客运专线电力监控系统分析及故障处理

纪毓青

(郑州铁路局洛阳供电段，河南 洛阳 471002)

近年来，先进的生产技术不断引进运用于电气化铁路，安全优质供电显得尤为重要。郑州铁路局采用了国内较为先进的电力监控系统，以满足电气化铁路的需要，特别是高速铁路的需求。本文就客运专线电力监控系统在实际运用当中较为常见故障的处理做了一些调研和分析。

1 客运专线电力监控系统技术组成

在客运专线10kV 电力供电系统中，10/0.4kV低压变电所主要分布在铁路沿线各站点，与配电所合建或单独建设，担负着对车站、站场所有低压负载的供电任务。客运专线10/0.4kV 低压变电所内低压配电柜数量众多，如果对低压回路的监控采用集中设置RTU 的方式必然导致敷设大量的二次电缆，而采用分布式智能仪表的方式又不能满足每个低压回路需要进行录波的技术标准要求。

根据多年铁路电力监控系统的应用经验，采用先进的大规模集成电路以及高速浮点数字信号处理技术，结合低压配电柜安装空间受限的特点，使用分布式安装的10/0.4kV 低压变电所电力监控系统来解决以上问题。该系统除具备传统的遥信、遥控、遥测功能外，还具有遥测越限报警、相序报警、故障录波功能，可以满足10/0.4kV 低压变电所电力监控的需求。

2 客运专线电力监控系统技术特点

采用快速环形以太网交换技术，可支持双环形通道配置，光接口/电接口可选，大大增强了远程通讯接口的可靠性和实时性;采用先进的电流输入端子，在端子拔出时，自动短连流互输出，确保相关设备不被损坏;运用高精度故障电量的采集和分析法，实现对三相短路、两相短路、两相接地、单相接地等故障的判断;通过内部的CAN 总线，可级联多个智能装置，从而实现监控容量的扩展;每一回路的电流、电压采集量均具备故障录波功能，录波启动条件可以远程整定。

目前郑西客专牵引变电所、分区所、AT 所及电力箱变和站区10/0.4kV 综合变电所的远动系统、接触网远动系统均采用综合自动化远动系统，主要由光纤收发器、通讯交换机、通讯管理机等设备组成;RTU 由通讯模块、电源模块、CPU 主模块、遥控模块、遥信模块、遥测模块等组成。郑西客专的牵引变电所、分区所、AT 所监控系统有28 个被控站，采用主、备分别为2M 的双环型通道，提供FE 电口，划分为3个VLAN，即3 个群，与调度端实施点对点的数据通讯方式;电力箱变158 个被控站和10kV 配电所、站区10/0.4kV 综合变电所等6 个被控站，采用2M 的单环通道，提供FE 电口，划分为7 个VLAN，即7 个群，与调度端实施点对点的数据通讯方式。

3 故障综合分类

根据监控系统监视和控制对象的不同，故障可分为电力箱式变电站远动系统故障，电力变、配电所远动系统故障等。现对一些常见的故障作以判断和分析。

3.1 以以太网通讯方式将网线直接接入箱变RTU，电调显示通道不通

可能原因:RTU 无电;RTU 主板程序运行不良或硬件故障;网线接头接触不良;RTU 防雷器损坏;通讯部门设备故障等。

处理措施:

(1)检查UPS 输出，应有AC220V 电压，否则可能是UPS 保护启动自动中断输出，重启UPS，若UPS输入无电，应检查双电源切换是否到位;检查RTU总电源空气开关，输出端应有AC220V 电压，否则，检查空气开关;检查RTU 的电源板指示灯及运行状态是否良好，否则，更换电源板。

(2)检查主板上标识为2 或4 的指示灯是否闪烁，否则紧固网线连接的水晶头;松开液晶面板上部螺丝，缓慢放下液晶屏，检查外来连接于通讯板上网线及连接通讯板与主板网线，接触应良好。

(3)将笔记本IP 设置成本箱变RTU 的IP 地址，把外来网线从RTU 上拔下，插入笔记本电脑，拼相邻箱变或调度端前置机IP，不通时，通知通讯部门处理;通时，将笔记本电脑IP 设置成与本箱变IP 在同一网段，用网线连接RTU 与笔记本电脑，拼箱变IP 应正常，否则，检查主板及通讯板，有问题时更换。

3.2 设有光纤收发器通讯方式的箱变RTU，电调显示通道不通

可能原因:除了具有网线直接进入RTU 存在的可能性之外，还有如下原因:光纤收发器无电、死机;光纤收发器故障;光纤收发器光口和电口(网口)插头接触不良。

处理措施:

(1)检查光纤收发器端电源插头是否牢靠，另一端连接的排插开关应打开，排插插座应有电，否则紧固处理。

(2)查看光纤收发器指示灯，根据显示情况进行处理。

3.3 电压遥测显示错误

可能原因:端子接线松动、保险管熔断。

处理措施:

(1)紧固接线端子。

(2)检查电压端子排上保险管是否熔断。测量电压端子排上保险管两侧是否有相应的电压值(AC100V、AC220V 或AC380V)，若无电压输入，检查相应盘上保险管、接线等;若向RTU 遥测板输出有正常电压，应是遥测板故障，更换之。

3.4 电流遥测显示错误

可能原因:RTU 或调度端变比设置不正确，遥测板上该电流回路故障。

处理措施:核对RTU 及调度端变比，核对实际值，RTU 显示值与调度端显示值是否存在很大误差。RTU 值与实际值基本一致，请调度端调整相关参数设置;RTU 值与实际值相差很大，检查RTU 参数设置是否正确;用短封线将电流回路短封，查看RTU显示值是否接近零，否则，更换遥测板。

3.5 通讯交换机故障

正常情况下交换机上接有网线的网口对应的网络连接灯常亮，10M/100M 自适应灯、连接通讯光端机的网口对应的灯应闪烁(100M)，而连接设备的灯不亮(10M)。

接有网线的网口对应的网络连接灯若不亮，可将网线换一个口试一下，若还不亮，检查所连的网线及连接的设备是否断电、死机等。断电重启交换机，若仍不能恢复，应更换交换机。

连接通讯光端机网口的10M/100M 自适应灯不亮或连接设备网口的10M/100M 自适应灯点亮(或断续闪亮)，应断电重启交换机，若仍不能恢复，更换交换机。

4 结束语

上述客运专线电力监控系统的故障分析和处理方法，自郑西客专正式开通运营以来，已处理了多起设备故障，为下一步故障处理积累了经验，为确保郑西客专电力、牵引供电系统安全可靠运行起到了积极的作用。

［1］张伟.电网SCADA 系统远动分站常见故障分析与处理［J］.电气时代，2001(1).

［2］刘启.铁路10KV 电力远动技术的工程应用及分析［J］.铁道学报，2008(1).