地铁配电系统（精选6篇）
地铁配电系统 篇1
0引言
地铁的低压配电系统, 为地铁运营需要的机电设备 (除牵引负荷) 供应低压电源。按功能可分为:降压变电所 (低压部分) 与环控电控两部分。降压变电所的低压部分是为车站内通信信号、自动售检票、电梯以及综合监控等供电;环控电控的低压部分是为各类风机、冷却塔以及冷水机组等供电。目前, 地铁行业的供电可靠性要求越来越高, 若供电的可靠性得不到保证, 地铁将无法正常安全运行, 情况严重的甚至会导致整个城市地铁交通的瘫痪。因此, 地铁行业低压系统的供电可靠性与合理的控制及运营维护越来越受到高度的重视。
1地铁中照明系统及低压配电的主要特点
地铁各系统的设备比较庞杂, 这就要求各设备之间配合度很高, 由于公益性以及地下建筑诸多特点均对供电和低压配电方面的可靠性的要求很高。
1) 地铁动力的负荷中具有大量通风设备, 如区间隧道风机、排热风机、冷水机组以及空调机组等, 有些设备需要控制中心的监视与控制。
2) 其中大量水泵设备, 像废水、污水、风道处的集水泵和出入口处的潜水泵等设备除了需要在设备周围进行就地控制以外, 还要由车站的监控系统 (BAS) 、火灾报警系统 (FAS) 实施车站综控室的控制。
3) 地铁内的照明系统的种类齐全, 其功能繁多。可分为正常照明、值班照明和应急照明。其中正常照明又包括节电照明工作照明、附属用房照明以及安全电压 (24 V) 照明、标志照明和广告照明等等。为了节省电能, 工作照明和节电照明在地铁运营高峰时间和站厅、站台等公共场所的所有照明会全部开启, 等高峰一过便会将工作照明和节电照明全部关闭, 以实现地铁的节约照明用电。
2智能低压配电系统国内应用现状
2.1 降压变电所低压部分智能系统的实践应用
依照GB50157-2003有关地铁设计规范规定, 电力监控系统降压变电所的低压部分遥控对象包括母联断路器、进线断路器和三级负荷的低压总开关。国内地铁降压变电所低压系统的主要形式如下:
对母线断路器、进线断路器和三级负荷的总开关实现遥测、遥信与遥控为基础, 进一步对全部馈出回路的遥信、遥测有所增加。智能系统包括以太网、PLC 控制器、智能开关以及智能化的数字仪表, 具体智能低压系统结构见图1。
由图1可知, 母联断路器、进线断路器以及三级负荷的总开关进行遥控要通过断路器本体来实现, 而遥信与遥测主要通过智能化的数字仪表来实现。变电所的备用电源的监控是通过PLC来实现。如杭州的地铁一号线、南京地铁二号线和深圳地铁二号线的变电所的低压部分都是采取这种方式。
2.2 环控电控低压部分智能系统的实践应用
环控电控的低压部分只能实现配备有软起动功能和变频器的一类电动机回路来实现综合保护、监控、测量, 其他馈出回路的电机保护控制可采取断路器、热继电器与交流接触器相结合的方式。
环控电控的低压只为通风及空调设备来提供电源, 也具有电动机的过载与短路的保护作用, 电机控制功能是通过BAS系统得以实现的。如广州的地铁2号线、北京的地铁1号、2号线, 还有深圳的地铁1号线以及上海的地铁1号、2号线的环控电控的低压部分均采取此种控制方式。
3智能低压配电系统的实践应用比较分析
传统的低压系统的功能比较单一, 一般只能对电机过载和发生短路时起到保护作用, 而且只限制于点对点方式连接监控系统, 大量控制电缆的使用造成现场接线复杂、工程量和系统调试量增大。同时, 从已建成地铁的实际运行和管理中实证分析, 除了降压变电所的低压馈线上的断路器、母联断路器和三级负荷开关不能进行远程监控外, 日常维护的工作量还很大, 增加了地铁维护工作人员巡检的工作量。而且该设备因多采取接触器与继电器的控制, 由于现场元器件太多的缘故导致系统可靠性不高。
4地铁智能低压系统理想技术解决方案组成
4.1 控制设备构成及功能
现场级设备有就地控制箱和传感器, 根据主站设备配置各种电气控制机房、通风和空调、照明、配电室和环控室及其他地点的设置。
通风和空调电气低压开关控制室内设置智能模块、通风、空调和水质监测系统的电子设备。智能模块是利用智能的通信管理及BAS控制器与现场总线连接, 低压成套开关设备和内部智能模块以及智能通信设计由低压专业人员负责。
照明配电房设置一套远程控制柜 (RI/O) , 用于监控公共区域照明、节能照明、管理区域照明以及广告照明和制导系统的相关设备电源状态。有火灾发生的模式下, FAS控制器会发送控制命令, 电梯在火灾情况下运行到一个安全层, 并监视泵运行的状态、故障信号和水位报警等信号。
应急照明电源连接到FAS通过现场总线控制器来监测应急照明电源状态和故障信号。区间泵房设置远程控制箱 (RI/O, ) 监视水泵运行状态和故障信号以及水位报警等信号, 并在相关的车站对区间水泵实施远程控制, RI/O总线电缆与BAS控制器通过控制柜连接。
4.2 低压智能化和BAS协调配合
地铁低压系统与BAS之间的接口, 主要由智能通风和空调柜、变频器以及软起动柜和应急照明的电源单元组成, 其中也包括导向系统的控制设备, 正常照明的配电箱等。在车站A、B端通风空调电控室内, 低压柜内的各智能模块上, BAS提供到低压柜内的各智能模块的总线电缆以及所需的控制网TAP头、终端电阻, 负责调试;低压系统提供各智能模块以及安装TAP头的空间及导轨, 配合BAS 进行调试。
5智能低压配电系统于地铁中应用展望
目前, 保护传统的控制方法已不能满足于产业升级要求, 必须靠拢于智能化与节能发展的方向。发展城市轨道交通系统的可靠性和低压配电智能化的管理提出严格的要求。目前, 在中压、高电压保护和SCADA系统集成在电力系统已得到了广泛的应用, 且发展速度也很快。作为一个低压系统, 直接面对终端用户, 由于对其研究和智能化的应用起步比较晚, 因此智能低压系统的实现方法和有关技术问题的研究成为目前低压电气部门及相关行业的迫切任务, 智能低电压系统的总体趋势是智能化和网络化基础组合、模块化以及高性能与小型化。在新技术研究与开发的过程中, 我们必须以系统工程理念为出发点, 拓宽学科、电力、电子以及计算机和信息网络以及模糊控制等相关高新技术相结合。低压配电设备和其他领域设备与电气系统利用计算机网络来完成, 并通过状态观测器, 信息反馈发出的指令以及综合操作等来提高配电系统可靠性。因此, 该系统应更加完美, 更加灵活, 应用程序的控制也需更加容易, 使地铁系统的各个环节更节能。
6结语
目前, 地铁行业的供电可靠性显得尤为重要, 若得不到保证, 地铁将无法正常安全运行。智能化低压配电系统的应用有所不同, 我国的地铁建设因城市地铁线建设的具体要求的不同而各不相同, 根据地铁供电的可靠性和便于操作与维护注意事项, 智能化的低压配电系统地铁行业应用将更加广泛。
摘要：分析了地铁中照明系统及低压配电的主要特点, 针对当今地铁智能低压配电系统国内应用的常见模式做出智能低压配电系统实践应用时的对比分析, 以提出更加合理、科学的应用智能低压配电系统。
关键词：智能低压配电系统,地铁,应用
参考文献
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地铁低压配电系统设计优化探讨 篇2
地铁区间设备低压配电设计的过程中要从地铁环境着手, 依照地铁车站区间长度及区间内用电特征实施对应设置, 从而保证配电的有效性, 提升配电系统运行效益。我国地铁站区间长度多为1 km左右, 地铁中对低压要求较高, 需要配电设备能够保证在220/380 V配电标准中正常运行, 从而提升低压配电系统效益。区间设备配电设计的过程中人员要全面控制好车站变电电源及配电扥分界点, 要能够保证低压配电系统既能够满足配电需求, 又能够达到经济效益指标, 从而实现对地铁低压配电系统经济性的改善, 降低工程造价, 其具体配电设计内容如以下几点。
(1) 区间设备运行环境分析:在地铁低压配电系统中地铁区间设备运行负荷容量一般较小, 各项容量内容远远低于负荷状况, 系统设置与常规配电存在明显差异。该体系由于配电内容的限制在配置过程中可以同时安置多台风机和水泵, 运行过程中由现场需求进行合理选取。除此之外, 地铁低压配电系统区间设备在配置的过程中多通过电动机完成各项负荷需求, 其指标多为一级负荷指标, 电压负荷整体较低。这种电动机负荷状况下, 电动机起动电流明显高于常规起动电流, 有时甚至可以达到7倍以上, 从而导致配电系统安全性大大降低。
(2) 区间配电设计:设计过程中要首先对电动机起动符合进行配置。可以通过将给予电动机上级断路器瞬时脱扣器保证电流能够与系统安全电流一致, 达到对电流的控制和调节。上级断路器瞬时脱扣器可以将电动机起动电流控制在正常电流的2~3倍之间, 对系统安全状况提升具有至关重要的作用。其次, 设计过程中需要设计对应长距离配电系统。本次设计中要依照地铁低压配电系统指标将电压压降控制在5%左右, 通过电缆截面调整、单项接地设置、开端过流保护等完成电压调节, 提升长距离安全性。必要时还可以在长电路中加入辅助器件, 从而提升断路器在单相接地系统中跳闸的可靠性。再次, 要对电动机设备运行进行设计, 依照电动机负荷状况对电动机进行具体选择。当前地铁低压配电系统中多为多台电动机共同运转, 这种状况直接导致尖峰电流上升, 造成启动电流发生转变。该设计中要依照电流值对系统中电动机进行调整, 计算如下:
上述计算出的电流值需要保证Id≥1.2Im a x。
其中, Imax为一组电动负荷起动的尖峰电流;P为单台电动机负荷容量;cosφ为功率因数;Id为N台电动机配电上级断路器瞬间保护整定值。
计算出上述数值后电动机配置要依照其完成调整, 例如:当启动2台电动机时上级断路器瞬时脱扣器将电流控制在原有标准的9倍左右, 此时需要调整的定值为9倍额定计算电流值。
(3) 具体设备分析:地铁低压配电系统排水泵在设计的过程中需要依照排水泵具体工作状况完成。排水泵选取状况对水位变化影响不大, 调整过程中需要依照水位来确定启动方案。而射流风机在设计的过程中常通过BAS完成控制, 通过该内容达到启动命令。因此在设计的过程中人员需要对BAS系统电流进行对应设计, 要通过过流保护提升整定值, 提升系统安全性。
2 系统配电装置优化
地铁低压配电系统在设计的过程中需要依照地铁区间设计状况完成, 优化操作中人员要把握好区间设备配电状况, 依照独立区间设备配电内容实施对应调整、提升。
在对地铁区间电源进行优化时人员可以先从人防电源着手, 依照人防电源一级负荷特性将单电源装置转变为双电源切换系统, 从而提升电源使用质量。该电源优化的过程中要对人防专业接口连接位置进行合理选取, 一般确定为双电源切换箱进线开关上部分端口。双电源切换箱在配置的过程中需要由人防专业需求指标确定, 由该内容选取对应材料, 从而双电源切换箱应用的安全性。
在对地铁区间配电进行优化的过程中人员要做好对配电系统的安全保护, 要设置多项保护装置, 防止出现系统漏电导致的安全事故。人员要在双电源切换箱中设置对应断路器漏电保护装置, 在完成设置后实施漏电保护试验, 观察漏电保护效果。与此同时, 该漏电保护装置完成后人员还需要对双电源切换箱进行3级调换, 从而防止系统配电过程中可能出现的误动, 提升配电可靠性。
在对系统跳闸进行优化的过程中人员要对系统电流状况进行全面分析。当前地铁低压配电系统中漏电保护断路器电流Inb≥ILD。因此, 在优化过程中要控制好ILD的电流保护整定值。人员在低压配电优化中可以实施双电源切换保护, 通过双电源提升断路器跳闸的灵敏度, 改善系统断路保护效益。与此同时, 该装置还可以提升地铁低压运行效益, 对系统配电质量具有非常积极的意义。具体配电设计见图1。
除此之外, 地铁低压配电系统在优化的过程中还要控制好配电设备容量及电动机负荷过载元件选取两方面内容, 防止配电系统出现端子不匹配及过载无法制动保护等现象, 提升系统安全性和可靠性。
3 结语
低压配电系统作为地铁建设的重要内容, 对地铁安全运行具有非常积极的意义。在当前地铁低压配电系统设计的过程中人员要依照地铁配电指标实施对应设置, 要依照配电专业内容实施对应选取从而提升配电设计的有效性和合理性, 改善系统运行质量, 加速地铁配电建设进程。
参考文献
[1]郑姗姗.地铁低压配电自动化系统的应用与发展[J].赤峰学院学报:自然科学版, 2012 (18) :52-54.
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地铁低压配电系统供电可靠性探讨 篇3
1 EASY在广州地铁二号线低压配电系统应用中的控制原理和功能
90年代, 由于科技条件限制, 在广州地铁一号线的低压配电系统中, 传统的备用电源自投装置 (BZT) 被采用, 这种装置主要由时间继电器和中间继电器构成, 在广州地铁十几年的实际运营中, 其可靠性仍存在不足, 正因为如此, 在广州地铁二号线智能低压系统设备选型上, 智能化较高的EASY控制继电器被大量采用 (见图1) , EASY控制继电器将控制和输入设备融为一体, 是一个紧凑型继电器, 操作按键就能实现简单的编程和改变电路图, 它具有良好的人机交互功能, 具备智能操作功能和LCD液晶画面, 这就使得二次控制线路非常简易, 大大便利了现场接线和维护检修工作, 提高了供电的可靠性和和稳定性。
二号线的变电所低压柜采用分段运行、单母线的方式, 如图1所示, 正常工作情况下, 母联开关803在分位, 两路进线开关801、802在合位, 当动力变压器高压侧开关跳闸时, 或断开动力变压器高压侧开关, 需要对应的进线开关自动分闸, 对应母联开关自动合闸, 我们经过对比, 用EASY412-AC-R作为使用型号, 供电电源为230VAC, 它有I1~I8, 8个数字量输入端, Q1~Q4, 4个继电器输出端。二次接线原理图见图2。
程序如上图, 在自动运行时实现如下功能:
1) 这里要注意的是801合闸回路有多个开路, 必须先接通这些开路, 801开关才能合闸, 同样的道理, 802、803也是一样的原理。如果主开关存在这样的情形:802和803全处于分位以及802或803其中一个开关处在分位, I3、I4分别从802、803开关常闭节点取电, 由于输出继电器Q1处于回路1, 它的线圈受电, 这样在回路2中, 处于801开关的合闸回路中的一个断开点被合上, 如图1所示。
2) 如果主开关存在这样的情形:801和803开关完全处于分位以及801或803其中一个开关处于分位, EASY控制继电器的输入端I2、I3分别取来自于801、803开关常闭节点供电, 这样, 由于输出继电器Q2线圈处于回路3, 因此被导通, 这样, 看回路4, 它里面的802合闸回路的一个断开点被接通, 如图2中所示。
3) 第三种主开关存在的情形:801或802其中一个开关处在分位及801和802完全处于分位, EASY控制继电器输入端I2、I4分别取来自于801、802开关常闭节点供电, 由于输出继电器Q2线圈处于回路5, 因此被导通, 这样, 看回路6中, 803合闸回路的一个断开点被接通, 如图2中所示。
4) 当动力变压器高压侧开关出现开关分闸或者跳闸, 位于801、802开关柜里面的K3继电器动作, 这样, 常开节点导通, 801或802开关分闸, 回路801或802开关分闸动作, 然后, K3的常开点接入EASY控制继电器的I5节点, K3是常开节点, K3的闭合, 回路7装有缓放时间继电器T2, T2的线圈受电吧常开点闭合, 回路8中的T1线圈回路被接通, T2设计延时5S, 之后断开, T1为常开点, 它延时2S之后闭合, 由于T2 (常开点) 延时断开, 且时间大于T1 (常开点) 延时闭合的时间, T1常开点2S后会合上, 回路9设置有输出继电器Q4, Q4的线圈会被导通, 这样, 看回路10, 它的803合闸回路被闭合, 开关的自投动作完成。803开关设计时没有考虑自复功能, 忽略801或802开关分闸、803开关固有合闸和非时间继电器的固有动作这三个环节的时间不计算, 自投时间是2秒。
2 结束语
使用经验表明, EASY控制继电器在广州地铁二号线的应用极大的提升了现场维护便利度, 使地铁供电保持高可靠性和连续性, 同时, 使得控制布线和线路设计大大变得简单, 也降低了维修维护成本的投入。随着一号线运营时间的延长, 低压配电系统也逐渐老化, 设备故障率上升, 目前正在研究使用EASY控制继电器改造部分重要回路, 使得地铁供电系统的运行平稳, 安全, 高效。
参考文献
[1]镇江默勒电器有限公司:广州地铁二号线首期工程0.4KV开关柜图纸, 2002.
地铁配电系统 篇4
1 地铁低压配电系统概述
在我们国家, 对于地铁的运行系统, 主要采用低压配电系统来供给低压电源, 低压电源的供应系统除了要为车辆提供动力之外, 还要担负所有的机电设备的电力供应。而低压配电系统可以划分为两部分, 即降压变电所低压部分和环控电控部分, 其中, 降压变电所低压部分主要承担地铁车站内的通信设备, 信号收发设备, 综合监控设备, 电梯设备以及自动售票设备的供电任务;而对于所有的通风以及空调设备的供电则是由环控电控低压部分来提供电能的。就地铁行业来说, 确保电力供应的稳定性, 不但能够有效的避免由于停电造成的安全事故, 而且能够实现地铁车站内正常的运营秩序的维护。
2 某地铁线低压配电系统应用的控制原理和功能
2.1 控制原理
因为技术的限制, 在少数的地铁站内, 用于低压配电系统中的备用电源自投装置的可靠性还有待完善, 在此基础上, 在地铁中的智能型低压系统设备的选择过程中, 而由于EASY控制继电器具有较高的智能化水平, 所以在实际安装的过程中被大量使用。地铁站中广泛采用的分段运行, 单母线的线路连接方式, 如图1所示, 当正常工作时, 开关803是断开的, 而开关801和802则处于闭合状态, 假如动力变压器的高压侧的开关跳闸或者断开之后, 对应的母联开关会自动闭合。经过长期的实践我们发现, EASY412-AC-R型开关的使用性能最好。
2.2 自动运行时实现的主要功能
就801开关来说, 在合闸之前还要完成多个开路的接通, 然后才能完成801开关的合闸, 而802和803开关也是一样的。而自主运行功能的实现主要有以下几种情况: (1) 当开关802和803都处于断开状态时或者802和803有一个处于断开状态, 那么I3和I4将会从802和803的常闭开关处获取电能, 具体的电流输送图如图1所示; (2) 而当开关801和803都断开或者有一个处于断开状态时, EASY控制继电器的输入端I2和I3将会从801和803开关的常闭节点获取电源, 如此的话, 继电器的输出端Q2线圈就会处于回路3之中, 继而被导通, 回路4里面的802开关也被导通; (3) 如果变压器的高压侧有跳闸或者开关断开的情况, 那么位于开关201和802里面的K3继电器将会动作, 如此一来, 常开节点将会闭合, 对于开关801和802来说, 当出现开关分闸的动作之后, 继电器K3的常开点就会接通EASY所控制的继电器I5节点, 然后K3闭合。继电器T2, T2的线圈受到电流作用, 将会把常开节点闭合, 这是由于回路7中装有缓放时间装置。接通回路8中的T1线圈, 线圈T2将会延时5秒, 然后再断开, 而T1线圈作为为常开点, 它将会延时2S闭合, 因为T2线圈会延时断开, 而且其时间超过了T1延时闭合的时间, 所以, 回路9设置有输出继电器Q4线圈会被导通, 如此一来, 803开关回路就会被闭合, 开关的自投动作也就完成了。803开关在设计的时候并未考虑到自我修复的功能, 而忽略了801或802开关分闸、803开关固有合闸和非时间继电器固有的动作。
2.3 可靠性分析
大量的使用实践证明, EASY控制继电器在地铁线路中的使用, 极大地简化了现场维护的方便程度, 从而有效的保障了地铁电力供应的可靠性和持续性, 另一方面来说, 这种智能化的开关也使得线路的布置和设计进一步简化, 更是将运营的成本降到了最低。而随着地铁运营时间的增加, 所有的设备都会逐渐的老化, 设备的故障率也会自然而然的增加, 基于此, 我们展开了EASY控制继电器的部分回路改造计划, 从而保证地铁供电系统的运营更加的稳定, 安全, 可靠以及高效。
3 加强地铁低压配电系统供电可靠性的组织管理措施
3.1 加强配电系统的组织管理
只有建立起完善的可靠性管理体系才能够实现地铁的低压配电系统供电的可靠性管理, 而对于这一目标的实现首先要做的就是设立相关的领导, 与此同时, 还要配备专业的管理型人才, 能够将每个人的职责和任务明确划分。而组织机构的完整性是整个供电系统可靠性提升的基本前提。建立起相关的考核制度, 对于所有的工作人员进行定期考核。对于最终的考核结果进行分析, 总结经验, 从而为供电的可靠性提供一定的实践依据。对于系统的管理, 首先就是要提升管理人的自身素质, 以培训的形式来提升相关管理人员的自身素质是一种可行性很高的办法。
3.2 加强供电可靠性管理人员的培训
进一步加强供电的可靠性管理, 提升电能的输送质量。对于管理人员的自身素质和业务水平要进行定期的考核, 将供电的可靠性加入到考核的项目中来, 要让管理人员自己认识到提升自己的业务水平和自身素质的重要性。我们可以通过供电可靠性培训班的建立来完成管理人员的培训工作, 只有管理人员对供电可靠性的重要程度有了全面以及深刻的认识, 才能够积极地展开思路的拓展, 从而提升自己参与工作的积极性。在日常的生产过程中, 要加强对于相关设备的维护和保养, 相关的管理人员要加强日常的巡检工作, 发现问题, 及时解决, 并且加强思考, 找出问题产生的原因, 并加以总结。通常来说, 认真地分析供电系统的可靠性, 能够极大地提升供电系统的效能, 更能降低整个供电系统的可靠性投入成本, 从而提升整体的经济效益。确定合理的供电可靠性水平, 能够保证地铁运营过程中的稳定性。
4 结语
总之, 为了进一步促进我国的城市地铁建设加快, 促进电力系统的自动化水平的提升, 我们应当将所有的智能化技术使用到电力系统的发展中去, 从而提升低压配电系统中低压设备的智能化水平, 提升地铁电力系统的自动化程度, 增加地铁供电系统的可靠性, 提升运营系统的便利性和稳定性, 从而有效的推进我国的地铁低电压配电系统自动化的进一步发展。
摘要：随着城市人口数量的急剧增加, 城市变的日益拥挤, 而地铁的使用很好的缓解了交通的压力。地铁车站中的用电设备众多, 而低压配电设备又极其复杂, 对于低压配电系统的设计将会直接关系到整个地铁车站供电的可靠性和安全性。积极地进行配电方案的优化, 节约能源, 减少资金的投入, 提升系统的维修操作性都有着极其重要的作用。基于此, 该文主要针对地铁低压配电系统供电的可靠性进行了探讨。
关键词：地铁,低压配电系统,供电,可靠性
参考文献
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地铁配电系统 篇5
在地铁中应用智能低压配电系统所具有的优势
实现地铁低压配电系统运行的智能化
智能化是智能低压配电系统所具有的主要特点, 也是其在地铁中应用所具有的最大优势。当前在智能低压配电系统应用在地铁的过程中, 更多体现的是管理和控制的自动化, 智能化特点虽然也有所体现, 但却远远没有达到设计要求, 更达不到解放人力资源, 实现系统管理、控制以及配置调度全智能化的要求。但是, 可以肯定的是, 智能化就是智能低压配置系统设计的主要目的, 也是整个地铁低压配电系统未来的主要发展方向。
实现系统运行的虚拟化
之前, 在地铁低压配电系统的管理和控制过程中, 一切工作都需要人工管理来完成, 包括配电和调度, 也都需要通过人工操作才能够满足工作需求。而在应用了智能低压配电系统之后, 虽然没有全面实现配电系统运行的自动化和智能化, 但也大大解放了人力资源, 减轻了工作人员的工作负担, 也提升了系统运行的精确度。在智能低压配电系统应用的过程中, 可以在一定程度上实现系统运行和管理的虚拟化, 在智能系统中, 直接通过专业设备或者是程序, 就能够直接利用操作界面对系统运行情况进行模拟和管理, 实现运行管理的虚拟化。这种管理方式, 可以通过计算机对整个系统的运行情况进行模拟和监视, 不需要工作人员再亲自对系统运行情况进行监督和管理, 既降低了系统运行管理的难度, 也有效节省了管理时间。
对智能低压配电系统进行设计的基本原则
可视化管理
智能低压配电系统是通过系统自动对地铁低压配电系统进行自动化和智能化管理, 如果在系统运行过程中, 系统不能对自身的运行情况进行监督和检查, 就会导致问题的出现, 影响低压配电的系统正常运行, 进而对整个地铁的正常运行造成影响。所以, 在对智能低压配电系统进行设计的过程中, 应该遵循可视化管理原则, 在计算机终端为工作人员提供可视化操作界面, 让工作人员能够直接通过操作界面对系统进行监督和控制。
智能化设计
智能低压配电系统应该具有智能性, 在智能低压配电系统运行过程中, 应该能够根据系统中预先设计好的程序对地铁的低压配电系统的运行情况进行详细监督和管理, 并根据实际运行需求对整个配电系统的配电情况进行智能化和自动化调度, 以从根本上满足地铁的运行需求, 不断提升地铁运行的舒适性和安全性。
系统管理与调度一体化
在地铁中, 对智能低压配电系统进行应用的主要目的, 就是为了能够实现对配电系统运行情况进行智能调度, 使其满足地铁运行需求。因此, 为了方便更好的对低压配电系统进行管理, 在智能低压配电系统设计的过程中应该对遵循系统管理与调度一体化的设计原则。如此一来, 在对低压配电系统进行调度的过程中就可以同步实现对配电系统的有效管理, 而不至于顾此失彼, 影响配电系统和地铁的正常运行。
智能低压配电系统在地铁中的应用
对变压所低压进行有效降低
根据地铁设计规范 (G B 50157) 20035的要求, 在对地铁电力监控系统进行设计和管理的过程中, 应该对系统中的低压部分进行充分考虑, 而其低压部分主要包括进线断路器、三级负荷低压开关以及母联断路器。因此, 在地铁中应用智能低压配电系统, 就要对变电所的低压进行降压控制。
当前, 智能低压配电系统在地铁中的应用, 对变电所低压进行有效控制的模式主要有两种。第一种, 是通过遥测和遥控的方式, 根据系统状态对进线断路器、三级负荷低压开关以及母联断路器进行有效控制, 达到降低变电压低压的目的。
在第二种模式中, 其主要是通过利用以太网网关、智能开关、PLC控制器和数字仪表等组成的控制网络对进线断路器、三级负荷低压开关以及母联断路器等进行有效控制。并且, 在该模式中, 通过控制网络同样能够对系统进行遥测和遥控, 功能结构比较全, 其主要结构形式, 如图1所示。
智能断路器的应用
在智能低压配电系统中, 智能断路器是其中最重要的组成部分, 对整个系统的顺利、高效运行具有较为重要的影响。智能断路器是一种较为先进的高科技电子设备, 其不仅包括了电子技术、电气自动化技术、软件技术, 还包括了计算机技术、信息技术以及现代智能控制技术等。与传统断路器相比, 智能断路器不仅更加适合在智能低压配电系统中进行应用, 其还能够有效实现对整个智能低压配电系统运行的保护和监控, 同时也是系统实现遥测和严控功能的基础。
当前, 在地铁的智能低压配电系统中, 普遍采用的智能断路器主要有西门子3WL智能断路器和ABB的E系列智能化万能式断路器两种。这两种智能断路器具有较高的稳定性和兼容性, 能够有效实现智能低压配电系统运行的智能化和自动化。通常情况下, 智能断路器的工作都是依靠系统自动检测到故障电流情况进行分闸, 并通过自动操作结构或者是灭弧装置来达到最佳分闸效果。
现场总线技术的应用
现场总线技术是近年来兴起的一种较为先进的工业数据总线技术, 在各种自动化和智能化系统中应用较为广泛。在智能低压配电系统中, 现场总线技术的应用能够有效提升整个系统中各设备之间连接的紧密性和数据交换的通畅性, 对确保整个系统的高效运行具有较为重要的影响。通过现场总线技术, 能够有效解决智能低压配电系统中设备之间各种信号传递的问题, 进而提升整个系统管理的高效性和精确性, 避免管理问题的出现。除此之外, 通过现场总线技术的有效应用, 还能够实现通信的数字化, 进一步提升的智能低压配电系统管理和控制的高效性, 进而提升智能低压配电系统运行的高效性和可靠性, 为推动智能低压配电系统的发展提供强大动力。
结束语
地铁配电系统 篇6
供冷系统在整个地铁系统中占据重要位置。而目前的供冷系统分成了两种。第一种是分散供冷系统。第二种是集中供冷系统。分散供冷系统指的是:地铁车站的每个站点各自设定供冷系统, 供冷系统只负责本站点的供冷。集中供冷系统。集中供冷系统主要用于对沿线地下车站进行供冷, 目的在于改善当前对应城市的地铁运行环境, 进一步为乘客提供舒适、健康的乘车环境。集中供冷经济效益高, 成为地铁车站主流的供冷方式。集中供冷系统的合理性取决于对周围城市环境的影响程度、建设的协调难度、长距离输送输送能耗占总能耗比率、总体技术经济性能、节能工艺、设备效率、保温材料及管道工艺要求、集中自动控制能力等。本文将针对集中供冷系统, 研究其配电方案。
2 环控工艺分析
在集中冷站的整套环控系统中, 需要包括下列几种设备:1) 蓄冷水池。2) 蓄冷泵。3) 冷水机组。4) 冷冻泵。5) 放冷泵。6) 冷却塔。7) 冷却水泵。8) 二次冷冻水泵。9) 一次冷冻水泵。在集中供冷模式下, 各个供冷分站所承受的扬程阻力完全不同。其中, 8) 二次冷冻水泵与9) 一次冷冻水泵共同组成了集中冷站的整套环控系统的二次泵系统。在这样的环控系统中, 9) 一次冷冻泵选用的是定流量系统, 被用到了机房设备中, 二次冷冻泵选用的是变流量系统, 被用到了末端设备中。
通常, 设备安装及开启数量与季节、时段和工况有密切联系。在每年的6月份到9月份之间, 集中冷站中会有3台冷水机组及其辅助机组共同开启, 机组运行中供冷和蓄冷同时进行。这样, 主机便能达到最高效率, 供冷量也能实现最大化效果, 这种情况便是百分百工况运行情况。在每年的1月份到2月份之间, 集中冷站中的蓄冷水池实现独立供冷。这种情况下, 集中冷站实现的是最小化运行, 而工况运行达到25%。除这两种工况以外, 事故情况也是集中冷站的重点情况。遇到这种情况, 冷水机组必须开启1台, 主机及蓄冷池必须实现联合供冷。
3 地铁地下车站集中冷站供配电设计
3.1 负荷分级
根据GB50157—2003版本的《地铁设计规范》中相关规定, 在地铁中, 一般的冷水机组及其辅助机组要符合三级负荷的标准。而当前, 地铁已经成为广大市民出行的重要选择方式。因此, 地铁车站会容纳许多人群, 尤其是遇到下班高峰与上班高峰的两个时段, 人流量会更大。此外, 地铁周边的站点是市民换乘路线的重要站点, 在换乘站点的周边也会聚集大量人群。由此, 一旦集中冷站中出现了意外断电的情况, 那么地铁车站内以及地铁周边的换乘站都将受到极大影响, 市民可能因此而恐慌, 人群秩序会被打乱。基于以上原因, 同时也综合考虑2009年的《供配电系统设计规范》中的相关规定, 本文将集中讨论二级负荷的集中冷站设备。
3.2 配电方式
由于本文讨论二级负荷的集中冷站设备, 同时, 设备容量在冷水机组中占用较大, 运作中又表现出显著的季节特征。结合地铁站在建筑上的情况, 对于大型地铁站而言需要给集中冷站配套环控电控室和专用跟随所。在专用跟随所内, 最好配置两台变压器, 变压器供电由地铁站周边的高压线路完成, 跟随所使用的运行模式为单母线分段的运作方式。通常情况下, 至少有两台的变压器将同时处于工作状态。而如果出现了其中某台变压器断电或故障的情况, 需要将该台变压器所连接的冷水机组及其辅助设备切除开来, 仅保持另一台变压器与其所连冷水机组的运行。辅助机组与冷水机组密切相连, 形成一套完整的工艺流程。通常, 整个工艺系统的工作流程如下: (1) 冷却泵 (2) 冷却塔风机 (3) 模式蝶阀 (4) 释冷泵 (5) 一次冷冻泵 (6) 二次冷冻泵 (7) 冷水机组。而整个工艺系统的停机顺序如下:冷水机组→二次冷冻泵→一次冷冻泵→释冷泵→模式蝶阀→冷却塔风机→冷却泵。开机及停机顺序必须严格按上述方式进行。一旦顺序颠倒, 冷水机组就无法投入运行。因此, 辅助机组所配套的负荷也应该是二级负荷。
而环控电控室则主要负责对辅助机组进行供电。为了保障供电的顺利运行, 需要在环控电控室设置二级母线段, 并且最好设置3段, 同时将跟随所中的母线与主用电源和备用电源分别相连, 再引入到辅助机组中。表1为各母线段的负荷分配状况表, 其中第Ⅲ段的二级母线的配电原则是根据故障情况时一台冷水机组和辅机运作要求, 并考虑到各级开关投切的最少次数而设计。若第Ⅲ段的二级母线发生损坏或该级母线配电的其中一个辅机发生故障时, 冷水机组中的控制单元将按预先设置的工作模式将机组调整为1号或2号冷水机组或其他2段母线上所具有的辅机进行运行;如果图中的2号变压器发生故障时可通过对应母线的分段断路器合闸进行调整, 将合闸调整到1号变压器进行供电。其中, 图1为环控电控室的低压配电主线系统示意图。
4 结论
本文集中对二级负荷的集中冷站设备进行了集中讨论, 给出了整个工艺系统的工作流程与停机顺序, 并得出了当地铁地下车站集中冷库站供电系统出现故障, 或一路电源缺失及任意一台变压器出现故障时, 必须在第一时间保障二级负荷供电的结论。
参考文献
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