城市轨道交通供电系统智能化探索与应用

城市轨道交通供电系统智能化探索与应用

赵隆云

西宁市轨道交通有限责任公司 青海 西宁 811603

摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，在这样的背景之下，城市的轨道交通也得到了相应的发展，尤其是城市轨道交通的供电系统成为了整个城市轨道交通的核心，本文将立足于实际，结合一定的实际对城市轨道交通供电系统的智能化方面进行了研究和分析。

关键词：供电系统;智能化;探索;应用;轨道交通

引言

当前，我国城市轨道交通事业正在蓬勃发展，在城市轨道交通运营过程中，供电系统的重要性不言而喻。不仅能够为城市轨道电力机车提供牵引供电，还能为其他设施提供电能，为城市轨道交通运营提供更为安全、稳定的供电服务。

1城市轨道交通供电系统的概念分析

城市轨道交通的供电系统是一个比较复杂的系统，它首先是由高压输电网将电能进行配送，然后经过变电所对这些高压电流进行降压，然后在通过强大的供电网络和牵引变电所对所有的电压进行再次降压并且整流，然后将其转化为直流电流之后向城市轨道运行的电客车来输送所需的电能。从其组成来看，城市轨道交通所需要的电能都是来自于城市电网之中的，是不需要单独设立电厂的，在其内部，主要是由外部电源、主变电站、中压供电系统、牵引供电系统、动力照明系统、杂散电流腐蚀防护系统、综合接地系统、电力监控系统、监控系统、照明系统等部分组成，随着我国科学技术的飞速发展，智能化设备也开始应用在城市轨道交通的供电系统之中，进一步促进了我国轨道交通建设的发展。

2城市轨道交通供电系统的智能化设计探析

2.1加强供电系统的技术能力

在对城市轨道交通直流牵引供电系统的接触网残压进行技术维护时，要加强对相关技术的推广，在城市轨道交通的运行中，运用专业的知识对接触网进行检修，可以有效避免因为挂接地线过程中出现的打火问题，同时，如果验电器所检验的残压在100～600V，为了保证城市轨道交通的运营，需要掌握接触网整体对地的绝缘电阻情况，得出在各种环境下各个绝缘设备绝缘强度下降的原因，改进设计和施工工艺，以减少接触网残压现象的发生，有效避免天气气候带来的隐患。有句古话说：只怪天公不作美。虽然在城市轨道交通直流牵引供电系统的管理中，接触网的残压现象大部分来自于天气情况的影响，但是它还是可以进行人为的避免，既然受雨雪等天气的影响，可以加强接触网的设备运行能力，并提前对天气情况做出预测报表，在特殊的天气情况下，检修人员加强对城市轨道交通直流牵引供电系统的检查力度，减少这些不定因素对城市轨道交通的影响。此外，如果出现了接触网残压的现象，要安排专业的检修人员进行快速补救，来最大程度地减小损失。

2.2智能化的电力监控系统分析

2.2.1智能电力监控系统结构

智能电力监控系统主要是由高速光纤进行通讯，通过主控制进行统一监控、管理与调度，其他设备则处于分散状态。各变电所设置智能通信管理机，而现场保护与监控设备则通过屏蔽双绞线与智能管理机之间进行连接，然后，智能通信管理机再通过光纤通讯网络与各管理所电力监控计算机进行实时通讯。

2.2.2功能分析

首先，它能够实现数据的采集以及处理过程，由于该系统能够进行智能化的管理和监控，因此，该系统能够对一些模拟变量、开关情况以及一些突发事件信息进行收集和归纳，并且进行模型的建立以及计算等，不仅如此，该系统还能够为系统日常的故障诊断提供有效的数据支持。其次，该系统还具有自动报警装置，也就是说在系统中录入了大量的预告信号以及事故信息，当线路运行过程中出现了一定的变压器温度超高、线路电流负荷过大的现象时，该系统能够自动检测到这些现象的存在，从而体现出预防的功效，不仅如此，当出现这些故障的时候，该系统还会立即闪光、声音报警等，提示工作人员注意和检修。此外，该系统还有一定的记忆功能，当故障发生的时候，它不但能够自动地做出一些保护措施，还能够对这些事故发生的过程进行详细地记录，当维修人员赶到的时候就可以通过调取这些记录来详细地了解当时发生故障的情况以及工况图等细节内容，这样可以有效地缩短排查的时间，也能够为以后线路的改造提供支持。而且该系统还能够实现远程控制的特点，在该系统的设定中，各个现场中的设备能够和电力调度中心进行相互联系，工作人员在操控的过程中就可以在调度中心通过鼠标的点击来完成对整个系统的远程控制，方便快捷。最后，该系统还具有自动存储历史数据的功能。在该系统的主站中还设置有历史数据库，能够对一个周期内的运行、维修以及故障数据进行自动存储，而且还能够在系统中保存两年以上，当然，工作人员也可以根据工作的特点以及工作的需要来设置记录的周期，从而为城市轨道交通的运行提供有效的数据支持，保证其安全运行。

2.3交流牵引供电系统的电缆牵引网分段供电与保护技术

针对目前应用比较广泛的交流牵引供电系统，通常为了实现传输过程中电能消耗的降低，不仅需要进行电缆牵引网的安装，而且采用牵引网分段供电的方式。此牵引网主要是通过上下两条线路来进行支撑的，而且这两条线路是通过并联的方式进行连接。此外，为了减少由于停电断电而对城市轨道交通以及人们的正常出行所带来的硬性，这就需要在对交流牵引供电系统进行整体保护的过程中对供电变压器的电流速断保护装置进行应用来实现供电稳定性的提升。此外，此种保护装置在实现上述保护的同时，还可以对母线与馈线之间的故障概率进行降低，并且能够按照短路电流的大小来对保护装置的启动时间进行调整，确保安全防护的高效化，实现故障对供电系统损害的降低。

2.4智能化的照明系统分析

从结构特点来看，智能化的照明系统主要由三个部分来组成，分别为:输出部分、现场控制部分、监控部分，其中输出部分主要指的是ＲS-232接口以及相应的开关控制部分，现场控制部分主要包含了控制屏、智能传感器等。监控调试部分主要包含了系统调试软件以及系统管理软件等部分。各个部分中主要是通过双绞线进行连接和控制的，从而形成了一个比较完备的控制系统。在该系统的应用过程中，首先需要工作人员从实际工作的需求出发，对场景的模式以及照明的需求进行设置，保持开关具有一定的自动开关闭的功能，其次，还要使得一些关键部位的开关具有自我反馈的功能，也就是对设备的运行时间、电流值等内容进行检测，同时系统中也应当记录下这些数据，为以后的设备维修提供良好的数据支持，不仅如此，智能化的照明系统还应当具有智能预警的功能，这样我们可以数据的反馈来判断出灯具的运行情况，如果在线路中出现了电流电压值超标，主界面就会向工作人员显示，提醒工作人员及时地检修，如果工作人员在长时间内没有回应的话，那么系统就会自动地切断回路电流，从而实现良好的保护功能，降低安全事故的发生概率。

结束语

总而言之，供电系统在整个城市轨道交通运营过程中发挥着重要作用。当前智能化已经成为了城市轨道交通供电系统必然的发展趋势。当然，要实现这一点还需要一个漫长的过程。这就需要相关人员积极进行研究与探索，让更多先进的设备与技术应用到供电系统当中不断提升其智能化水平，为城市轨道交通提供更为安全、可靠以及多元化的供电服务。

参考文献

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