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摘要：随着我国低压配电网建设的不断完善，低压配电系统在越来越多的领域中得到了广泛的应用，而且当前低压配电系统已经初步实现了智能化，但是同时，人们也对于低压配电系统的可靠性以及安全性提出了更高的要求，尤其是将智能低压配电系统应用在地铁之中的时候，必须要依据地铁运行的实际情况对于智能低压配电系统进行设计，使之能够满足地铁运行的需求。因此在本文的研究中，主要就针对地铁中智能低压配电系统的特点以及要求进行了相应的说明，并且探讨了智能低压配电系统在地铁之中的一些具体应用，以期能够提高地铁智能低压配电系统的可靠性以及安全性。
关键词：智能低压配电系统；地铁；智能化技术
前言
在城市之中，地铁是一种非常重要的公共交通工具，而地铁又是一个非常复杂的系统，为了使得地铁能够更加安全稳定地运行，当前诸多的自动化技术被应用到了地铁之中，而在这些自动化技术之中，智能低压配电系统的应用是一个非常重要的内容，通过在地铁中对于智能低压配电系统加以应用，能够更好地在地铁运营过程中提供除牵引负荷之外的低压电源，从而使得地铁中的其它机电设备能够更加有效地运行，同时还能够更好地节约能源，确保地铁的安全稳定运行。
1 地铁低压配电系统概述
对于地铁系统而言，低压配电系统是地铁供电网络中的一个重要组成部分，低压配电系统的主要任务就是为电动车组以外的所有的低压负荷提供电能，同时确保所有动力照明设备配电的安全、可靠以及有效。由于在地铁系统之中，电气设备的数量往往较多，而车站环控系统的设备用电容量几乎占到了整个地铁配电系统中所有设备容量的一半。在对于地铁车站供电区域进行划分的时候，主要就是依据负荷的分布状况来进行划分的，而供电形式则一般可以划分为降压变电所和经风机环控电控制室供电两种形式。而通过对于智能化低压配电系统的应用，能够对于系统及站点的电能质量进行测量，并且发现一些潜在的电能质量危害，同时对于系统的越线情况以及能源消耗异常情况及时地进行捕捉并且发出警报信息，使得设备误动作大大地减少，进而降低能源的成本。地铁中的低压配电系统可以对于能源的消耗有效地进行管理，比如说进行能源监视、分析以及对于能源的使用加以控制，所以智能低压配电系统在地铁中的应用不仅仅是能够减少能源的浪费，同时还能够更加有效地掌握整个系统的能源使用情况。
2 地铁中智能低压配电系统的设计要点
2.1 确保可视化管理
对于地铁系统中的智能低压配电系统而言，其主要的优势就在于能够对于低压配电进行自动化和智能化的管理，而在对其进行设计的过程中，必须要确保系统能够在自身运行过程中对于自身的运行情况进行监督以及检查，只有及时地检查和监督自身的运行情况，才能够更好地发挥其作用。因此在对于系统进行设计的过程中，必须要确保实现可视化管理，使得工作人员能够在计算机终端监督和检查整个系统的运行情况，并且直接通过可视化的操作界面对于系统进行控制，从而有效地实现对于整个低压配电系统的管理。所以有效地确保可视化管理是地铁智能低压配电系统设计的一个要点。
2.2 保证智能化设计
智能低压配电系统必须要具有智能性，因此确保智能化设计也是地铁中智能低压配电系统的一个设计要点，在智能低压配电系统的运行过程中，系统必须要能够按照预先设定好的程序对于地铁低压配电系统进行管理，并且依据系统所得到的信息以及地铁运行的实际需求对于系统的配电情况进行智能化以及自动化的调度，从而使得地铁运行过程中的用电需求能够得到有效地满足，使得地铁运行的舒适度和安全性得到有效地提高，而且由于整个低压配电过程的管理都是由程序自动实现的，所以大大地减轻了工作人员的负担，工作人员只需要对低压配电系统的运行情况进行监督和检查即可。
2.3 实现系统管理和调度一体化
在地铁系统之中，之所以要对于智能低压配电系统加以应用，其主要目的就在于对地铁 配电系统的运行情况进行智能的调度，从而使其满足地铁运行的需求。所以为了更好地对于低压配电系统进行管理，在对于智能抵低压配电系统进行设计的过程中，必须要保证实现系统管理和调度的一体化，实现了系统管理和调度的一体化，就能够在进行调度的过程中有效地对于配电系统进行管理，使得功能更好地得以集成，最终使得配电系统和地铁都能够正常得以运行，所以实现系统管理和调度的一体化也是智能低压配电系统的一个设计要点。
3 智能低压配电系统在地铁中的应用
3.1 降压变电所低压部分智能配电系统的应用
按照我国地铁设计的相关规范要求，对于电力监控系统降压变电所的低压部分而言，其遥控对象主要包括母联断路器、进线断路器以及三级负荷的低压总开关，在实际的应用之中，地铁降压变电所低压系统首先是以对母线断路器、进线断路器和三级负荷的总开关实现遥测、遥信和遥控作为基础，然后再进一步地对于所有的馈出回路的遥信、遥测进行增加。因此智能低压配电系统主要就包括了以太网、PLC控制器、智能开关以及智能化的数字仪表等部分，系统的结构如图1所示。从图1中不难发现，如果要对母联断路器、进线断路器和三级负荷的总开关进行遥控，必须要通过断路器本体来加以实现，但是对其的遥信和遥测则可以通过智能化的数字仪表来加以实现。在对于变电所的备用电源进行监控的过程中，主要是通过PLC来实现的，而且这种智能低压配电系统在许多城市的地铁中都已经得到了应用，比如说杭州地铁一号线以及深圳地铁二号线，其变电所的低压部分所采取的都是这种方式。
图1 智能低压配电系统结构图
3.2 环控电控系统在地铁中的应用
在地铁之中，环控电控的低压部分只能够保护、监控、测量配备有软起动力功能以及变频器之类电动机的回路，而对于其它馈出的回路的电机的保护控制，可以采用断路器、热继电器和交流接触器相结合的方式。通过对于环控电控系统的应用，能够对于回路进行实时的监测和保护，该结构的主要组成部分包括变频器、接触器、BAS系统模块和PLC等。该结构不仅仅能够给地铁通风系统和空调系统之中的用电设备供电，同时系统还具有过载、过流以及过压保护的功能，此外系统还具备短路保护的功能，以在短路故障产生后的极短时间内切断电源。其控制功能的实现主要需要依赖于BAS，当前该结构在地铁之中已经得到了广泛的应用。而以环控电控系统作为基础，还可以对其加以进一步地完善，使其除了具备上述的功能之外，还能够对于馈出线路实时地进行检测、保护和控制，但是其组成结构相比于环控电控系统也更加的复杂，其主要是由通信接口设备、BAS系统、总线、PDM、变频器以及断路器和MCU等构成。通过对于环控电控系统进行完善并关将其应用于地铁之中，其保护功能往往会更加的完善，能够对于系统之中的各种用电设备进行保护。同时在地铁运行过程中，还能够对于系统中各个设备的运行数据有效地进行收集，而且结构之中的通信控制器还能够对于所收集到的数据有效地进行分析、处理，在对于这些信息进行处理之后再传送至PLC，最后依照PLC的指令对于这些数据有效地进行管理。
3.3 智能断路器的应用
智能断路器集合了电子技术、零飞弧技术、电气自动化技术、软件技术以及网络通信技术于一身，它是一种高性能的电气设备。智能断路器一般都是采用的模块式的结构，能够对于传统断路器许多的缺点加以克服，并且有效地集保护、测量和监控于一体。当前在地铁智能低压配电系统之中大都采用了这种性能较好的智能化断路器，从而使得地铁低压配电系统的智能化以及自动化程度得以提高。在地铁智能低压配电系统之中，智能断路器的基本工作模式就是依据其所监测到的不同类型的故障电流，对于操作机构和灭弧装置自动地进行选择，同时为了能够达到电气和机械性能上的最好的分闸效果，一般智能断路器会在电流较小的情况下低速分闸，而在电流较大的的时候，则会高速分闸。所以在地铁配电系统出现故障的时候，在继电装置发出分闸信号之后，智能断路器首先会将自身的智能识别模块启动，然后再发出不同的控制信息对于操动机构的参数进行相应的调整，最后再让断路器动作，及时地切断故障。
4 结语
为了使得地铁建设的质量得到更好的保障，同时使得地铁的运行更加安全和稳定，对于智能低压配电系统加以应用就显得非常有必要。在本文的探讨中，首先就地铁低压配电系统的概念及特征进行了说明，然后对于智能低压配电系统的设计要点进行了总结，最后就智能低压配电系统在地铁之中的实际应用进行了相应的探讨，以期能够通过对智能低压配电系统的应用使得地铁能够更加安全稳定地运行。
参考文献
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[3]辛京伟.智能低压配电系统在地铁中的应用[J].科技资讯,2014,12(20):105-106.
论文作者:杨耀新
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/7
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