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地铁供电变电站自动化系统的功能 |
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摘要：简要介绍了地铁供电变电站一次系统的构成，重点分析了地铁变电站自动化系统不同于大电网变电站自动化系统，地铁变电站自动化系统有其特殊的功能要求，并提出了相应的实现方案。最后，对地铁变电站自动化系统未来的发展方向阐述了看法。
关键词：地铁；变电站自动化系统；IEC61850
地铁是我国大型城市公共交通的重点发展方向，而可靠的供电是地铁安全运营的重要保障，功能强大的地铁供电变电站自动化系统又是保证供电质量的基础。地铁供电变电站的一次设备、运行方式及管理模式与大电网变电站有一定的差异，导致了其自动化系统的功能也与大电网变电站的功能存在不少差异。现着重探讨和研究这些具有地铁特色的功能要求及实现方案。
1 一次系统
地铁供电变电站按功能划分主要有4种类型:主变电站、牵引变电站、降压变电站和跟随变电站。主变电所将110kV电网电压降为35kV，给牵引变电站和降压变电站供电(电压等级仅为参考值，进口一次设备可能略有差异，以下同)；牵引变电站则是将35kV交流电经变压器、整流器转换为直流1500V/750V，给接触网/接触轨供电；降压变电站则是将35kV电网电压降为400V，提供车站的动力和照明电源，同时也是跟随变电站的进线电源；跟随变电站无变压器，是降压变电站400V侧在地理上的延伸，是为离降压变电站较远的地铁设备供电。
主变电站、降压变电站、跟随变电站与交流电网上的其他变电站并无本质的区别，无论是电气接线方式还是运行方式均与普通变电站类似，只有直流牵引变电站是地铁供电系统所特有的。地铁变电站自动化系统的很多独特之处也多与直流牵引变电站有关。
图1是典型的牵引变电站的电气接线图。
图1中，102、103为进线断路器，来自于主变电站的2段不同的33kV母线；101、104为出线断路器，给两边相邻的降压变电站供电。201、202为直流进线开关；211、212、213、214为直流馈线开关，分别给上行和下行接触网供电。2112、2134为接触网分段隔离开关， 仅当该站直流停止供电时才能合上。
2 系统功能
现代意义的变电站自动化系统的功能在IEC61850-5:2003[1]中作了系统、全面的阐述。IEC61850-5将系统的功能从逻辑上分为变电站层、间隔层和过程层3个层次和系统支持功能(如自检、时钟同步)、系统配置或维护功能(如测试、配置参数)、运行或控制功能(如遥控)、本地过程自动化功能(如数据采集、继电保护)、分布式自动化支持功能(如联锁、同期)和分布式过程自动化功能(如顺控、电压无功控制)，共6种类别。 |
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