紀(jì)毓青

(鄭州鐵路局洛陽供電段，河南 洛陽 471002)

近年來，先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)不斷引進(jìn)運(yùn)用于電氣化鐵路，安全優(yōu)質(zhì)供電顯得尤為重要。鄭州鐵路局采用了國內(nèi)較為先進(jìn)的電力監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足電氣化鐵路的需要，特別是高速鐵路的需求。本文就客運(yùn)專線電力監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中較為常見故障的處理做了一些調(diào)研和分析。

1 客運(yùn)專線電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)組成

在客運(yùn)專線10kV 電力供電系統(tǒng)中，10/0.4kV低壓變電所主要分布在鐵路沿線各站點(diǎn)，與配電所合建或單獨(dú)建設(shè)，擔(dān)負(fù)著對(duì)車站、站場(chǎng)所有低壓負(fù)載的供電任務(wù)?？瓦\(yùn)專線10/0.4kV 低壓變電所內(nèi)低壓配電柜數(shù)量眾多，如果對(duì)低壓回路的監(jiān)控采用集中設(shè)置RTU 的方式必然導(dǎo)致敷設(shè)大量的二次電纜，而采用分布式智能儀表的方式又不能滿足每個(gè)低壓回路需要進(jìn)行錄波的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

根據(jù)多年鐵路電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的大規(guī)模集成電路以及高速浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，結(jié)合低壓配電柜安裝空間受限的特點(diǎn)，使用分布式安裝的10/0.4kV 低壓變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)來解決以上問題。該系統(tǒng)除具備傳統(tǒng)的遙信、遙控、遙測(cè)功能外，還具有遙測(cè)越限報(bào)警、相序報(bào)警、故障錄波功能，可以滿足10/0.4kV 低壓變電所電力監(jiān)控的需求。

2 客運(yùn)專線電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

采用快速環(huán)形以太網(wǎng)交換技術(shù)，可支持雙環(huán)形通道配置，光接口/電接口可選，大大增強(qiáng)了遠(yuǎn)程通訊接口的可靠性和實(shí)時(shí)性;采用先進(jìn)的電流輸入端子，在端子拔出時(shí)，自動(dòng)短連流互輸出，確保相關(guān)設(shè)備不被損壞;運(yùn)用高精度故障電量的采集和分析法，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相短路、兩相短路、兩相接地、單相接地等故障的判斷;通過內(nèi)部的CAN 總線，可級(jí)聯(lián)多個(gè)智能裝置，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控容量的擴(kuò)展;每一回路的電流、電壓采集量均具備故障錄波功能，錄波啟動(dòng)條件可以遠(yuǎn)程整定。

目前鄭西客專牽引變電所、分區(qū)所、AT 所及電力箱變和站區(qū)10/0.4kV 綜合變電所的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)均采用綜合自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，主要由光纖收發(fā)器、通訊交換機(jī)、通訊管理機(jī)等設(shè)備組成;RTU 由通訊模塊、電源模塊、CPU 主模塊、遙控模塊、遙信模塊、遙測(cè)模塊等組成。鄭西客專的牽引變電所、分區(qū)所、AT 所監(jiān)控系統(tǒng)有28 個(gè)被控站，采用主、備分別為2M 的雙環(huán)型通道，提供FE 電口，劃分為3個(gè)VLAN，即3 個(gè)群，與調(diào)度端實(shí)施點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通訊方式;電力箱變158 個(gè)被控站和10kV 配電所、站區(qū)10/0.4kV 綜合變電所等6 個(gè)被控站，采用2M 的單環(huán)通道，提供FE 電口，劃分為7 個(gè)VLAN，即7 個(gè)群，與調(diào)度端實(shí)施點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通訊方式。

3 故障綜合分類

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視和控制對(duì)象的不同，故障可分為電力箱式變電站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)故障，電力變、配電所遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)故障等?，F(xiàn)對(duì)一些常見的故障作以判斷和分析。

3.1 以以太網(wǎng)通訊方式將網(wǎng)線直接接入箱變RTU，電調(diào)顯示通道不通

可能原因:RTU 無電;RTU 主板程序運(yùn)行不良或硬件故障;網(wǎng)線接頭接觸不良;RTU 防雷器損壞;通訊部門設(shè)備故障等。

處理措施:

(1)檢查UPS 輸出，應(yīng)有AC220V 電壓，否則可能是UPS 保護(hù)啟動(dòng)自動(dòng)中斷輸出，重啟UPS，若UPS輸入無電，應(yīng)檢查雙電源切換是否到位;檢查RTU總電源空氣開關(guān)，輸出端應(yīng)有AC220V 電壓，否則，檢查空氣開關(guān);檢查RTU 的電源板指示燈及運(yùn)行狀態(tài)是否良好，否則，更換電源板。

(2)檢查主板上標(biāo)識(shí)為2 或4 的指示燈是否閃爍，否則緊固網(wǎng)線連接的水晶頭;松開液晶面板上部螺絲，緩慢放下液晶屏，檢查外來連接于通訊板上網(wǎng)線及連接通訊板與主板網(wǎng)線，接觸應(yīng)良好。

(3)將筆記本IP 設(shè)置成本箱變RTU 的IP 地址，把外來網(wǎng)線從RTU 上拔下，插入筆記本電腦，拼相鄰箱變或調(diào)度端前置機(jī)IP，不通時(shí)，通知通訊部門處理;通時(shí)，將筆記本電腦IP 設(shè)置成與本箱變IP 在同一網(wǎng)段，用網(wǎng)線連接RTU 與筆記本電腦，拼箱變IP 應(yīng)正常，否則，檢查主板及通訊板，有問題時(shí)更換。

3.2 設(shè)有光纖收發(fā)器通訊方式的箱變RTU，電調(diào)顯示通道不通

可能原因:除了具有網(wǎng)線直接進(jìn)入RTU 存在的可能性之外，還有如下原因:光纖收發(fā)器無電、死機(jī);光纖收發(fā)器故障;光纖收發(fā)器光口和電口(網(wǎng)口)插頭接觸不良。

處理措施:

(1)檢查光纖收發(fā)器端電源插頭是否牢靠，另一端連接的排插開關(guān)應(yīng)打開，排插插座應(yīng)有電，否則緊固處理。

(2)查看光纖收發(fā)器指示燈，根據(jù)顯示情況進(jìn)行處理。

3.3 電壓遙測(cè)顯示錯(cuò)誤

可能原因:端子接線松動(dòng)、保險(xiǎn)管熔斷。

處理措施:

(1)緊固接線端子。

(2)檢查電壓端子排上保險(xiǎn)管是否熔斷。測(cè)量電壓端子排上保險(xiǎn)管兩側(cè)是否有相應(yīng)的電壓值(AC100V、AC220V 或AC380V)，若無電壓輸入，檢查相應(yīng)盤上保險(xiǎn)管、接線等;若向RTU 遙測(cè)板輸出有正常電壓，應(yīng)是遙測(cè)板故障，更換之。

3.4 電流遙測(cè)顯示錯(cuò)誤

可能原因:RTU 或調(diào)度端變比設(shè)置不正確，遙測(cè)板上該電流回路故障。

處理措施:核對(duì)RTU 及調(diào)度端變比，核對(duì)實(shí)際值，RTU 顯示值與調(diào)度端顯示值是否存在很大誤差。RTU 值與實(shí)際值基本一致，請(qǐng)調(diào)度端調(diào)整相關(guān)參數(shù)設(shè)置;RTU 值與實(shí)際值相差很大，檢查RTU 參數(shù)設(shè)置是否正確;用短封線將電流回路短封，查看RTU顯示值是否接近零，否則，更換遙測(cè)板。

3.5 通訊交換機(jī)故障

正常情況下交換機(jī)上接有網(wǎng)線的網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接燈常亮，10M/100M 自適應(yīng)燈、連接通訊光端機(jī)的網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的燈應(yīng)閃爍(100M)，而連接設(shè)備的燈不亮(10M)。

接有網(wǎng)線的網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接燈若不亮，可將網(wǎng)線換一個(gè)口試一下，若還不亮，檢查所連的網(wǎng)線及連接的設(shè)備是否斷電、死機(jī)等。斷電重啟交換機(jī)，若仍不能恢復(fù)，應(yīng)更換交換機(jī)。

連接通訊光端機(jī)網(wǎng)口的10M/100M 自適應(yīng)燈不亮或連接設(shè)備網(wǎng)口的10M/100M 自適應(yīng)燈點(diǎn)亮(或斷續(xù)閃亮)，應(yīng)斷電重啟交換機(jī)，若仍不能恢復(fù)，更換交換機(jī)。

4 結(jié)束語

上述客運(yùn)專線電力監(jiān)控系統(tǒng)的故障分析和處理方法，自鄭西客專正式開通運(yùn)營以來，已處理了多起設(shè)備故障，為下一步故障處理積累了經(jīng)驗(yàn)，為確保鄭西客專電力、牽引供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行起到了積極的作用。

［1］張偉.電網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)分站常見故障分析與處理［J］.電氣時(shí)代，2001(1).

［2］劉啟.鐵路10KV 電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的工程應(yīng)用及分析［J］.鐵道學(xué)報(bào)，2008(1).