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自动化技术在铁路电气工程中的应用

2022-03-26逯亚伟

家园·电力与科技 2022年2期
关键词:自动化技术电气工程铁路

逯亚伟

摘要:自动化技术是随着计算机的发展而新兴的一种技术,目前的发展较为迅速,随着网络信息技术的发展,现在的自动化技术应用较为广泛,功能上也逐渐成熟,被各行业所应用。铁路电气工程是当前建设中极为重要的一环,关乎到题录建设工程的正常使用和质量保障。因此,在铁路电气工程中应用自动化技术是大势所趋,也是建设发展的需要,需要与实际需要结合,发挥出自动化技术的优势,推动铁路建设的发展,提高工程质量。

关键词:自动化技术;铁路;电气工程;应用

一、铁路电气工程中常见的自动化技术

1.1馈线自动化技术

目前,馈线自动化是铁路电气工程中较为常用的一项自动化技术,按照技术特点,可将馈线模式分为以下几种:集中控制、分布式控制和综合控制。

1.1.1集中控制

这种馈线模式要求主站、通信系统及终端设备全部建成,并且都保持良好的运行状态,其中主站会借助通信系统,对终端设备的信息进行收集,经网络拓扑分析后,对故障进行精确定位,当找到故障位置后,会下达指令,以远程遥控的方式,利用开关将故障区域隔离出去,从而使无故障区域保持正常通电。

1.1.2综合控制

这种馈线模式的工作原理与集中控制基本相同,虽然可以对故障问题进行处理,但从实际情况上看,其效率较低,适用性并不是很高。

1.1.3分布式控制

该馈线模式可在较短的时间内对故障和非故障区域进行快速区分,使终端和主站的任务分开,大幅度提高故障处理效率。

1.2测控终端技术

在铁路电气工程中,测控终端技术的优势非常明显,其可对主站和子站的运行压力进行合理分配,还能对系统中存在的故障问题进行自动检测,当检测到故障后,便会自动对故障隔离处理。测控终端不会受到恶劣气候的影响,在雨雪雷电等天气下,均可保持稳定运行,为铁路的供电可靠性提供强有力的保障。

1.3通信技术

在铁路电气工程中,通信是不可或缺的重要组成部分之一,其中应用较为广泛的是光纤通信技术,该技术以光波作为信息的载波,以光导纤维作为信号传输的渠道,由此可使广波在光线中进行长距离传输,确保信息传输的实时性和有效性。

二、自动化技术在铁路电气工程中的具体应用

2.1信号电源监控

对信号电源实施的监控措施被称为SMC,主要包括微电子及网络通信等技术种类。其能够对铁路建设项目中的封闭信号装置实施监控,实时掌控其运行状态,并针对出现的各类异常采取针对性的改善措施。铁路建设项目中的信号源是整个项目工程中的核心部分,同时该部分出现故障的录波性质也较为特殊,因此SMC应用SCADA技术监测铁路的信号源,可作为独立的应用职能。若想完整监测信号源,便需全面监控电压电流、高低压开关、电压异常预警等方面,从而实现全面的故障监测与处理。

2.1.1系统结构

对信息电源采取监控措施主要可分为主站、传输渠道及监控设备三个部分。将SCADA和信号电源的监控手段并用,可明显提升系统的监测性能,负责监控的技术人员能够通过实时掌握系统及装置的工作状态来判读其运行效果,并在掌握基本依据的条件下采取科学的措施处理故障问题,从而降低维护的盲目性,提升供电的稳定效果。此外,系统还可准确记录故障产生过程中形成的电压及电流指数,以数据形式为技术人员提供故障发生的各类信息,因此在处理故障时,便可以大幅降低工作量及工作难度,以较高的效率处理已生成的故障,减少故障带来的损失。

2.1.2主站功能

SMC在电力系统中处于较高的层级,因此能够在系统中发挥下述功能:一是运行监视。系统能够直接显示出电压、电流等相关参数信息,技术人员可通过参数的标准程度判断运行状态是否正常。此外还能够根据电压和电流的变化情况绘制曲线变化图表,并以列表形式准确记录开关位置的变化顺序,从而获取更为准确和完整的数据信息。二是事件报警。一旦系统接收到来自现场监控设备的警示信息后,便会及时显示出报警图像,为监控人员提供预警提示,同时还可以运用声音或者发光等形式加强提示的效果,从而让监控人员在第一时间发现异常,并着手规划相应的解决措施。此外该功能还可显示出电压及电流的变化曲线,让监控人员随时了解相关参数的变化过程,切实做到实时监测。三是故障录波。可随时对过流的录波进行检索,排查故障信息,并可根据需要将波形进行位移或者变动大小等技术处理,并借助光标移动来锁定某个具体的点来进行局部測量,以人工录波方式获取检测数据。四是读取与整定目标参数信息。具体可读取应用于现场的监控装置的站内地址,并可跨距离测量越限和录波在启动时产生的整定值,最终准确掌握目标信息。在基础信息的支撑下,技术人员能够准确按照参数标准确定故障的性质,并运用适合的方式进行妥善处理。

2.2铁路线路自动化

线路的自动化运行也称为FA,其表示运用行业的相关技术对线路进行分别监测、准确锁定故障位置并将其割裂开来,同时详细记录故障发生的数据的信息。FA在铁路调度系统中为独立的系统模块,可准确锁定故障的发生位置,并将其与其他正常部分进行隔离处理,利用远程“三遥”等手段进行专业化的处理。具体可针对短路、小电流接地等进行严格的排查和检测,一旦发现上述故障内容,便可采取隔离措施,完成上述环节后便可对非故障区域实施正常的电量供应。该系统的应用能够有效缩减故障的影响范围,通过对故障点的准确锁定减少了故障的排查和分析时间,能够让维修人员在较短的时间内采取更为有效的措施抑制故障的影响范围,从而为铁路运行提供最有力的安全性保障。

2.2.1远程遥控

此方式主要需借助通信网络的优势作用,对负荷开关进行远程操控,准确排查与隔离故障,同时对未出现故障的部分继续供电。如果某一位置点出现了永久性的短路故障,则可通过远程遥控的方式实施科学的排查和分析。一旦发生故障,首先需跳开重合器,在现场实施检测的FTU和RTU便会将一手的监测信息发送至FA主控制系统。如果在重合器与分段器处检测出电流出现异常情况,同时异常电流未经过其他区域,则可将故障点锁定在两个分段器之间。此时便可对两个分段器进行切断处理,并重新将两重合器建立连接关系,从而将故障发生区域进行隔离,并对未发生故障的部分提供电量。通过实践检测得知,上述方式的操作过程较为简单,对相关设备的开关操作也较少,同时产生的冲击对系统影响程度不大,但由于使用的是远程通信形式,因此所需投入的资金成本相对较大。

2.2.2小电流故障的处理

如果线路出现了小电流方面的故障,零序电流会从两侧向故障点继续流动,导致电流的极性相反。如果故障发生位置在线路的尾端,那么此时处于故障位置之前的FTU获取的零序电流数值最大。技术人员可基于对该情况的分析,准确锁定小电流故障的具体位置,并采取有效的措施进行维护和改善,使之快速恢复到正常的运行状态。

三、结语

在当前的铁路电气工程建设与运作中,合理利用自动化技术有利于全面提升技术水平,也可以满足运营稳定性的要求,同时也可以提供条件服务其安全运行。所以,在未来的时间里,还需要考虑到研究其自动化技术,除开对现有技术的完善与改进之外还要懂得加强对新自动化技术的研发,更好地服务于铁路工程建设,提高其运行效果。

参考文献:

[1]于浩天.电气自动化技术在电气工程中的应用[J].南方农机,2019,50(12):179.

[2]邹贵鹏.自动化技术在电气工程中的应用探析[J].山东工业技术,2019(19):178.

[3]王钰涵.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].化工管理,2019(15):127-128.

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