智能低压配电系统在地铁中的应用探讨

智能低压配电系统在地铁中的应用探讨

李彬

（中铁隧道勘测设计院有限公司广东广州510000）

摘要：电力系统对人们的生活和工作具有重要影响，为了满足人们对供电系统的需求，不断完善了低压配电网建设。本文主要探讨了智能低压配电系统在地铁中的应用，对低压配电系统进行不断的优化，以此保证地铁运行的安全性以及可靠性。

关键词：智能；低压配电系统；地铁应用

地铁是人们出行常用的一种交通工具，其运行情况与人们的安全具有直接关系。低压配电系统作为地铁运行的重要组成部分，对地铁运行产生了重要影响。为了实现地铁稳定、高效的运行，应充分结合电力电子技术、计算机技术等高新技术，应加强低压配电系统智能化，进而促进地铁的稳定运行，为人们提供更好的服务，保障人们的出行安全。

1地铁中低压配电和照明系统的主要特点

地铁作为一项地下建筑，具有公益性质，地铁中包含了许多复杂的系统设备，而且地铁运行对系统之间配合提出了较高的要求。同时地铁无论是对本身的安全性，还是对供电、低压配电都均提出了较高要求。地铁动力负荷中设置了综合监控系统设备、通信系统设备、信号系统设备、火灾自动报警系统设备、环境与设备监控系统设备、自动售检票系统设备、门禁系统设备、变电所所用电、站台门、自动扶梯、气体灭火、消防泵、废水泵、雨水泵、照明系统、风机及其风阀等等。这些设备运行过程中，主要采用就地控制方式，与此同时还受环境与设备监控系统、火灾自动报警系统以及变电所综合自动化系统（PSCADA）的有效控制。

照明系统是地铁的重要组成部分，车站的照明系统主要分为设备区照明、公共区照明及区间照明，设备管理用房备用照明分为正常照明、应急照明，就地设置开关控制，但在紧急情况下可由BAS自动点亮。疏散照明不设就地控制。车站公共区分为工作照明、节电照明、广告照明、导向标志照明，由车站控制室和照明配电室两级控制。同时，按照各种模式纳入环境与设备监控系统控制范围。区间照明可设置一半正常照明，一半应急照明和全部为应急照明两种方式，由BAS进行控制。

2低压配电与照明系统设计智能化概况

电动机是低压配电系统关键设备，一般情况下，在电动机控制中心设置电动机。传统的MCC供电回路中的一次回路主要有三部分组成，即接触器、塑壳断路器以及热继电器；二次回路相关设备主要有测量仪表、继电器、信号等。对于智能化低压配电系统，主要由计算机系统、通讯设备、智能型低压开关和控制设备三部分组成。智能低压配电系统应满足下列要求：（1）利用计算机，对整个低压配电系统进行控制，提高低压配电系统的自动化程度。（2）能够实现遥测、遥调、遥控以及遥讯等功能，及时发现系统中存在的问题，提高系统运行的稳定性。（3）对系统的操作，主要依赖于键盘，减少了操作的不安全性。（4）提高了低压配电系统的各项工作的效率。

3地铁智能低压系统技术解决方案

从功能的角度出发，可以将智能抵押品系统元件分为电动机控制、电能质量监测以及开关保护控制三种。智能低压系统应实现数字采集以及通信、远程控制与操作、故障分析与预警以及设备维护等等。在联网方面，由两机之间通信，到多机通信，再到网络通信，同时各公司的通信协议标准也更加的开放。具体内容如下：

3.1低压电动机保护装置

在设置电动机时，可以采用低压电动机综合保护装置，它可以实现硬件的功能，因此一些硬件装置就不需要进行设计，这样就简化了硬件部分的装置，方便了工作人员的现场调试工作者，降低了工作人员的工作量。低压电动机保护装置功能的实现，主要利用单片机来实现。

3.2应急照明和标志照明控制

集中供电式应急照明系统可以实现统一的监控和管理，能够对电源进行自动监测，以保证照明系统安全、稳定的运行。智能低压配电系统可实现应急照明、备用照明以及标志照明为一体的整体控制，其具体的方案解决措施如下：（1）通过对电力载波技术的应用，直接控制应急回路以及终端设备。（2）增强其适应性，对于多种协议格式，都可以支持。（3）通过对新技术的应用，使得疏散指示控制更加的智能化。（3）能够对系统进行自动巡检，具有较强联网扩展能力。

3.3现场控制级设备组成及功能

现场控制级设备主要包括两个方面，一方面就地控制柜（箱），另一方面为传感器，在设置时，应根据地铁中设备具体情况合理的进行配置。一般情况下，将配置在照明配电室以及通风空调电控室。（1）在设置通风空调电控室低压开关柜时，应采用智能模块，并将其设置低压开关柜内部，它主要对两种电机设备进行监控，一种为通风空调设备，另一种为水系统设备。智能模块的运行主要依赖于智能通信管理器，并连接现场总线与BAS控制。（2）对于照明配电室，应进行RI/O远程控制柜的设置，对地铁车站的广告照明、管理区照明等进行监视。一旦发生火灾时，FAS控制器会对相关开关设备发出控制命令，将电源及时的切除，并对电梯运行情况进行监视，保证电梯运行安全。

3.4低压智能化与BAS的协调配合

地铁中智能低压系统，应与BAS协调配合，这对智能化的低压配电系统的运行具有重要作用，二者的接口关系有许多的设备组成，包括通风空调电控柜、应急照明电源装置、变频器和软启动柜等等。目前现场总线控制系统逐渐发展起来，应用较为广泛，它能够使得软件协调更加的开放，所以可以合理的应用低压智能化系统中。

4智能化低压配电柜组成分析

4.1低压配电设备相应的配置

可将抽插分隔固定柜作为变电所配电柜。并采用智能模块、开关以及电力测控仪表，将其设置在变电所配电柜中，并连接低压智能配电监控模块，还可以采用SCADA的智能接口模块。可以采用抽屉柜作为环控电控柜，其内部设置智能模块，并利用现场总线进行连接，现场总线数量应达到3条以上，并采用单总线形式，避免总线连接带来的风险。

4.2关键单元配置要求

（1）合理设置网关。采用总线与网关进行小PLC、软启动的连接；采用冗余总线，将网关连接上位监控系统控制器。（2）加强电机对模块的保护。通过内置或外置电流互感器，实现保护。（3）实现I/O或PLC的智能化。能够对设备运行状态进行了解，并显示故障，并将其送到网关；I/O或PLC的智能具有存储功能；实现独立控制；通信口能够保持一个或者一个以上。

总结：

综上所述，随着我国交通行业的不断发展，促进了城市轨道交通的发展，对地铁运行过程智能化提出了更高的要求，传统的保护控制方式已经难以满足要求，因此，应采取合理的措施，应加强低压配电系统的智能化，进而促进地铁交通的运行和发展。智能化低压配电系统应具备较强的抗干扰能力，能够对系统中的设备进行统一的监控和管理，增强系统运行的可靠性以及安全性，保证人们出行安全。

参考文献

[1]袁建红.智能低压配电系统在地铁中的应用[J].低压电器,2010,01:20-22.

[2]徐娟.智能低压配电系统在地铁中的应用探讨[J].中国科技信息,2015,Z1:126-127.

[3]纪强.智能低压配电系统在地铁中的应用问题分析[J].科技创新与应用,2014,12:283.

[4]曾家凡.智能低压配电系统在地铁中的应用探讨[J].门窗,2014,05:399.

[5]宋新启.基于智能低压配电系统的地铁配电电能管理系统[J].城市轨道交通研究,2012,12:114-116.