智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用

杜碩

摘要：本文針對低壓配電系統(tǒng)，對其在地鐵工程建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為全面的分析和探究，并根據(jù)多種結(jié)構(gòu)的低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)果比較，探究出了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，從而為智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵工程中的實(shí)際應(yīng)用提供了主要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵工程、運(yùn)行效率、智能低壓配電系統(tǒng)、應(yīng)用

一、簡析智能低壓配電系統(tǒng)

智能低壓配電系統(tǒng)，指的就是：一種能夠給地鐵工程中的所有用電設(shè)備提供源源不斷的、安全可靠的低壓電源的系統(tǒng)。從功能角度上來進(jìn)行劃分，可將智能低壓配電系統(tǒng)分為兩種：一種是“環(huán)控電控系統(tǒng)”，另一種則是“降壓變電所低壓系統(tǒng)”。前者的功能，主要是給通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)中的各個(gè)用電設(shè)備提供電能，而后者的功能，則是給除了通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)的其它用電設(shè)備提供電能。其次，由于地鐵是一個(gè)用電需求量比較高的交通工具，且其能否實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，還與系統(tǒng)供電的質(zhì)量有關(guān)，比如：供電不穩(wěn)定，極易引起地鐵運(yùn)行故障；斷電極易引發(fā)地鐵交通癱瘓等問題。所以，為了確保地鐵運(yùn)行時(shí)的安全性與可靠性，智能低壓配電系統(tǒng)就成為了地鐵工程建設(shè)的核心。

二、試析智能低壓配電系統(tǒng)在我國地鐵工程建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

智能低壓配電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包括：各類總線、智能元件以及通信控制器等。目前，在我國已經(jīng)建立完成并開始正式投入運(yùn)行以及正在建設(shè)的地鐵工程當(dāng)中，它們所應(yīng)用到的智能低壓配電系統(tǒng)也都是具有一定差異性的。因此，現(xiàn)對其進(jìn)行簡單說明。

（一）“降壓變電所低壓系統(tǒng)”的應(yīng)用

國家相關(guān)文件中有提及到：“降壓變電所低壓系統(tǒng)的遙控目標(biāo)主要有三個(gè)，它們分別是‘三級負(fù)荷低壓總開關(guān)、‘進(jìn)線斷路器以及‘母聯(lián)斷路器”。所以，我國使用到的“降壓變電所低壓系統(tǒng)”也被劃分成了兩種結(jié)構(gòu)。

1、結(jié)構(gòu)一

該結(jié)構(gòu)只能夠?qū)崿F(xiàn)對“母聯(lián)斷路器”、遙控、備用電源、遙信、“進(jìn)線斷路器”以及“三級負(fù)荷總開關(guān)的遙測”進(jìn)行“自投自復(fù)”實(shí)時(shí)監(jiān)控的過程，它的組成部分包括：串口服務(wù)器、溫控器、智能開關(guān)、數(shù)字儀表以及PLC等。

1）“進(jìn)線斷路器”、“三級負(fù)荷總開關(guān)的遙控”、遙信以及“母聯(lián)斷路器”功能均可以通過斷路器來實(shí)現(xiàn)；2）遙測功能可通過數(shù)字儀表來實(shí)現(xiàn)；3）“自投自復(fù)”監(jiān)控功能可通過PLC來實(shí)現(xiàn)。目前，采用該種智能低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有：北京2號、上海7號以及廣州2號線等地鐵工程。

2、結(jié)構(gòu)二

它是在結(jié)構(gòu)一的基礎(chǔ)之上，逐漸完善而成的。因此，它除了具有結(jié)構(gòu)一的所有功能之外，還具有對饋出回路進(jìn)行遙信以及遙測的功能。它的組成結(jié)構(gòu)，主要包括：網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、溫控器、數(shù)字儀表以及PLC等。

1）“進(jìn)線斷路器”、“三級負(fù)荷總開關(guān)的遙控”以及“母聯(lián)斷路器”功能均可以通過斷路器來實(shí)現(xiàn)；2）遙測以及遙信功能可通過數(shù)字儀表來實(shí)現(xiàn)；3）饋線回路遙信及遙測功能可通過數(shù)字儀表來實(shí)現(xiàn)；4）“自投自復(fù)”監(jiān)控功能可通過PLC來實(shí)現(xiàn)。目前，采用該種智能低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的地鐵工程有：南京2號以及杭州1號線等。

（二）“環(huán)控電控系統(tǒng)”的應(yīng)用

1、結(jié)構(gòu)一

該結(jié)構(gòu)只能夠在裝有變頻器的回路中進(jìn)行使用，它具有對回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測以及保護(hù)等功能，而針對饋出回路里的電機(jī)，則可以選取斷路器對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及保護(hù)，它的組成部分包括：變頻器、接觸器、BAS系統(tǒng)模塊、熱繼電器以及PLC等。

該結(jié)構(gòu)只能夠給通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)中的用電設(shè)備進(jìn)行供電，且它還具有過載、過流以及過壓保護(hù)功能。其次，該結(jié)構(gòu)的控制功能只要是通過BAS來實(shí)現(xiàn)的。目前，應(yīng)用到該類結(jié)構(gòu)的地鐵工程有：廣州2號、上海1號以及北京1號線。

（二）結(jié)構(gòu)二

該結(jié)構(gòu)是在“環(huán)控電控系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)一的基礎(chǔ)之上，逐漸完善而成的。它除了具有結(jié)構(gòu)一的所有功能之外，還具有對饋出回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、保護(hù)以及控制等功能。它的組成結(jié)構(gòu)較結(jié)構(gòu)一相比較為復(fù)雜，主要包括：通信接口設(shè)備、BAS系統(tǒng)、總線、PDM、變頻器、斷路器以及MCU等。

1）該結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的保護(hù)功能，可對系統(tǒng)中的各種用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)；2）它能夠?qū)ο到y(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速及有效地收集；3）結(jié)構(gòu)中的通信控制器可以對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析、處理以及計(jì)算，并在計(jì)算完成之后，將其傳送到PLC上，然后再依照PLC的通風(fēng)指令，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的控制。目前，運(yùn)用到該結(jié)構(gòu)的地鐵工程是比較多的，比如：上海7號、北京1、10號以及深圳2號線等。

三、實(shí)際應(yīng)用對比分析

通過對“降壓變電所低壓系統(tǒng)”兩種結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)用中的效果普查，其普查結(jié)果見表1。

表1 降壓變電所低壓系統(tǒng)兩種結(jié)構(gòu)的普查結(jié)果

我們可以得出這樣的一個(gè)結(jié)論：雖然，這兩種結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)的安全性都比較高，但是，從功能的角度上來看，結(jié)構(gòu)二要比結(jié)構(gòu)一更加全面，且其也更易于后期的管理及維護(hù)。可要是從建設(shè)成本上來說的話，結(jié)構(gòu)一就要比結(jié)構(gòu)二更具有可行性了。

另外，通過“環(huán)控電控系統(tǒng)”兩種結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用普查我們可以知道：在“環(huán)控電控系統(tǒng)”中，結(jié)構(gòu)二總體上是比結(jié)構(gòu)一要好的，但由于其建設(shè)成本較高，所以在應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的時(shí)候，還應(yīng)當(dāng)站在地鐵工程建設(shè)規(guī)模及其資金運(yùn)行情況的角度上，去進(jìn)行充分考慮，以確保地鐵工程的建設(shè)能夠正常開展。

四、結(jié)束語

為了提高地鐵工程建設(shè)的質(zhì)量，同時(shí)也為了增強(qiáng)地鐵運(yùn)行時(shí)的安全性與可靠性，我們在對智能低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行選擇的時(shí)候，還必須要從地鐵工程的各個(gè)方面去進(jìn)行考慮，然后再選取最適合本地鐵工程的智能低壓配電系統(tǒng)，才能夠讓智能低壓配電系統(tǒng)在地鐵工程的建設(shè)及其后期運(yùn)行的過程當(dāng)中，發(fā)揮出最大的效用。endprint