维护作用对地铁正常工作相当重要。
1.变电站直流操作电源
1.1变电站直流系统简述
地铁的变电站的直流操作系统自己单独操作，为地铁的其他设备提供相应的电源，进行供电。这种设备的特点是独立性，在不影响系统的正常运行情况下，也可以保障开关的正常控制，事故照明设备的正常运行，信号设备的正常运行以及系统监控设备的正常运行。为了让系统运行正常，当外部交流电中断时，开始由蓄电池向系统供电。在保证对直流系统的有效控制和管理的基础上，维持变电站电流系统的安全性可以采集蓄电池的参数来进行监测各种功能模块的状态，对电源系统进行安全检测，自动化的处理。
1.2直流操作系统组成及工作原理
地铁变电站直流操作系统有10KV，750V，400V，电力综合监控系统等等，系统主要包括几个大的模块，有进行配电的交流配电单元模块，模拟转数字/数字转模拟的整流模块，供电的蓄电池模块，以及各种监控单元模块。在保证继电保护装置设备，自动装置设备的供电不间断的基础上，才能用不间断的电源控制回路，来避免电力系统发生事故和防止事故扩大和发展。其工作原理首先是利用交流配电单元与充电模块连接起来，通过充电模块进行汇排流，然后，通过降压硅链对蓄电池进行充电，给变电站进行二次直流负荷供电；而中断交流电源，可以直接让蓄电池给二次直流负荷供电，渐渐恢复直流电源转交流电源，系统随之自动恢复，变电站正常工作，继续给地铁供电。并且同时还能给蓄电池充电补充电量进行报警监测出故障所在，还可以利用串行通信接口，比如RS232和RS485实现遥信和遥控功能。
1.3直流电源模块的故障
直流电源模块也会出现故障，此模块采用N+I的标准设置容量，即使一台模块出现故障，但却不影响其他模块的正常运行，所以，在一般情况下，不出现过载情况。但目前半导体材料所做成的单个直流电源模块并不能达到变电站总功率的要求，当直流模块所负担的负荷超出单个模块的最大值时，模块就会因为长期负重运行，过载而损失。与此同时，模块的交流进线没有安装避雷设备或者安装的设备不符合避雷要求，是模块承受不住，损坏直流电源模块。由于直流模块长期工作，处于高温状态，即使有风扇，但风扇运行也会对模块造成影响，当温度过高时，过温保护模块不再运行，加重其他正常的模块的负荷，从而使模块异常，出现故障。
2.系统中的故障处理问题
2.1故障处理流程
流程总共分为三个步骤。第一步，读取监控单元的各个参数，记录监控系统上位机的所有报警信息，分析这些报警数据。第二步，在第一部读取到所有的数据参数后，分析这些数据，对所出现的故障一级一级排查，排查完后，找到故障部件。第三步，换上正确合适的部件，并且重新设置各个参数。
2.2接线上下级配合故障问题
环网结构是变电站的直流操作系统采用的主要接线方式，这种方式操作起来比较高，方式复杂，使熔丝的上下级很难配合，空气开关运行起来难度大。由于结构为环网，回路设计也会相对复杂，增加了对故障维修的难度。因此当接线上下配合出现故障时，判断故障的部位会增加难度，这种现象大多出现在老旧的变电站中，绝缘性能也会随机下降，增加故障的重复性难以维修。我国地铁正在发展，要多运用新型的变电站。
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2.3电池设备故障问题
地铁变电站直流操作电源系统主要运用的蓄电池，蓄电池的管理不完善也会造成故障。蓄电池用来给系统提供电源，保障着变电站是否能够给系统稳定提供电源。在实际运行时，有些工作人员的意识不够，疏忽对蓄电池的管理，认识不到其重要性，没有做到日常维护，缩短蓄电池的寿命，使系统出现故障。生产蓄电池的厂家的工作人员也不够重视，因此选择合适的厂家生产的蓄电池也很重要。充电设备维护不到位的话，电压整定不合理，在相控电源的影响下，损坏充电设备，相应减少蓄电池的寿命，而且严重的话，也会引起安全事故，因此，充电问题也是系统的重要环节，也要日常维护保养。
3.系统运行的维护策略
3.1直流操作电源系统接线上下级配合维护策略
首先对直流操作电源系统进行接线上下级配合维护，保护直流操作电源系统，就要保证系统熔丝上下级的配合，空气开关运行起来。而保护系统回路熔断器，就可以保证系统发生故障时，及时检查出来，然后隔离或者使馈线回路断开，这样就不会损坏其他设备。因此工作人员应该按照实际情况，结合系统运行的要求，优化整个系统的上下配合，维护好接线问题，及时更换老化的线路，提高电线的绝缘性，处理故障。
3.2微机监控维护策略
在地铁的变电站运行过程中，也要安装监控设备进行微机监控故障。工作人员应该仔细查看监控中的内容，仔细分析故障内容，及时更换已经老化了的线路，针对从监控中获取的故障信息，排查出故障，积极采取相应的措施，消除故障。也要经常对系统进行调试，最后将微机监控退出运行后，再次进行排查调试，确保完全消除故障。
3.3电池的维护策略
通常采用蓄电池对系统进行供电，所以工作人员对蓄电池也要进行日常维护，保证蓄电池的寿命不会因其他故障减少。把蓄电池应该放在22°C-25°C的室温下使用，才能让蓄电池能够保持充足的容量。工作人员要有维护保养蓄电池的意识，做好计划，定期检查蓄电池的性能，参数，做好保养工作。由于各个厂家生产出的蓄电池性能指标也会有所不同，因此要根据地铁变电站所需的参数，性能，选择合适，高质量的蓄电池。此外，也应根据地铁变电站的实际情况，一旦出现异常情况时，要及时与厂家，做好电池的维护保养工作沟通。
3.4充电机的维护策略
对充电设备的维护也有以下几个要求。第一，当地铁变电站正常工作时，充电设备对系统进行电源提供，但当系统出现故障时，蓄电池也会为地铁变电站供电，因此为了保证蓄电池的正常工作，应当有质量地保证充电设备的维护。第二，充电设备会出现纹波参数超标现象，这是由于相控型充电，使设备的纹波和电压会受到影响所引起来的；设置参数错误也会出现充电不足或过量充电的现象，这些都会是蓄电池受到损害。因此，也要对充电设备红星科学合理的维护和保养。
结束语
地铁的运行，需要变电站直流操作系统来给这个交通工具供电。本文主要介绍分析了变电站的直流操作电源系统在供电过程中故障处理并且要给出相应的维护工作的策略。开始先对变电站的直流系统做了简述，将其工作原理和系统的组成作了详细的介绍，最后讲述直流模块的故障出现在哪里，出现的原因。其次介绍系统中的故障处理问题，有故障处理流程，接线上下级配合故障问题，电池设备故障问题。最后针对故障问题进行维护策略，从直流操作电源系统接线上下级配合维护，微机监控维护，电池维护，充电设备维护这四个方面讲述维护策略。只有保证变电站系统的正常供电，积极地排除故障，维护保养相关设备，才能保证地铁的正常工作。
参考文献
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[4].苏凤飞. 变电站直流系统运行的改进措施[J]. 陕西电力 ,2018
论文作者:丘枝荣
论文发表刊物:《城镇建设》2020年 1期
论文发表时间:2020/3/17
标签：变电站论文; 蓄电池论文; 系统论文; 故障论文; 模块论文; 地铁论文; 设备论文; 《城镇建设》2020年 1期论文;