鐵路供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的實(shí)踐探析

王鵬

(河北省肅寧縣朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司,河北 肅寧 062350)

鐵路供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的實(shí)踐探析

王鵬

(河北省肅寧縣朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司,河北 肅寧 062350)

當(dāng)前的科技水平隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在不斷進(jìn)步.配電自動(dòng)化技術(shù),也在當(dāng)前電力系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用與推廣.作為當(dāng)前供電系統(tǒng)的一部分以及交通運(yùn)輸?shù)闹匾緩?鐵路配電系統(tǒng)也在朝著自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展,并進(jìn)行了相應(yīng)探索和應(yīng)用.本文將針對(duì)鐵路供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的實(shí)踐進(jìn)行探析,解釋說(shuō)明了鐵路供電系統(tǒng)的整體特點(diǎn)和內(nèi)容,以及對(duì)鐵路供電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用方面進(jìn)行分析.

配電自動(dòng)化;鐵路供電系統(tǒng);應(yīng)用分析

鐵路作為當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)的重要途徑,為當(dāng)前旅游業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域都作出了杰出的貢獻(xiàn).對(duì)于當(dāng)前來(lái)說(shuō),現(xiàn)在列車(chē)都采用電力系統(tǒng)為動(dòng)力,這樣一來(lái),鐵路供電系統(tǒng)就成為了鐵路運(yùn)輸安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵,同時(shí),鐵路供電系統(tǒng)還會(huì)對(duì)鐵路上其他工作部門(mén)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響.伴隨科技水平的不斷發(fā)展,在鐵路方面,為了對(duì)鐵路供電系統(tǒng)的安全進(jìn)行鞏固,部分鐵路部門(mén)開(kāi)始對(duì)鐵路通電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了探索和研究,并且用自身實(shí)踐表明了自動(dòng)化技術(shù)在鐵路供電系統(tǒng)中應(yīng)用,的確可以促進(jìn)鐵路供電系統(tǒng)可靠性的提升以及鐵路建設(shè)的發(fā)展.

1 供電系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

鐵路供電系統(tǒng)在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鐵路運(yùn)輸方面來(lái)說(shuō),關(guān)系到整個(gè)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?同時(shí)也是保證鐵路建設(shè)中,其他鐵路部門(mén)進(jìn)行共組開(kāi)展的基本條件.這樣一來(lái),對(duì)鐵路供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),完善和改進(jìn)鐵路供電系統(tǒng)成為當(dāng)前的首要問(wèn)題.將鐵路供電系統(tǒng)與其他的供電系統(tǒng)相比較,就可以看出鐵路供電系統(tǒng)的幾個(gè)突出特征.

1.1 鐵路供電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)更高

通過(guò)鐵路供電系統(tǒng)與其他供電系統(tǒng)進(jìn)行比較可以得知,鐵路供電系統(tǒng)在應(yīng)用方面具有更高的要求與標(biāo)準(zhǔn).而在理論方面來(lái)說(shuō),鐵路供電系統(tǒng)在供電負(fù)荷、斷電時(shí)間上也有相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)時(shí)間段必須保證在140MS之內(nèi),如果超過(guò)夠了這個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)鐵路供電系統(tǒng)中的閉塞燈就會(huì)變成紅色,由此會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鐵路工作都不能展開(kāi).

1.2 鐵路供電系統(tǒng)的接線形式簡(jiǎn)單

鐵路供電系統(tǒng)的接線方式,主要是根據(jù)鐵路沿線進(jìn)行相互對(duì)應(yīng),基本就是沿著鐵軌的方向進(jìn)行一路的線路鋪設(shè)工作,因此,也保證了鐵路沿線每個(gè)地區(qū)電路方面的變電各配電工作都相對(duì)均衡,加上配電各變電線路的銜接,讓鐵路供電線路可以更加清晰明白,這一點(diǎn)也與其他供電系統(tǒng)所不同.而在接線形式上,鐵路供電系統(tǒng)通常會(huì)選用貫通線和自閉線這兩種常用的接線方式.

1.3 鐵路供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

鐵路供電系統(tǒng)所使用的電壓與其他的供電系統(tǒng)相比,在電壓的使用方面會(huì)比較低.因此,在電力負(fù)荷方面要采用終端負(fù)荷,所服務(wù)的對(duì)象也都是最終的用戶(hù).因此鐵路供電系統(tǒng)中,變電與配電所使用的電壓數(shù)值也和其他供電系統(tǒng)不同.鐵路供電系統(tǒng)所用的變電電壓數(shù)值是35KV,配電電壓數(shù)值是10KV,而對(duì)于這些電壓數(shù)值的使用,主要也是對(duì)鐵路供電系統(tǒng)的負(fù)荷和電源輸出的兩方面進(jìn)行考慮的結(jié)果.

例如:眾所周知,鐵路運(yùn)輸方式是當(dāng)前在陸地上最常見(jiàn)的一種方式,因此,鐵路供電系統(tǒng)也就成為了鐵路運(yùn)輸?shù)幕颈ＷC.為了提高鐵路供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量以及供電保障,確保變壓器進(jìn)行電壓二次測(cè)量時(shí),與第一次的測(cè)量結(jié)果相差不會(huì)超過(guò)±10%,在配電所中,要對(duì)10KV側(cè)面進(jìn)行調(diào)壓器的安裝.系統(tǒng)管理方面,系統(tǒng)管理的主要設(shè)備要有變和配電雙方進(jìn)行沿鐵路兩側(cè)的構(gòu)架,以及相應(yīng)的設(shè)置牽引供電設(shè)備所組成.

2 配電自動(dòng)化的常見(jiàn)方法解析

雖然,這項(xiàng)系統(tǒng)在當(dāng)前的鐵路建設(shè)和發(fā)展工作當(dāng)中有許多的優(yōu)勢(shì)存在,但是在實(shí)踐的應(yīng)用中存在著許多不足之處.而這些不足之處主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn).例如:第一,設(shè)備的影像不夠完善,在進(jìn)行自動(dòng)化的系統(tǒng)中,沒(méi)有影像的投入,不能讓工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行直觀的監(jiān)測(cè).第二,系統(tǒng)的總圖不完善,系統(tǒng)的總圖描繪的畫(huà)面不僅不生動(dòng),而且所描繪的內(nèi)容也不豐富,無(wú)法讓工作人員直接了解到當(dāng)時(shí)的具體現(xiàn)狀,這一點(diǎn)上,也需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)工作.第三,要與自動(dòng)化管理系統(tǒng)相連接,不能進(jìn)行獨(dú)立的供電工作,這樣會(huì)導(dǎo)致電路系統(tǒng)紊亂,造成不必要的損失和麻煩.為使這些麻煩得到解決,提出了相應(yīng)的方法.

2.1 分布控制法

分布控制法在實(shí)施期間,主要是指在配電方面,可以利用自動(dòng)化終端對(duì)故障的判斷和隔離能力,通過(guò)這兩方面配和,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu),這樣的過(guò)程還將經(jīng)過(guò)主站.而對(duì)于分布控制方法來(lái)說(shuō),在應(yīng)用中主要會(huì)用到兩種方式,電壓時(shí)間型和電流計(jì)數(shù)型,而這些也都是配電自動(dòng)化終端和其他開(kāi)關(guān)之間進(jìn)行合并,然后的到的分段器,這一分段器還具有重合的功能.因此,鐵路供電系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際的操作方面,分布控制法就成為首選方法.

2.2 集中控制方法

在進(jìn)行集中控制方法的應(yīng)用過(guò)程中,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化終端,將故障的信息和故障的地點(diǎn)傳送打主站,并通過(guò)主站設(shè)置的應(yīng)用模塊,對(duì)故障進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算和分析,從而根據(jù)故障,制定出故障修復(fù)方案,最后再將方案上傳到配電自動(dòng)化終端,就完成集中控制方法.但是這項(xiàng)方法的實(shí)施過(guò)程中,要求在控制方法上,供電系統(tǒng)要保證擁有較高的可靠性和效率,在這一點(diǎn)上,也是根據(jù)在對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)化處理時(shí),需要在命令傳輸方面進(jìn)行快速的傳輸工作.供電系統(tǒng)由于使用了強(qiáng)大的主站,所以在對(duì)問(wèn)題的集中控制上,可以進(jìn)行快速的建立與功能的實(shí)施,還具有專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題的模塊,來(lái)對(duì)當(dāng)前出現(xiàn)的較為復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,從而進(jìn)行有效的處理和控制.此外,由于鐵路部門(mén)在進(jìn)行電力使用方面來(lái)說(shuō),應(yīng)用最多的也就是供電階段,因此,在進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),主要根據(jù)供電段進(jìn)行劃分和設(shè)計(jì)工作.

2.3 數(shù)據(jù)上報(bào)格式

在進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)的過(guò)程中,上報(bào)通道的速率往往會(huì)讓上報(bào)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果不一致,從而產(chǎn)生一定的影響,因此,使得其它繁雜的數(shù)據(jù)也會(huì)利用通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸.針對(duì)這樣的情況,部分鐵路供電部門(mén)會(huì)在數(shù)據(jù)上傳之前,先上傳自身數(shù)據(jù)的格式,包括數(shù)值在上傳前后進(jìn)行的變化,同時(shí),還能根據(jù)這些變化量進(jìn)行自定義設(shè)計(jì).這樣一來(lái),就能讓數(shù)據(jù)更好地上傳到主站,并且有主站的計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更高的儲(chǔ)存工作,根據(jù)自定義的波動(dòng)信息,對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行更好地處理.

3 鐵路供電系統(tǒng)故障的常用檢測(cè)方法

鐵路供電系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)作時(shí),通常都會(huì)受到周?chē)h(huán)境的阻礙和限制,因此,在對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用方面,時(shí)常會(huì)有問(wèn)題出現(xiàn),導(dǎo)致自動(dòng)化供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障.目前,對(duì)于這一類(lèi)故障,供電部門(mén)基本都是運(yùn)用小電流接地的方式去確定故障發(fā)生的具體位置,這一方法也有許多值得分析之處.

3.1 暫態(tài)功率方向法

這種方面在實(shí)際應(yīng)用中,就鐵路供電系統(tǒng)所使用的配電自動(dòng)化終端先進(jìn)行一個(gè)工作,通過(guò)暫態(tài)零模電壓的方式,計(jì)算出事故發(fā)生的具體方向,緊接著對(duì)這一方向上鐵路供電設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而確定故障發(fā)生的范圍,最后就可以確定出故障出現(xiàn)的具體位置.這樣的小電流接地方法,不需要在鐵路供電系統(tǒng)中注入怎樣的信號(hào),也不用在系統(tǒng)的中性點(diǎn)注入電阻,因此,對(duì)于鐵路供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),對(duì)中性點(diǎn)和間歇性電弧方面都沒(méi)有多少影響,可以讓鐵路供電系統(tǒng)正常的進(jìn)行工作.

3.2 零序電流法

通過(guò)對(duì)這一方法的應(yīng)用,我們可以從中了解到在鐵路供電系統(tǒng)中,存在的穩(wěn)態(tài)零序電流幅值,并且通過(guò)對(duì)穩(wěn)態(tài)零序電流幅值的推算,可以更加精確的了解到當(dāng)前的故障及出現(xiàn)故障的具體位置,這一方法具有易操作、高效率的優(yōu)勢(shì).

3.3 信號(hào)注入法

信號(hào)注入法是小電流接地的一種方法,在進(jìn)行小電流接地故障定位方面,也是使用較多的方法.鐵路供電系統(tǒng)中,由于是自動(dòng)化系統(tǒng),在供電系統(tǒng)中,變電向配電放射特定的信號(hào)時(shí),鐵路供電系統(tǒng)工作人員就可以利用信號(hào)接收器對(duì)所發(fā)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)比,從而直接確定事故位置,由于發(fā)射的信號(hào)是特定信號(hào),所以對(duì)于信號(hào)接收器來(lái)說(shuō),可以固定不動(dòng),也可以移動(dòng).

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)相關(guān)資料的顯示,當(dāng)前社會(huì)配電終端最早開(kāi)始研發(fā)于20世紀(jì)80年代,對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),開(kāi)始研究配電終端是在20世紀(jì)90年代.一直到1998年,才對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行了大規(guī)模的改造工作,廠家所生產(chǎn)的配電終端產(chǎn)品也終于進(jìn)入市場(chǎng).經(jīng)過(guò)10年的改善工作,終于獲得了相應(yīng)的成效,并且在社會(huì)各單位都進(jìn)行了相應(yīng)的覆蓋,其中就包括鐵路供電系統(tǒng).作為鐵路供電系統(tǒng),所起到的作用也是相當(dāng)艱巨,不僅要保證當(dāng)前鐵路運(yùn)輸?shù)恼０l(fā)展,還要降低自身供電系統(tǒng)的安全隱患.因此鐵路供電系統(tǒng)中,配電自動(dòng)化不僅可以幫助鐵路運(yùn)輸業(yè)更穩(wěn)定的電力供應(yīng),還能對(duì)電力進(jìn)行自動(dòng)化的安全監(jiān)測(cè),符合了當(dāng)前鐵路行業(yè)的發(fā)展需求,因此要大力發(fā)展配電自動(dòng)化,保證電力的安全平穩(wěn).

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