李立桐
济南轨道交通集团第一运营有限公司 山东 济南 250117
摘要：公路和地铁的快速发展，为缓解我国交通拥挤问题发挥了重要作用。在地铁技术日益提高的同时，越来越多的城市开始建设地铁。在实际修建过程中，地铁的供电系统十分复杂，以往的地铁保护继电器装置也受到了较大限制。网络技术在各行各业的运用的同时，为地铁供电继电保护也提供了诸多便利。文章通过分析继电保护网络化的可行性，进一步讨论其发展方向。
关键词：地铁；继电保护；网络化
引言
1 地铁供电系统
地铁具有速度快、能耗低、安全性高的特点，从我国第一条铁路建成至今为人们的生活带来了诸多便利，已经成为各城市的重要交通工具。另外，我国地铁的发展在全世界都处于领先的地位，被许多国家借鉴和效仿，给其他国家提供了众多技术和理论支持。地铁作为轨道交通，所需要的技术含量较高，同时建设成本和后期的维护成本也较高。其中地铁供电主要通过电网供应，由于供电系统的复杂性，必须对其进行继电保护，保证各个供电系统正常运行，并能够及时处理各系统可能出现的问题。其中，电线短路是地铁供电系统出现频率最高的故障，一旦出现，电流可能会突然增大，一些元件开始发热，轻则损坏元件，缩短元件寿命，重则造成永久性损坏，必须予以更换。另外，短路故障也会损害其他供电子系统，进而影响整个供电系统的运行，造成的危害极大。一般情况下，供电系统产生故障所持续的时间不长，只要平时进行有效的维护，或者在刚发生故障时就对其进行快速处理，都不会对供电系统造成太大的危害。而设置必要的继电保护装置对供电系统有很重要的保护作用
2 继电保护系统易出现的问题
2.1 开关出现故障
开关装置是保证电路正常运行的重要装置，也是最基本装置，在供电系统中，开关分为负荷开关以及负荷和熔断器开关。而开关出现故障的主要原因是开关质量不达标或是开关安装有问题，开关质量不达标意味着开关质量太差，不适用于供电系统。如果工作人员选用了低质量的开关，在长时间的供电系统运行时，开关很容易出现问题，甚至诱发更加严重的线路问题。而在另一种情况中，即工作人员由于某些原因将开关装置错误地安装到了供电系统中，同样很容易造成电路损害的问题，阻碍整个供电系统的正常运行，造成开关的损害，进而使继电保护系统的运作受到威胁，难以发挥应有的保护作用，造成继电保护装置的失效。
2.2 电流互感器出现异常
一般来说，供电系统的终端出现问题时，电流互感器也会有异样，例如供电系统的终端出现短路现象时，电流互感器的电流会发生异常变化，变化的幅度也很异常。因此可以说电流互感器的电流出现异常幅度的变动时，供电系统的终端一定没有正常运行，肯定存在某些故障。此外，电流互感器在某些时刻也会做出保护作用，例如供电系统终端的普通线路上出现某种故障时，继电保护器中的电流互感器就会启动保护作用，但如果供电系统终端的原件上出现问题时，电流互感器就无法对其进行感应，会造成断电等后果。
3 继电保护装置的完善方法
3.1 继电保护装置的监测技术
继电保护装置对于供电系统的稳定性有很强的保护作用，除了具有差动保护和纵联保护方法以外，继电保护系统还能依靠检测安装处的电器量来对电路系统进行保护，进而加强对电路系统的进一步保护。以同一设备过往正常的运行状态下的数据为依据，将现在的运行状态与其进行比较，进而判断供电系统是否存在异常。通常情况下，二者的运行状态应是基本一样的，但如果出现了差异较大情况，那么该设备很容易被认为是存在故障。
此种情况下，继电保护系统就会对两者的状态进行对比分析，当认为出现异常时，继电保护装置就会用报警的形式进行提醒，提醒工作人员供电系统已经出现问题，需要对其进行维修。
3.2 继电保护的故障对策
在地铁运行的期间，我们要选择科学合理的监测方法，才能更好地做到继电保护故障诊断的工作，提升故障处理的效率，及时的发现故障隐患并采取措施，通常情况下我们可以使用以下的监测方法：我们可以根据地铁继电保护装置的实际的情况来输入相关的数据信息，并且这些信息和继电保护装置应具有相关性，在这一基础上才能够结合继电保护装置的实际的特点来测量那些隐蔽的故障。我们要参照装置输入相关的电流信息，然后结合实际的设定来做出保护。而通过诊断系统所采集到的实时的数据信息，能够让保护定值变得更加准确。
3.2 提高继电保护设备运行期间的智能化水平
提高继电保护设备运行的稳定性是一项至关重要的的方法，同时也是一种技术创新的措施。目前，智能化水平越来越高，被广泛运用到各个领域，并获取了良好的效果。很多科学的思想与技术也被大量运用到地铁系统运行中。例如：神经网络技术、遗传算法技术、模糊逻辑技术等，都在继电保护的运行中不断深化。目前，人工智能技术具备良好的发展前景与竞争优势，其可以大幅度提高继电保护设备的安全性及稳定性，同时也能够控制继电保护设备较为隐蔽的工作条件。对于人工智能技术来讲，其明显的优势在于能够快速处理事故，同时对事故形成的原因进行逻辑分析。经过实践证明，人工智能技术在继电保护工作中有着极为重要的作用，相关工作人员应深入对该技术进行研究，从而确保继电保护正常工作，确保变电站运行安全、稳定运行。
4 地铁供电继电保护系统网络化的具体应用
4.1 IEC61850技术标准
IEC61850通信技术标准作为全球通用标准，是实现电网自动化的重要内容。在此基础上，为地铁系统创建了自动化信息交流模型，具体应用：通过对象模型和自组织设备使一些标准化语法适应自动化功能。同时为确保智能设备运行不受阻碍，其功能也要独立于实际的网络协议外。通过一次设备和二次设备模型，应用于全球标准中，以保证变电站和各电台之间的信息传输。另外，变电站配置语言可通过利用XML应用于网络连接中，进而有效进行存档和切换等功能。
4.2 GOOSE网络技术
GOOSE技术对于供电系统保护技术具有重要作用，一般被用于过程层和隔离层之间，以此来通过跳闸、合闸等行为保护各设备之间的信息交换。与传统的接线方式相比较，该网络技术在开关位置以及各线路段提供了及时的信息交流。在一定的技术检验下发现为保证供电系统继电保护的时间要求，技术人员可以通过将变电站UED之间的信息交流速度降低到50 ms的方法实施。而此技术主要通过广播来进行播报，如果在工作量十分巨大的情况下，有可能会造成网络瘫痪。但这种情况并不是无法解决的，可以通过虚拟局域网来快速生成数据，在短时间内完成送出和接收步骤。
5 结束语
总之，网络技术的应用在今后各行各业的发展中是必不可少的，因此，一方面要不断提高计算机技术和信息技术，另一方面要把这些技术合理应用到实际工程中。网络信息数据的分享与交流所受的各种局限性较小，改变了传统供电继电保护系统相互独立的状态，将各系统间有机联系在一起，在此基础上，地铁的供电系统不断完善。从另一方面来看，地铁如今也成为我国居民重要的出行方式，各项系统的完善直接影响乘客的人身安全和公共财产。因此，供电系统的继电保护系统是一个十分重要的任务，有关部门应设计好相关措施，保护地铁安全，促进地铁发展。
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