浅析地铁牵引供电PWM整流器智能维护技术

浅析地铁牵引供电PWM整流器智能维护技术

王定考

王定考

（昆明地铁运营公司云南昆明650000）

摘要：地铁的安全稳定供电问题一直是相关技术人员重点研究的内容之一，目前地铁牵引供电PWM整流器是比较常见的维持地铁正常运行状态的技术。但是由于该项技术实际运行过程中还存在一些问题需要解决。同时，基于科技信息的发展进步，技术人员正在积极引用智能维护技术来加强整流器的功能。本文主要分析地铁牵引供电以及PWM整流器的相关内容，并对整流器运行的几个重要环节实施智能维护技术的优点和具体方式进行研究。

关键词：地铁；牵引供电；PWM整流器；智能维护技术

一、地铁牵引供电以及PWM整流器的相关内容

1、地铁牵引供电

地铁的运输过程主要依靠电力来提供动能，而牵引供电则是一种比较常见的地铁供电方式，其主要是通过电力来拖动车辆前行，而这种方式可以利用自身的变电系统有效的降低电压，节约电力能源。同时，合理使用地铁牵引供电还可以有效提升地铁的运行速度。牵引供电是一种安全稳定的地铁供电方式，目前相关工作人员正在积极研究电力牵引的自动化和智能化技术。

2、PWM整流器

PWM整流器是一种能够实现电能双向流动的技术，通过在地铁运行系统当中搭载这项技术，可以有效的提高系统的可靠性和安全性。同时这项技术的电路结构比较简单，容易操作，合理的使用还可以为地铁工程降低经济成本。在整个整流器技术当中，控制功能是其发展的关键。为了保证控制功能能够真正发挥作用，提高整个整流器技术的功能和使用效果，从而合理为地铁牵引供电降低能源消耗，提高地铁运行系统的稳定性，必须要对PWM整流器的智能维护技术进行全面的分析研究。

二、对于电解电容的智能维护技术

1、电解电容

电解电容实际上是电容的一种形式，在电力系统当中，电解电容承担着为直流电路稳定电压的作用。目前在整流器中比较常见的是铝质电解电容，在使用电解电容时要注意其正负两级的接电方向。电解电容具有比较大的电容量，同时其生产生本比较低，因此，受到了工作人员的广泛喜爱。但是，电解电容自身还有一定的缺点，比如耐高温能力差，因此不能长时间进行运作，而电解电容也不适合大批量的采购，存放时间过长容易导致电容失效。而在地铁牵引供电的整流器当中，电解电容是工作稳定运行的核心构成要素，因此，工作人员需要研究智能维护技术来弥补电解电容的缺点，并最大限度发挥其自身的优势。

2、智能维护技术

在电解电容的维护工作当中，最重要的是能够对其使用寿命以及损坏程度进行预测，以判断其能否继续应用于整流器中。以往工作人员主要是在电解电容出现故障之后，去检查其是否出现故障，这种方法是不科学的。同时，在检查方式上，传统检查方式主要是人工观察电容有无漏液以及温度异常情况。这种做法比较费时费力，而且效果不佳。

而智能维护技术主要是通过信息技术手段，对电解电容的工作状态进行全面的监督管理，通过专业网络通信技术以及信号传输渠道，在地铁牵引供电过程中实时监控和传输整流器的运行状态。一旦电解电容出现故障，则可以智能对其进行断电处理，并通过警报系统智能定位故障部位，通知技术人员进行维修。此外，在电解电容使用过程中，需要对其进行预充电，智能维护技术可以凭借网络信息功能，根据设定的算式进行运算。从而智能判断出电解电容有无质量问题，消除安全隐患。

三、地铁牵引供电PWM整流器电流智能维护技术

地铁牵引供电整流器需要通过电路来进行运作，因此地铁的整个运行系统对电流有着比较高的要求，为了能够保证电流的稳定运行状态，为地铁牵引供电提供安全保护，需要技术人员对电流的整体运作流程进行全面的智能维护。

1、电流故障问题

常见的电流故障问题主要是电流短路现象，而通常情况下电流短路主要分为两种，一种是整流器外部故障，一种是内部电路运行出现问题导致短路。短路问题处理不及时会影响整流器的正常运作状态，严重还会引发安全问题。因此，电流故障问题必须要及时解决。而解决电流故障的有效方式，就是运用智能维护技术来进行。

2、电流智能维护技术

技术人员可以在地铁牵引供电的PWM整流器运行系统当中设置网络化的智能维护技术，通过网络信息传递及时性，来保证技术人员能够在发现电流故障问题的第一时间进行处理，及时恢复电流工作状态，保证地铁供电系统的稳定运行。同时，由于PWM整流器交流电抗器的存在，短路电流智能保护程序可能会受到抑制，而导致保护失效。针对这一问题，目前比较常见的解决措施是使用Imax保护。在整流器当中安装这项保护装置，可以通过抑制进线柜的跳闸来消除PWM整流器交流电抗器对其短路电流的抑制作用，增强了保护针对装置直流侧中近端非金属性短路电流的鲁棒性。

四、地铁牵引供电PWM整流器的智能监控技术

1、智能监控技术的优势

要想保证地铁牵引供电系统的良好运行状态，就需要对整个运行系统进行全面的监督控制，尤其是对整流器进行监管。这样才能使智能维护技术发挥作用，提供技术安全保障。传统的监控方式主要是安排人工在监控室前实时监控，或者定期对供电系统进行安全故障检测。而目前的智能监控技术不仅可以代替人工实现实时监控，还能智能化的进行一些断电保护处理工作。并将供电系统的数据进行实时传输和记录，同时，智能化监控技术可以实现在移动设备上登录后台来进行监管，相比于以往的监控方式，这项技术更加人性化和智能化。

2、具体实施方式

管理人员可以利用网络信息技术建立网络控制平台，让技术人员通过登录后台来对供电系统进行管理。规范化的管理模式有助于提高管理效率，提升管理水平。同时，技术人员通过在地铁牵引供电PWM整流器当中引入智能监控技术。可以通过互联网平台对监控系统下达指令，使智能监控技术对整流器的整个运行状态进行实时的检查，并为工作设备与技术人员终端之间建立通信渠道。智能监控技术还可以搭载计算机软硬件设备，将电流信息以及其他整流器运行设备自动生成可视图形。技术人员可以通过观察图形来判断整流器的工作状态是否正常，并通过智能监控技术将出现过的故障问题进行整理、分析，根据问题进行优化升级，帮助稳定整流器的运行状态，从而为地铁牵引供电工作提供可靠的安全保障。

此外，基于PWM整流器固有的故障特征，智能维护技术通过对整流器电压和电流故障的辨识也能够实现实时故障元件定位，大大缩短故障后的系统停电维修时间，减少对人们出行造成的不便，提升人们对地铁交通工具的满意程度。同时，在智能监控系统中，数据采集结点负责PWM整流器交直流侧电压和电流特征的采集及传输工作，上层监控微机负责工业以太网的通讯管理、运行人机交互界面以及执行基本的诊断功能。

结论：技术人员需要意识到目前PWM整流器工作中容易出现的问题会对地铁牵引供电产生的影响，同时要重视起智能维护技术在其中起到的关键性作用。积极研究电解电容、电流故障以及整体供电系统的智能维护技术。结合实际地铁供电问题，运用先进的网络信息技术，保障地铁运行的安全性与稳定性，还能有效的减少电能的浪费，节省资源，促进地铁交通的可持续健康发展。

参考文献：

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