广州地铁论文关于广州地铁3号线非联锁站信号电源屏供电改造方案论文范文参考资料

广州地铁论文关于广州地铁3号线非联锁站信号电源屏供电改造方案论文范文参考资料 杨子河 （广州地铁集团有限公司，广东广州510000） 摘要：鉴于广州地铁3号线非联锁站信号电源屏只有一路市电供电，且当UPS故障时，曾存在UPS不能自动切换至静态旁路，并造成整个负载掉电的情况，严重影响信号设备的正常运行。为防止类似情况发生，经研究分析，对非联锁站信号电源屏和UPS的供电方式进行技术改造，通过增多一路电源屏的供电装置和加装双电源自动切换开关的方式，增强了非联锁站的电源供电冗余功能，确保UPS故障时，电源屏能正常供电，有效提高了非联锁站信号系统的可靠性。 关键词：地铁；信号电源屏；技术改造 ：U231+7 ：A ：1673 -1069（xx）17-190-3 0 引言 广州地铁3 号线各站按信号系统又可分为联锁站与非联锁站，其中联锁站属电气集中站，所辖线路长、控制的设备多，并且管辖部分非联锁站的设备；而非联锁站只管辖的屏蔽门、紧停、站台区域的轨道等小部分设备，由于非联锁站未设置道岔，加上设备较少，其电源屏的配置也相对简单， 非联锁站电源屏的供电只有一路市电进行供电，所使用的UPS 也是5KVA 的小型UPS，经分析发现目前三号线及北延段非联锁站信号设备房供电的方式存在以下风险点： 机电切换箱信号设备电源输出只有一路市电输出，当切换箱内的信号电源空开出现故障或者连接到电源屏的电缆出故障时，将会导致UPS 电池放电，且UPS 的放电时间只有20min ,如不能及时正确处理将会导致全部信号设备掉电。 信号UPS 故障，无电源输出时，全部信号设备掉电，影响重大。 为进一步提高非联锁站信号设备供电的稳定性、可靠性，降低上述风险点给设备正常运行所带来的隐患，经研究分析，对非联锁站信号电源屏和UPS 的供电方式进行技术改造，通过增强了非联锁站的电源供电冗余功能来确保全站信号设备的安全、稳定运行。 1 非联锁站电源屏供电方式的改造 由于非联锁站区域未设备道岔，因此不需要使用380V的道岔控制电压， 对于其他设备的工作电源均由电源屏的各转换模块输出， 最高电压不超过220V,且在改造前机电切换箱信号设备电源输出只有一路220V 市电输出至电源屏。为增加非联锁站信号电源屏供电的冗余功能， 在机电配电箱与电源屏之间增加一路供电， 并跳开UPS 直接对负载进行供电。其改造前后的电气连接图如图1 所示。 为了实现此功能，在实际操作中，是机电切换箱内的原信号电源输出空开的空余位置增加一个信号电源输出空开，并在信号电源屏中的UPS 输出位置增加一个交流接触器，从机电切换箱的汇流排接一路220V 电到空开，从空开接电缆到交流接触器，再接到UPS 输出端子，与原来的一路合并形成两路输入到电源屏，当电源屏或UPS 供电异常时，则可以通过交流接触器自动切换到新增加的一路电源供电。整改的电气原理图如图2 所示。图1 与图2 中红色为改造部分的电路。 由图2 可以看出，机电切换箱并联一路输出送至电源屏1 背部新增的交流接触器KM 的常闭触点（NC），交流接触器通过UPS 输出电源进行励磁，当UPS 正常输出时，KM 励磁吸起，常闭触点（NC）断开；当UPS 故障无输出时，KM 失磁落下，常闭触点（NC）闭合，此时通过备用电源进行供电。经过改造，3 号线非联锁站信号电源屏供电系统具有以下优点： 有效地解决了切换箱信号电源只有1 路输出存在风险的问题，提高设备供电的可靠性。 解决了UPS 故障无输出时人工短接费时、不安全等问题。 能够实现UPS 故障无输出时自动切换至备用电源供电，且交流接触器的切换速度较快（实验室测试施耐德LC1-D11M7 型交流接触器的转换时间为约15ms，在线切换STC 未出现掉电的情况），可以实现无缝切换。 改造后实物接线图如图3 所示，改造后可以实现在UPS 故障无输出情况下的无缝切换，保证设备不断电。 2 非联锁站UPS 手动维修旁路的改造 改造前3 号线非连锁站UPS 的供电方式如图4 所示。采用该方式对UPS 供电时，相当于给UPS 提供了两路输入电压，只有当UPS 的输出在正常情况下才能实现UPS 的手动旁路的切换，一旦UPS输出故障时，将影响整个负载的供电。为此将UPS 手动维修旁路进行改造成图5所示的方式。 从图5 中可以看出，当UPS 故障时，通过手动维修旁路开关QF11、QF20 可以将整个UPS 进行旁路，有效解决了UPS输出故障的情况下，实现了UPS 旁路供电的功能。 由于广州地铁3 号线非联锁站无人值守，且部分非连锁站离值班站点比较远，故障时，值班人员赶往现场耗时较长，因此，当UPS 故障时，只靠手动维修旁路实现解决效率较低，需要对UPS 的维修旁路进一步进行改造，以实现在无人值守的情况下，UPS 故障时能自动切换至维修旁路。因此在上述改造的基础上，通过加装双电源自动切换开关，实现UPS 故障无输出时，双电源开关自动切换至旁路，对设备继续进行供电。改造后的电路原理图如图6 所示。 通过两次UPS 维修旁路改造，非连锁站正真实现了UPS故障情况下，自动转换为维修旁路进行供电，该改造的实现，有效的将广州地铁3 号线非联锁站UPS 故障给运营带来的影响降低至最小，极大的提高了UPS 的可靠度。 3 总结 通过对广州地铁3 号线非联锁站信号电源屏供电方式和UPS 供电方式所存在的风险进行分析，并分别对非联锁站信号电源屏和UPS 的供电方式提出技术改造与实施方案，利用交流接触器的工作特性，增多一路电源屏的供电；以及加装双电源