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配电自动化技术在铁路供电系统中的应用

2022-11-25国能黄大铁路有限责任公司

电力设备管理 2022年6期
关键词:集中控制接线配电

国能黄大铁路有限责任公司 赵 麒

众所周知,在我国交通经济发展的过程中,铁路运输是其重要组成部分,并且也是我国经济发展的重要推动力,因此,在对其进行建设时,相关工作人员要对其进行重视。配电自动化技术在铁路供电系统中的应用越来越广泛,其中铁路的供电系统只要包括两个部分,一个是指提供铁路行车电源的牵引供电系统,另一个是指承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电系统。铁路供电系统的主要任务就是能够保证铁路的生活、生产、供水、车站及电源系统提供相应的电力服务[1],除此之外,铁路供电的可靠性也会对铁路的正常运行有很重要的作用。配电自动化技术在铁路供电系统中的应用不仅能够有效期促进铁路供电系统可靠性的提高,而且也能够有效促进铁路供电系统稳定性得到提高,进而使得铁路运输系统能够正常平稳运行。

1 配电自动化技术和铁路电气工程概述

1.1 配电自动化技术简介

配电自动化技术是一种新兴的科学技术,并且也是多种科学技术融合的产物,因此配电自动化技术是一种综合性的科学技术。其中配电自动化技术主要包括电子技术、网络信息技术、自动控制技术以及计算机技术等[2]。当今社会,随着社会经济的发展,配电自动化技术的应用越来越广泛,并且对其的应用也产生了良好的效果,从而促进了各行各业的发展。

1.2 铁路电气工程简介

在配电自动化技术在铁路供电系统中的应用而言,相关工作人员要对铁路电气工程进行充分了解,只有这样才能更好地促进铁路电气工程的。随着社会经济的发展,电气工程技术。在现阶段,电气工程在铁路的建设过程中,起着很重要的作用。由于铁路电气工程所涉及的内容较多,并且在具体的工作中,具有一定的复杂性,面对这一现象,相关工作人员要对其进行重视,否则就可能会对铁路建设的质量造成影响。

2 铁路供电系统的特点

在具体的发展过程中,相关工作人员要对铁路供电系统的特点进行充分了解,只有这样才能更好地促进铁路供电系统的发展。随着社会经济的发展,我国的铁路建设系统在不断完善,并且智能化的设备也在不断增多,这在一定程度上会促进铁路供电系统的发展。从供电结构来看,铁路供电系统与传统电力供应模式具有一定的差异性。这主要是因为铁路供电系统的特殊性,因此导致其在功能和系统构成上和其他供电系统存在一定的区别,主要表现在以下几个方面。

2.1 铁路供电系统的接线清晰

在对铁路供电系统进行接线时,其接线思路是很清晰的,就像铁路的轨迹一样,各个变电系统的位置大都在铁路沿线,并且各个变电系统之间都存在一定的联系。在具体的工作中,铁路供电系统较为常见的接线方式有两种,一种是贯通形式的线型,一种是自闭形式的线型[3]。在具体的运行过程中,这两种线路通常是一起运行的。因此供电系统需要把每个变电系统进行连接,从而保证铁路各项设备的正常运行。

2.2 电力供应的可靠性

在铁路发展的过程中,铁路供电系统的可靠性很重要。从理论的角度来对其进行分析,可以发现铁路供电系统负荷的断电时间应该控制在145ms以内,如果超过了这个数值,那么就可能会对整个电路造成影响,进而对铁路系统的正常运行造成影响[4]。从电力供应的等级来看,铁路供应系统现代荷载电压属于低级,因此,在对其进行接线时没有太大难度。在铁路供电系统发展的过程中,供电系统是其平稳运行的重要环节。如果出现了不良现象,那么就可能会导致整个供电系统无法正常运行,进而给整个铁路的运行造成影响。在通常情况下,电力系统在投入使用的过程中,技术人员需要严格按照电力系统的供应模式来进行工作。但在具体的工作中,该工作的电源需要采用双电源供应。而双电源则是指主驱动电源和备用电源。在电控原件的支持下,如果主驱动电源出现不能工作的现象,那么就需要发挥备用电源的作用,从而保证整体工作的正常运行。该类技术在正常的运行过程中,因为变电系统本身的自闭线路或贯通线路,存在一定的自保功能,在信号反馈传输时可能会受到原件之间的耦合性影响,进而导致原件的执行存在一定的延时性,这在一定程度上会对线路造成一定影响。但如果使用配电自动化技术,那么就能够很好地解决这一问题,进而使得线路传输过程中存在的故障问题进行精准定位,工作人员能够快速解决这一问题。除此之外,配电自动化技术也能够提高系统内自闭线路及贯通线路的工作质量,在一定程度上增强铁路供电系统运营的稳定性。

2.3 铁路供电系统的接线方式相对简单

在对铁路供电系统进行接线时,其接线方式较为简单。在具体的工作中,铁路供电系统的接线方式和铁路线相对应,在具体的工作的过程中,相关工作人员要选择合适的接线方式来进行接线。铁路供电系统的接线方式包括贯通线和自闭线。在铁路供电系统中既可以采用两种接线混合使用的方式,也可以采用单一接线方式。除此之外,连接线除了能够实现相邻变电所间的电气连接外还能够为铁路供电系统中最重要的负荷提供电能。

2.4 铁路供电系统的结构简单

铁路供电系统的结构也较为简单。从电力系统的角度进行分析,由于负荷是终端负荷,因此该类对象就是最终用户。面对这一现象,在具体的使用过程中,铁路供电系统中的,要选择合适的电力变电系统以及电伏,从而使得铁路供电系统能够正常运行。在具体的运行过程中,相关工作人员要对铁路供电系统的应用范围以及功能要求进行充分了解,只有这样才能更好地促进铁路供电系统的运行。铁路供电系统在进行设计时,应该根据铁路变配电所功能和结构标准化的特点,将变电所的功能作为一种标准方式进行考虑。

2.5 铁路供电系统的要求严格

在铁路供电系统运行的过程中,对于其运行要求也是很重要的,需要相关工作人员对其进行重视。在具体的工作中,由于在供电系统的运行过程中,负荷的一些参考值具有很高的要求,因此一定要严格按照标准来进行,否则就可能会导致设备的运行受到影响,进而使得铁路的整个工作造成影响。

3 配电自动化技术在铁路供电系统中的应用

3.1 配电自动化的分布控制

在铁路供电系统发展的过程中,配电自动化技术的运用是很重要的,相关工作人员要对其进行重视,并且也要采取一定措施来进行解决。配电自动化技术在铁路供电系统中的应用,把铁路供电系统中的牵引变电所保护与控制设备的电力系统由传统的集成电路保护和电磁保护转变成电脑自动化、网络化、智能化的保护,从而使得数据通讯、测量、监控与保护的一体化能够更好地发展[5]。配电自动化的分布控制主要是指配电自动化终端具有自动诊断、定位、隔离故障的能力,并且在具体的发展过程中,其能够利用系统之间的配合来进行运作。在具体的发展过程中,对于配电自动化技术的分布控制主要包括电流计数型和电压时间型。在具体的发展过程中,因为控制原理存在限制,所以在对分布控制方式进行控制时,相关工作人员要选择合适的方式。除此之外,相关工作人员也要对控制方式的缺陷进行充分了解,并制定合理的措施来对其进行解决。由此可见,该种配电自动化的控制方式只适合于接线相对简单的铁路供电系统,而对供电可靠性要求较高的铁路供电系统不适用。

3.2 配电自动化的集中控制

配电自动化技术在铁路供电系统进行运用的过程中,配电自动化的集中控制也是很重要的。在对其进行运用时,相关工作人员要对配电自动化集中控制的含义进行充分了解,只有这样才能更好地促进对其的应用。配电自动化集中控制主要是指用功能强大的主站控制系统为核心建立与实施的。但在具体的使用过程中,相关工作人员要注意该种控制方式主要是建立在应用模块能够处理故障的基础上来进行的。配电自动化集中控制在进行使用时,需要自动化终端接收、收集信息,并把信息传递到主系统中[6]。除此之外,在具体的工作中,相关工作人员也要对配电自动化集中控制主要功能进行充分了解。该功能主要包括三个方面。第一,配电自动化终端通过对供电系统进行监测,并把所收集的信息传递到主系统中。第二,供电系统主站的控制中心对配电自动化终端上传的信息进行分析、处理,然后判断系统发生故障的位置,并把相关信息进行处理。然后根据整理的数据来进行分析,从而得出出现事故的原因。第三,供电系统主站的控制中心完成对整个供电系统的管理,以此优化铁路供电系统,保证其能够正常、稳定地运行。

在配电自动化集中控制方式的使用过程中,对于供电系统的通信速率和可靠性要求较高,因此,如果供电系统发生故障时,那么通讯系统就要及时对其进行信息的传输,从而使得故障能够快速的被相关工作人员知晓,进而使得故障能够被快速的解决。除此之外,对于这种方式的应用也能够实现密码管理功能、人工时间功能、网络时间功能和模拟训练功能,并且也能够提供友好界面。供电系统主站的控制中心通过传输通道与各个配电自动化终端进行信息交流同时各个配电自动化终端能够将各个单元的实时数据和信息及时、准确地反馈给控制中心,以此实现配电自动化系统对供电系统的有效控制。该种方式在铁路供电系统中的应用,需要配置性能良好的通信系统。然而,铁路供电系统自身没有通信系统,需要利用铁路系统的公共通信系统进行数据信息的传输,而铁路系统的公共通信系统受环境因素的影响相对较大,必须采取相应的措施进行处理。

3.3 集成式控制

在具体的发展过程中,对于集成式控制的使用很重要,因此,相关工作人员要引起重视。但在具体的运用过程中,相关工作人员也要对其进行充分了解。集成式控制主要是指分布控制与集中控制相结合的形式。该类控制方式适用于贯通以及自闭供电模式的故障处理中。在具体的工作中,该种方式的主要载体是分布式计算机,并且可以利用计算机来对其进行控制,这样能够有效促进对数据收集的效率,然后对数据进行分析,从而使得相关工作人员能够更好地对故障进行判断。最后,同步控制两侧配电室,由故障所造成的停电区域进行供电处理,以保证整个铁路系统的正常运行。

4 配电自动化技术在铁路供电系统中应用的常见问题和解决措施

在铁路供电系统发展的过程中,对于配电自动化技术的使用越来越广泛,但在具体的运用过程中还存在一些问题,面对这些问题要采取相应的措施对其进行解决,只有这样才能更好地促进铁路供电系统的发展。由于铁路供电系统受环境因素的影响,配电自动化技术在具体的运行过程中,会出现一些不良现象。在现阶段,我国所使用的还是用小电流接地故障定位方法来对常见的检测方式。在具体的发展过程中,由于铁路系统本身的特殊性,在具体的发展过程中,传统铁路供电模式已不能保证其供电的连续性,面对这一问题,相关工作人员需要采取措施,从而使得其问题能够更好地被解决。除此之外,配电自动化系统的应用很好地解决来传统供电系统存在的问题,保障了铁路全面安全运营的安全性和连续性。在铁路发展的过程中,如果供电系统发生问题,那么就可能会出现电流不稳的现象,那么这在一定程度上就会导致整个供电系统出现故障,进而影响铁路的正常运行。集中表现在变压器上,会增大电力资源的耗损,增加系统设备的运行负荷,使得系统设备呈现超负荷运转,进而严重损坏设备。本文提出了三种铁路供电系统中配电自动化系统的应用方式,分别是注入信号法、零序电流法、暂态功率方向法。

4.1 暂态功率方向法

在具体的运行过程中,对于暂态功率方向法的使用也是十分重要的。在具体的工作中,铁路供电系统中配电自动化的终端利用暂态功率方向法来对故障进行计算,然后再对相关数据进行分析和比较,从而找出出现故障的位置,最后对其进行修理。在具体的发展过程中,相关工作人员需要注意暂态功率方向法不需要在中性点投入电阻,也不需要向系统注入信号,并且不受中性点运行方式以及间歇性电弧的影响。

4.2 零序电流法

在对零序电流法进行使用时,相关工作人员要对该种方法的作用进行充分了解,只有这样才能更好地对其进行使用。零序电流法的作用就是检测铁路供电系统中的稳态零序电流幅值,然后根据该值来进行计算,最后对其进行修理,该种故障定位检测方法的优点在于操作简单、快捷。

4.3 注入信号法

在具体的工作中,对于注入信号法的使用也是很重要的,因此,相关工作人员要对其进行重视。如果铁路供电系统中的变电所向配电自动化系统施加特定频率的现象出现,那么,相关工作人员可以采用固定或者移动的信号检测装置来判断故障发生的区段。

总的来说,随着社会经济的发展,配电自动化技术在铁路供电系统中的应用越来越广泛,但在具体的运行过程中,还存在一些问题,面对这些问题,相关工作人员要对其进行充分了解,从而促进铁路供电系统的发展。对于配电自动化系统的使用,不仅能够促进铁路供电系统信息的采集而且也能够把所收集到的信息传递到主系统中,然后主系统对这些信息进行处理,从而制定出合理的故障隔离方案,进而降低故障对铁路供电系统造成的影响,这在一定程度上能够保证铁路供电系统正常稳定运行。由此可见,对于配电自动化技术的使用能够有效促进铁路供电系统工作的效率。

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