高速鐵路電力遠(yuǎn)動技術(shù)的應(yīng)用及其研究

程多榮

摘? 要：高速鐵路的安全運(yùn)行關(guān)系到眾多的因素影響，而在這些因素中，電力遠(yuǎn)動技術(shù)具有重要的作用。電力遠(yuǎn)動技術(shù)的應(yīng)用提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也提高了鐵路運(yùn)行的安全性。文章對于高速鐵路電力遠(yuǎn)動技術(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并且就電力遠(yuǎn)動技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;電力遠(yuǎn)動;應(yīng)用研究

中圖分類號：U224.9? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）05-0176-02

高速鐵路是二十一世紀(jì)的偉大發(fā)明，它改變了人們的出行方式，為交通提供了重大的便利，不過高速鐵路的發(fā)展離不開電力遠(yuǎn)動技術(shù)的應(yīng)用。并且隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，電力遠(yuǎn)動技術(shù)也得到了改善，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷完善提高，改善了系統(tǒng)的性能，保證了鐵路運(yùn)行的安全和順暢。當(dāng)然在實(shí)際的應(yīng)用過程中，仍然存在著些許的不足之處，本篇文章對高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，希望能夠?qū)﹄娏h(yuǎn)動系統(tǒng)的完善提供一定的參考。

1 高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的重要性

高速鐵路之所以能夠安全運(yùn)行，和電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的應(yīng)用密切相關(guān)。所謂的高速鐵路的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)，是綜合性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要是對高速列車的行車信號電源以及其他重要符合供電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和控制。

2 高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的組成

高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元主要包括以下幾個部分，包括電力傳輸監(jiān)控系統(tǒng)、中央調(diào)度系統(tǒng)以及通信通道。

高速鐵路的電力傳輸監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用監(jiān)控設(shè)備對于鐵路沿線變電器及其相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行及時的監(jiān)控，以便能夠及時的關(guān)注出現(xiàn)的問題及缺陷等。中央調(diào)度中心相當(dāng)于是大腦中樞一般的存在，負(fù)責(zé)對于整個系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行分析判斷從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通信通道負(fù)責(zé)連接中央控制站以及終端間的信息交換，作為信息的中間傳遞的介質(zhì)。

3 高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的功能介紹

高速鐵路的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的重要功能就是確保整個鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的持久性以及穩(wěn)定性，并且隨著我國高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的不斷完善，其在高速鐵路系統(tǒng)中所起到的調(diào)節(jié)和監(jiān)控的作用也越來越明顯。

3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)可以對高速鐵路運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行監(jiān)控，并且遠(yuǎn)程發(fā)送指令保證其按照指令運(yùn)行，并且及時發(fā)現(xiàn)存在的故障并進(jìn)行處理。

3.2 通信功能

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠連接RTU、MODEM等各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從而實(shí)現(xiàn)順暢通信功能。

3.3 遙控監(jiān)測功能

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠遙控監(jiān)測，根據(jù)高速鐵路各個線路的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測并且得出監(jiān)測結(jié)果，從而判定各個線路的運(yùn)行是否正常，保證高速鐵路的正常運(yùn)行。

3.4 越線警報

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠?qū)﹁F路沿線的電路信號進(jìn)行及時的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)電路故障或者電壓異常等情況就會發(fā)出警報，保證工作人員能夠及時的處理情況。

4 高速鐵路電力遠(yuǎn)動技術(shù)的應(yīng)用

高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)和其他的有線系統(tǒng)不同，同時具備高壓電流和電壓互感，另外，還具備較多的特殊功能。電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)和供電質(zhì)量的安全與否進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，從而有效的降低事故的發(fā)生率，同時也能夠?qū)τ趹?yīng)急故障的發(fā)生提供有利的技術(shù)支持;和其他的普通鐵路系統(tǒng)相比，高速鐵路的遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)具有很大的不同，遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)裝備有普通遠(yuǎn)動系統(tǒng)所不具備的配電裝置，另外，系統(tǒng)的高壓設(shè)備和低壓設(shè)備的監(jiān)控內(nèi)容也存在著很大的差異。高鐵遠(yuǎn)動系統(tǒng)的高壓設(shè)備的監(jiān)測內(nèi)容是電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，而低壓設(shè)備的監(jiān)控內(nèi)容則是各路的電流和電壓;不同的電力系統(tǒng)的供電方式也有所差異。高鐵的遠(yuǎn)動系統(tǒng)中控制電流系統(tǒng)采用的是接力式的供電方式，而且電力的排列順序也有所差異，供電線路存在基本的防護(hù)系統(tǒng)，出現(xiàn)事故的時候能夠保證第一時間提供速斷保護(hù)或者過流保護(hù)，從而確保線路的完整運(yùn)行。

高速鐵路的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠確保在高速線路出現(xiàn)故障的時候產(chǎn)生斷電保護(hù)，如果想要線路恢復(fù)正常運(yùn)行，那么備用所的自投裝置或者主動所便會自動重合閘，故障點(diǎn)的開關(guān)通過一次電流，另一側(cè)無電流通過。一般情況下，高鐵遠(yuǎn)動系統(tǒng)中的備用所和主動所能夠保證線路出現(xiàn)故障的時候完成速斷保護(hù)，而且能夠完成一次重合閘操作。當(dāng)出現(xiàn)線路永久性故障時，備用所和主動所的操作內(nèi)容是有差異的，但是最終線路重合和備自投后肯定會馬上跳開，設(shè)置重合閘的位置故障點(diǎn)會有兩次電流通過，另外一側(cè)只有一次通過。

當(dāng)高鐵線路的某一段出現(xiàn)永久性短路時，主動所的一側(cè)會在第一時間對于故障產(chǎn)生感應(yīng)并且完成速斷保護(hù)，然后備用所自投之后加速跳開，每個位置的開關(guān)可以感應(yīng)到一次電流，不過由于時間點(diǎn)的差異，各個故障點(diǎn)感應(yīng)到電流的時間會出現(xiàn)延遲，所以在線路出現(xiàn)故障的時候，要對每一個路段的開關(guān)站的高壓電流值進(jìn)行實(shí)時測量并且做出標(biāo)記。

5 電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)中的故障處理

5.1 電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的故障分析

高速鐵路一般使用連續(xù)供電，不過在實(shí)踐中，大多數(shù)供電系統(tǒng)都能夠?qū)σ恍┖唵蔚墓收献鰬?yīng)急處理。比如電壓超過限度這種問題可以試想快速的保護(hù)以保持高速鐵路系統(tǒng)電力的穩(wěn)定性，確保鐵路運(yùn)行的正常。另外，電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)對于鐵路的各個線路進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)線路異常，也可以進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。因此電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠設(shè)計(jì)程序?qū)﹁F路進(jìn)行緊急處理，確保能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵路線路的短期維護(hù)，然后再關(guān)閉電閘。整個故障流程不需要人力進(jìn)行監(jiān)控。目前來看，我國的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)自動化，一旦高壓線路出現(xiàn)故障鐵路沿線基礎(chǔ)設(shè)施都會改變參數(shù)。

從高速鐵路運(yùn)行實(shí)際情況來看，沿線線路比較容易產(chǎn)生故障，這時系統(tǒng)會自動斷電確保人身和運(yùn)輸?shù)陌踩?。如果想要重新供電，就需要主控站自動開啟電閘或者采用備用設(shè)施。一般主設(shè)施以及備用設(shè)施會在故障產(chǎn)生后自動進(jìn)行保護(hù)，而且根據(jù)故障類型進(jìn)行處理。如果主設(shè)施及備用設(shè)施都無法進(jìn)行故障判斷或者修復(fù)時就應(yīng)該設(shè)置重合閘的故障點(diǎn)，避免故障線路對正常線路造成損害。

5.2 電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)故障判斷實(shí)例

如果高速鐵路的電線出現(xiàn)永久性故障，能夠通過線路電流流過的速度來判斷故障并且確定故障位置。在電流的兩次合閘之間的延時判斷，對故障點(diǎn)的確認(rèn)需要經(jīng)過以下幾步：第一高速鐵路一旦出現(xiàn)故障，主設(shè)施會自動斷電，所有電線跳閘判斷故障位置和類型;第二，當(dāng)電流流經(jīng)監(jiān)控設(shè)備，備用設(shè)備自動設(shè)置措施，監(jiān)控設(shè)備將快速跳閘的數(shù)據(jù)輸送到系統(tǒng);第三當(dāng)故障持續(xù)時間超過設(shè)定時間之后，或者超過線路設(shè)置的自動保護(hù)時間，主控站會根據(jù)此反應(yīng)檢測延時故障;第四，當(dāng)主控站收到故障后，通過對信息數(shù)據(jù)分析精確計(jì)算每個故障產(chǎn)生的時間。通過以上幾步能夠確定高速鐵路系統(tǒng)中故障出現(xiàn)的位置。

5.3 電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的優(yōu)勢

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)由管理系統(tǒng)、行波系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)以及全面分析通信網(wǎng)絡(luò)四部分組成，具有較高的自動化程度，能夠完成自動測試故障距離、人工波形分析等，誤差控制在可控范圍內(nèi)。行波故障是指當(dāng)線路出現(xiàn)故障時可以根據(jù)波的傳播速度以及到達(dá)時間來確認(rèn)故障點(diǎn)的位置。電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠收集短路電流分布值，連接線路行波故障定位技術(shù)能夠作為依據(jù)。

6 高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的應(yīng)用問題

遙測和遙信技術(shù)在通信技術(shù)中應(yīng)用廣泛且非常重要，這兩個技術(shù)在高鐵遠(yuǎn)動系統(tǒng)中也是大力應(yīng)用的。遙測技術(shù)能夠?qū)ψ冸娝鶅?nèi)的相電電業(yè)、電流和功率進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，然后相關(guān)工作人員根據(jù)分析的結(jié)果來了解列車的運(yùn)行情況。除了遙測技術(shù)之外，遙信技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。遙信技術(shù)是根據(jù)高壓斷電器的位置、故障信號的采集來完成對于信號變化的采集，確保信號的準(zhǔn)確性。工作人員通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來合理安排列車的運(yùn)行。

高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)在使用過程中也會出現(xiàn)故障，而系統(tǒng)中通信技術(shù)和遙控技術(shù)的使用則能夠?qū)Ω咚勹F路運(yùn)行中出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時檢測。中央控制室根據(jù)電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的故障進(jìn)行故障的排查，電力系統(tǒng)中的電流檢測和FTU檢測對線路中的故障進(jìn)行判斷，找出故障發(fā)生的部位然后各部門進(jìn)行處理。檢修部門要根據(jù)故障發(fā)生位置對故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行隔離，電路控制部門則要在檢修部門完成檢修之后恢復(fù)故障區(qū)的供電，同時要完成故障分析報告。

高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的通信傳輸?shù)恼＿\(yùn)行需要在穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行，因此電力運(yùn)動技術(shù)的應(yīng)用需要排除干擾因素。電磁干擾是最容易干擾電力遠(yuǎn)動技術(shù)應(yīng)用的因素，因此要做好電磁兼容工作保證在電磁環(huán)境中，電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行和工作。除此之外，半導(dǎo)體開關(guān)關(guān)斷干擾、物理化學(xué)干擾因素、電網(wǎng)干擾等都是干擾電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的因素，為了提高電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的抗干擾能力，就要使用屏蔽技術(shù)來對干擾進(jìn)行抑制，需要重點(diǎn)探究硬件和軟件屏蔽干擾能力的技術(shù)。

7 結(jié)束語

高速鐵路在我國的應(yīng)用越來越突出，而且我國的高速鐵路技術(shù)已經(jīng)成為我國在世界范圍內(nèi)的一張名片。電力遠(yuǎn)動技術(shù)在高速鐵路中的應(yīng)用也越來越廣泛，對于保證高速鐵路的安全穩(wěn)定的運(yùn)行有著重要的、不可或缺的作用。電力遠(yuǎn)動技術(shù)的發(fā)展為高速鐵路的自動化和無人化發(fā)展提供了技術(shù)支持和前進(jìn)的動力，為了進(jìn)一步的提高我國高速鐵路全面進(jìn)步發(fā)展，高速鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)人員要不斷的發(fā)展創(chuàng)新遠(yuǎn)動技術(shù)，而我國的高速鐵路系統(tǒng)研發(fā)出更加先進(jìn)的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)，不斷推動我國高速鐵路的發(fā)展和進(jìn)步。

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