鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)

樊婷

摘 要：在鐵路運(yùn)營(yíng)的過程中，鐵路10kV配電所的建設(shè)同其安全性和可靠性有著極為密切的關(guān)系。但是我國(guó)當(dāng)前配電所存在著技術(shù)落后的問題，因此，相關(guān)人員必須對(duì)鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)給予足夠的重視，加大對(duì)其的研究力度。本文主要內(nèi)容就是對(duì)鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，希望能夠?qū)﹁F路10kV配電的建設(shè)做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：10kV配電所 鐵路 自動(dòng)化改造 常見問題 設(shè)計(jì) 出行 微機(jī)保護(hù)裝置

中圖分類號(hào)：F530 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（a）-0046-02

隨著電力技術(shù)不斷發(fā)展，變電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸被引入到了鐵路變電所中，尤其是鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程已經(jīng)成為當(dāng)前鐵路供電所發(fā)展的主要趨勢(shì)。在進(jìn)行10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程的過程中，施工單位必須在確保應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)，還要保證其能夠帶來令人滿意的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。因此，相關(guān)單位必須對(duì)10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)給予足夠的重視，加大對(duì)10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程的研究力度。

當(dāng)前，已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)做出了研究分析，并且取得了一定的研究成果，筆者在前人的研究基礎(chǔ)上又添加了一些平時(shí)所研究的心得，希望能夠?yàn)殍F路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程做出一定的貢獻(xiàn)。圖1為近些年研究人員對(duì)鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程的研究統(tǒng)計(jì)。

1 對(duì)鐵路10kV配電所改造工程設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)要分析

當(dāng)前，我國(guó)鐵路使用最廣泛的鐵路10kV配電所保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置通常是電磁型的，這種類型的裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，安全性和穩(wěn)定性也沒有得到提升，而且絕大多數(shù)的裝置不具有調(diào)壓的功能，這就造成了一定的諧波污染。針對(duì)上述缺點(diǎn)，相關(guān)部門還沒有尋找出有效的改進(jìn)方式，并且不具有科學(xué)、合理的電能質(zhì)量考核方式，這就導(dǎo)致供電質(zhì)量得不到科學(xué)的保證，給供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成非常大的影響。目前已經(jīng)研究出的新型微機(jī)型的保護(hù)裝置靈活性更好、準(zhǔn)確性更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)并且調(diào)試和維護(hù)更加簡(jiǎn)捷，能夠很好地適應(yīng)綜合自動(dòng)化的需求，并且正在逐漸取代 傳統(tǒng)鐵路10kV配電所中所使用的電磁型和晶體管型的保護(hù)裝置，尤其是在10kV配電所供電系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用。

什么是10kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)呢？10kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合了微機(jī)保護(hù)技術(shù)和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，并且使用了鐵路配電所的模擬量、脈沖量和其他相關(guān)的非電量信號(hào)，再對(duì)功能進(jìn)行組合調(diào)整，使用已經(jīng)制定的改進(jìn)程序和要求實(shí)現(xiàn)配電所監(jiān)視、測(cè)量、協(xié)調(diào)和控制自動(dòng)化的集合體和全過程，就能真正做到在數(shù)據(jù)上和資源上的共享，從而有效提升鐵路配電所綜合自動(dòng)化的運(yùn)行效率。

10kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控微機(jī)裝置、智能通信控制裝置、微機(jī)保護(hù)裝置等。其中監(jiān)控微機(jī)裝置主要在后臺(tái)對(duì)10kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，智能通信控制裝置使用屏蔽雙絞線同保護(hù)部分相連接。當(dāng)前所運(yùn)行的鐵路配電所均為無人值守配電所，但是這種配電所還會(huì)設(shè)置遠(yuǎn)動(dòng)接口，通過遠(yuǎn)動(dòng)接口就能具有無人值守功能。

2 對(duì)綜合自動(dòng)化改造設(shè)計(jì)中一些問題及解決處理方式的簡(jiǎn)要分析

2.1 對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置過壓?jiǎn)栴}的簡(jiǎn)要分析

造成10kV配電所微機(jī)保護(hù)裝置過壓?jiǎn)栴}的原因有很多，其中最主要的原因?yàn)槔纂妴栴}，雷電損壞配電所的途徑包括：由10kV母線直接侵入，從通訊線路侵入，或者直接由配電所直流電源入侵到10kV配電所微機(jī)保護(hù)裝置中。10kV配電所微機(jī)保護(hù)裝置過壓?jiǎn)栴}會(huì)對(duì)鐵路10kV配電所運(yùn)行的安全性和可靠性造成非常大的影響，相關(guān)部門必須采取措施進(jìn)行防護(hù)，可以通過安裝電源線路防雷裝置、安裝浪涌保護(hù)裝置或者采取系統(tǒng)接地的方式以及通過通信線路進(jìn)行防雷等。

2.2 對(duì)保護(hù)裝置集中布置和分散布置問題的簡(jiǎn)要分析

保護(hù)裝置集中保護(hù)就是把高壓室高壓開關(guān)柜中可能受到危害的單位安置在控制室保屏上，這樣就實(shí)現(xiàn)了集中保護(hù)；而分散保護(hù)主要是把高壓室高壓開關(guān)柜中可能受到危害的單位安置在高壓開關(guān)柜上進(jìn)行就地保護(hù)，但是還要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂剖抑?。集中保護(hù)同分散保護(hù)相比，對(duì)系統(tǒng)信息的處理過于集中，一旦中央控制計(jì)算機(jī)發(fā)生了問題，將會(huì)造成二次系統(tǒng)癱瘓問題，并且集中保護(hù)裝置還需要敷設(shè)較大數(shù)量的電纜，這就導(dǎo)致施工成本和工程數(shù)量不容易控制，除此之外，集中保住裝置系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)收集之后基本通過模擬量傳輸，傳輸結(jié)果精度較低，極容易受到外界環(huán)境的影響，集中保護(hù)裝置調(diào)試過程極為復(fù)雜，日常維護(hù)工作較為辛苦等，因此，施工單位在施工的過程中可以考慮使用分散式保護(hù)裝置。

2.3 對(duì)10kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)組網(wǎng)方式選擇的簡(jiǎn)要分析

當(dāng)前，我國(guó)配電所所使用的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)基本上為485總線網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)以及工業(yè)以太網(wǎng)這三種類型。其中485總線網(wǎng)有著現(xiàn)場(chǎng)裝置之間距離遠(yuǎn)、信息傳輸量小的特點(diǎn)，因此，485總線網(wǎng)通常使用在可靠性較低的場(chǎng)所；而現(xiàn)場(chǎng)總線信息傳輸速度較高，通信連接的可靠性較高，但是現(xiàn)場(chǎng)總線包括的標(biāo)準(zhǔn)較多，這就嚴(yán)重妨礙了現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展。近些年，嵌入式以太網(wǎng)微處理器得到了飛速發(fā)展，研究人員已經(jīng)成功將以太網(wǎng)技術(shù)引入到了配電所綜合自動(dòng)化中，并且以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為了鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)的過程中，可以考慮使用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行組網(wǎng)。

2.4 對(duì)安裝備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的簡(jiǎn)要分析

當(dāng)前，鐵路10kV配電所使用的電源配置方式為雙電源供電，即一個(gè)正在使用的電源并配置一個(gè)備用電源，通過安裝備用電源自動(dòng)投入設(shè)備就能保證鐵路10kV配電所在運(yùn)行的過程中一旦發(fā)生電源斷電故障時(shí)，備用電源自動(dòng)投入設(shè)備就能通過失壓保護(hù)設(shè)備將故障線路上的斷路器跳閘，與此同時(shí)備用電源線路上的斷路器就能在備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的作用下進(jìn)行合閘，從而保證備用電源能夠及時(shí)投入使用。通過這種方式能夠極大提升鐵路10kV配電所運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低經(jīng)濟(jì)損失，保證人們的出行安全。

2.5 對(duì)防雷接地保護(hù)措施的簡(jiǎn)要分析

雷電會(huì)對(duì)鐵路10kV配電所運(yùn)行造成巨大的危害，雷電所帶來的熱量能夠損壞各種供電裝置和線路，從而導(dǎo)致重大供電事故，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。因此，相關(guān)部門必須使用有效的防雷措施來避免鐵路10kV配電所受到雷擊的可能性。想要保證鐵路10kV配電所免受雷擊，通常使用避雷針裝置，但是如果鐵路10kV配電所的地理位置要低于已經(jīng)安裝有避雷針的大建筑的附近，則無需再安裝避雷針裝置。通常情況下，鐵路10kV配電所的防雷裝置較為簡(jiǎn)單，僅需在供電線路上安裝避雷器就能有效防止雷電波對(duì)鐵路10kV配電所造成損壞。

3 結(jié)語

綜上所述，在鐵運(yùn)營(yíng)的過程中，鐵路10kV配電所的建設(shè)同其的安全性和可靠性有著極為密切的關(guān)系。但是我國(guó)當(dāng)前配電所存在著技術(shù)落后的問題，因此，相關(guān)人員必須對(duì)鐵路10kV配電所綜合自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)給予足夠的重視，加大對(duì)其的研究力度。

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