一种地铁交直流电源装置常见故障的解决方法.pdf

第 5 卷 第 8 期 新一代信息技术 Vol.5 No.8 2022 年 4 月 NEW GENERATION OF INFORMATION TECHNOLOGY Apr.2022 作者简介:彭秀梅(1984)，女，中级工程师，研究方向：地铁供电交直流电源系统。DOI:10.3969/j.issn.2096-6091.2022.08.035 一种地铁交直流电源装置 常见故障的解决方法 彭秀梅(北京市地铁运营有限公司供电分公司，北京 100082)摘 要：地铁供电系统及交直流操作电源系统关乎地铁能否正常运行，分析地铁供电系统可知，交直流电源装置主要作用是保证变电所设备能够安全稳定运行，是地铁系统正常运行的关键性设备。但由于交直流电源装置在采购、安装以及日常使用中，存在多种影响因素，进而引发一些故障问题，因此，非常有必要分析出故障问题及原因，采取有效措施解决，避免引发更大损失。关键词：地铁；交直流电源装置；故障；解决方法 本文著录格式：彭秀梅.一种地铁交直流电源装置常见故障的解决方法J.新一代信息技术，2022，5(8):113-115 中图分类号：TP23 文献标识码：A Common Faults and Solutions of AC And DC Power Supply Device in Metro PENG Xiu-mei(Power Supply Branch Company Affiliated with Beijing Mass Transit Railway Operation Co.,Ltd.,Beijing 100082,China)Abstract:The metro power supply system and AC/DC operation power supply system are related to the normal operation of the metro.By analyzing the metro power supply system,it can be seen that the main function of AC/DC power supply device is to ensure the safe and stable operation of substation equipment,which is the key equipment for the normal operation of the metro system.However,there are many influencing factors in the procurement,installation and daily use of AC and DC power supply devices,which lead to some fault problems.Therefore,it is very necessary to analyze the fault problems and causes,and take ef-fective measures to solve them to avoid greater losses.Key words:subway;AC/DC power supply device;fault;resolvent Citation:PENG Xiu-mei.Common Faults and Solutions of AC And DC Power Supply Device in MetroJ.New Generation of Information Technology,2022,5(8):113-115 0 引言 操作电源分为直流操作电源、交流操作电源，而发电厂及变电所中电气设备的操作、保护、控制、自动装置所需供电电源，为二次操作电源。这类电源必须保证安全、可靠、稳定。而在地铁交直流电源装置中，既涉及到了交流配电电源，也包含了直流操作电源，这两部分共同构成地铁变电所内操作电源供电系统。所谓的交流电源装置，本质是一个双电源配电设备，可以通过 PC 级或 CB 级电源转换装置完成两路电源之间的转换。直流电源屏交流电源引自交流电源屏，在高频开关模块作用下，将其转变为变电所操作电源所需的直流电源，同时，使用蓄电池作为备用电源。1 地铁供电系统及交直流操作电源系统作用 本文研究的地铁的电源，主要来自于北京市供电公司的区域变电站，其电压为 10 kV。该地铁变电站主要分布在地铁沿线，接受区域变电站的方式可以简单地分为集中受电、分散受电和集中与分散受电相结合三种。而变电站操作电源系统主要作用是为一、二次电气设备提供二次操作电源，发挥动力作用，辅助完成操作、控制作业。在交直流操作电源系统作用下，可以很好的保证变电站一、二次设备稳定正常的运行，即便是处于非正常运行状态，出现短路故障时，也可以很好的保证继电保护装置、自动装置回路电源不间断，从而使继电保护装置、114 新一代信息技术 2022 年 自动装置能够顺利完成可靠作业，并及时切断断路器，有效避免故障影响进一步扩大。由此可见，保证变电站站用操作电源系统安全可靠，可以确保电力系统安全稳定运行1。如图 1 所示。图 1 地铁交直流操作过程 Fig.1 AC/DC operation process of metro 2 常见故障与解决措施分析 2.1 信号错报故障及其解决方法 如果地铁交直流系统出现一直错误的故障信号，比如交流过压、充电模块告警、欠压、母线接地告警、通讯中断等，按照具体故障情况分析可知：一方面，当地铁处于正常运行状态时，电力监控后台出现此类误报故障情况，但是交直流集中监控装置并没有出现该信号，并且在 3 s 内便恢复正常。分析可知，可能是发生了信号干扰，导致电力监控后台无法正常监控信号。针对此种情况，相关技术人员应当做好通讯电缆屏蔽层接地工作，保证地铁全线交直流系统到达电力监控后台的通讯电缆，有效屏蔽干扰因素，有效防止出现设备信号误报情况2。另一方面，在交直流系统蓄电池浮充转均充过程中，发生了此类信号误报情况，同样是几秒内恢复正常。分析这类故障情况，若是经过设备厂家多次试验依然没有发生信号误报情况，则有关技术人员应当做好及时跟踪、分析，为进一步解决问题，应当在设备出厂前，完成设备尤其是通讯装置的抗电磁干扰实验，确保设备无异常情况，与此同时，在现场安装施工过程中，应当加强通讯电缆屏蔽层接地作业管理，提升抗干扰能力。2.2 时间继电器故障及解决措施 若是发生时间继电器故障，电源不会再为交流盘一、二段提供支持，充电屏不会发生任何输出，仔细进行设备检查后，会发现整流变温控器由于没有电源无法运作，主要是因为交流盘进线接触器处于分位状态，此种情况，基本可以判断是因为接触器控制同路时出现了故障，造成接触器不能顺利进行吸合操作。不仅如此，若是测量控制同路各节点，会发现 KAI 继电器出现了问题，直接影响了接触器正常运行，导致交流盘无法正常工作。针对此问 题，可以通过更换时间继电器解决故障。因此，为了避免此类故障，工作人员需要定期检查，及时发现问题并更换，确保地铁交直流电源装置安全、稳定运行3。2.3 交流电源防雷器故障及解决方法 从实际情况看，地铁交直流电源装置在日常运行过程中，交流电源防雷器非常容易出现损坏。虽然防雷器损坏后并不会直接影响到供电，但若是遭遇雷击，将无法发挥设备保护作用，引发雷击事故致使出现供电故障，因此，应当定期维护保养防雷器，确保交流电源防雷器一直处于有效状态。在具体实践中，若发现防雷监控报警，应当及时进行维修或者更换，与此同时，要加强防雷监控的巡视，随时检查防雷器状态指示情况，查看防雷空气开关是否为闭合状态，保证交流电源防雷器安全可靠。2.4 交流备用通道或自动切换装置故障 通过分析上文可知，由于地铁交流电源选用双同路供电方式，一般主要以主同路工作为主，所以，当主同路发生停电等故障时，部分不能切换到备用同路或备用同路通道，导致区域全面停电。为防止出现此种情况影响设备正常运行，地铁相关技术人员应当加强日常维护，每月按时检查备用电源情况并进行试验切换操作，确保交流备用通道或自动切换装置能够正常使用4。2.5 开关及连接部位故障及检查 从地铁交直流电源装置看，在开关触头、电缆连接处等位置较容易出现氧化、松动的现象，如果不及时处理，非常容易引发火灾、开路等严重后果。因此，相关工作人员必须重视日常检查、预防，尽量防止此类事故发生。在实际操作中，相关技术人员可以定期利用红外热成像仪扫描设备的链接部位，若检查发现周围环境低于 5 摄氏度，应当全面、仔细的检查、处理。此外，安装、投运设备过程中应当重视检察连接位置，尤其是在投运初期，应当高度重视安全检查工作的落实。2.6 操作电源蓄电池故障及维护 分析操作电源的蓄电池可知，其主要为负载提供电源，因此，蓄电池本身安全性非常关键。现阶段，地铁交直流电源装置一般会使用免维护阀控铅酸电池，整个蓄电过程属于逐渐积累的状态，为确保蓄电池可以正常、平稳运行，工作人员需要做好日常检查、检测、养护、维修工作。目前，交直流屏装置都是自动化管理蓄电池充电，因此，相关工作人员应当注意监控器报警记录，做好及时处理5。在实际工作中，一方面，可以按照月为单位进行检查，明确每月具体的检查项目：（1）工作人员应当对蓄电池端，进行电压测量，主要目的是检查其是否与设定充电电压相同。（2）工作人员要注意及时8 期 彭秀梅:一种地铁交直流电源装置常见故障的解决方法 115 清理蓄电池，确保表面没有灰尘、污渍。（3）要全面的观察、检查蓄电池的壳、盖是否发生鼓涨、漏酸、损伤等问题，若有需要及时更换。（4）重点查看蓄电池端头有无氧化生锈情况，若发现，应当及时做好除锈、涂防锈剂处理，也要及时更换问题电缆。技术人员可以使用红外热成像仪辅助完成检测、处理。另一方面，以年为单位的检查，主要是开展核对性放电、容量试验，主要目的是保证蓄电池容量能够达到实际要求，及时替换掉损坏蓄电池。2.7 硅整流管故障及其检测 反向击穿是硅整流管非常常见的故障，发生此故障时，反向电阻几乎为零，此时将失去单向导电作用。当硅整流管反向击穿时，在三相整流电路中会出现相应的故障硅元件，导致牵引变压器发生二次相间短路。这种情况下，快速熔断器会熔断，切除故障支路，促使整流装置正常运行，但是并联硅元件数量一直在减少，同时，通过其它硅元件的电流会增加，对其它硅元件会造成直接损坏。因此，针对硅整流管故障，应当严格按照相应的技术标准规定内容进行检测，需要设置故障硅元件检测系统，通过运用该检测系统，促使硅元件发生故障时，可以有选择地发出预告信号、跳闸指令，并及时准确的找出故障点。从当前多数采用的故障硅元件检测方法看，主要有电桥法、熔断信号器配接检测装置法7。2.8 充电模块故障及处理方法 在充电模块部分，最为常见的问题主要有四方面，即充电模块保护、充电模块故障、通讯中断、充电模块输出电压与设定电压存在差距。首先，分析充电模块保护可知，如果充电模块交流输入压力不适宜，或者温度过高，都会造成充电模块保护。此外，通常情况下，机柜会装有玻璃门，还有部分机柜不透风，容易导致充电模块保护，同时，若是机房长时间处于高温状态，也会造成充电模块保护。因此应当注意控制好交流输入压力，注意通风，监测机房温度，避免出现充电模块保护。其次，对于充电模块故障问题，可能与输出电压过高、过流存在直接联系，此时可以断开交流重新启动，使其恢复正常；导致充电模块输出过压与不科学的电压调整存在直接联系，对此，应当采取断电处理，并调整电压到最小而后再整定输出电压。再次，若充电模块出现通讯中断的故障，分析可知，有可能是地址没有设置正确，同时，如果两个充电模块地址相同同样会导致监控模块无法正常通讯。此外，当充电模块地线连接出现问题时，也会造成充电模块通讯中断故障。最后，若发现充电模块输出电压与设定电压存在差距时，则与充电模块发生过载有着直接关联，此种情况会直接造成限流，进而设定值出现差距。电池电流检测错误时，同样会发生此故障8。2.9 监控模块故障及处理方法 综合分析监控模块故障，可以发现，非常容易出现监控模块参数无法正常设置的情况，可能是监控模块并未与下级设备正常通讯，导致参数不能设置，若是参数超限，也会出现同样的现象。另外，监控模块故障时，蜂鸣器经常不响，一方面可能是设备损坏，也有可能是不小心设置了消音模式。除此之外，会发生监控模块不控制进入均充状态的情况，分析可知，可能与交流停电、电池组支路断、模块通讯中断等故障有关，也会因为电池电流检测错误，引发监控模块无法进入均充状态，此外，若是手动状态，同样不会自动进入均充。2.10 交流配电故障及处理方法 首先，出现交流输入空开跳闸现象，有可能是交流输入部分短路、交流输入空开辅助触点损坏，造成空开跳闸故障。其次，若是发生交流自动切换盒故障，分析可知，与电缆连接错误存在直接关联，同样，若是不正确使用辅助触点，会造成交流自动切换盒损坏而无法正常使用。导致交流自动切换工作异常的另一个原因是交流电压采样错误。最后，互投装置故障，无法正常工作，有可能是交流电压不正常、过流保护、接线端子松动导致。针对上述故障情况，应当做好电路检查，及时发现并处理短路，还要保证电缆正确连接，加强对交流电压采样工作9。2.11 直流配电故障及处理方法 若是发生馈电输出跳闸故障，一方面，可能是馈电输出支路短路、过载造成的，另一方面，可能是空开辅助触点发生了损坏，致使馈电输出跳闸告警；而降压硅链出现无法正常调压的情况，应当先检查硅链控制盒有无异常，同时，需要手动调整硅链的输出电压调整旋钮，并仔细观察其是否正常。除此之外，若母线电压不正常，造成过压、欠压告警时，有可能是电压采样盒发生故障导致的，必须设置合适的过压、欠压告警点，避免母线电压发生非正常告警10。3 结论 本文通过对地铁交直流电源装置常见故障和解决措施的分析，可以发现，交直流电源装置故障现象只是众多故障中的一部分，还有很多情况故障未列入其中，还需要相关工作人员结合本文以及相关实践经验总结，为日后地铁建设运营提供有益参考，希望此次分析中提到的日常维护措施、解决方法、预防措施等能够有效避免交直流电源重大事故的发生，及时排查安全隐患，防患于未然。（下转第 124 页）124 新一代信息技术 2022 年 术的支撑下，能将学生放在主体地位，教师在课堂教学期间，以指导者的身份出现，让学生能在一个数字化的教学环境中轻松学习，让课本中的知识延伸到课外。同时，在教学过程中，通过对信息技术的应用，传统静态化的课程能以动态化的方式呈现，抽象的概念和知识会变得形象化及直观化，学生的学习负担和压力会很大程度上减轻，能在短时间内轻松地掌握知识。经分析，信息化教学的效率很高，学生在学习时，可以采取多样化的方式方法，针对性和灵活性较强，学生有更多的时间思考和探索，有利于技术型人才的培养。此外，借助该技术，也可以对考核评价机制不断完善，通过动态化监控的方式，精准掌握学生的真实情况，并应用多维的方式展现学生的学习成果，不仅能让课程学习变得科学化和便捷化，还有利于学生整体素养的增强10。4 结论 在高职建工专业课程教学过程中，强化与信息技术的深层次融合，可以对教师的教学主体性加以转变，也能对以往以教师为中心的教学结构进行优化，构建既能满足教师主导作用，又能增强学生学习主体性的教学结构，强化对学生的引导，让学生能通过不断地探究和交流，弥补自身存在的不足，有效对自身素养进行提高，从而让学生在今后的工作岗位上快速适应工作要求。参考文献 1 陈扬.高职建工专业课程与信息技术深层次融合实践研究J.开封教育学院学报,2019,35(10):181-182.2 高蔚.信息化技术与高职课程融合的教学实践研究以建筑工程预算及清单计价 为例J.湖北农机化,2019(23):142.3 窦立莉.信息技术与高职课程深度融合应用研究J.电脑知识与技术,2019,12(29):132-133.4 李萍,齐文姗,林舟.建筑信息化背景下高职院校建筑专业群建设初探以福建信息职业技术学院建工系专业群的设置与规划为例J.福建建材,2019(12):116-117+17.5 李萍,齐文姗,林舟.建筑信息化背景下高职院校建筑专业群建设初探以福建信息职业技术学院建工系专业群的设置与规划为例J.福建建材,2019(12):116-117+17.6 姚亚锋,徐广舒.“互联网+”环境下高职建筑工程类专业课程资源优化与整合方案J.南通职业大学学报,2018,32(1):47-50.7 林桂斌.信息技术应用能力提升2.0工程背景下的“建筑施工技术”教学探究J.教师,2021(30):111-112.8 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