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摘 要：铁路电力自动化是实现调度管理和远程自动控制的重要的技术,分析电力自动化系统的特点及运行方式,有针对性的对铁路电力自动化系统的应用进行研究.
关 键 词：铁路建设；电力自动化；应用
中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）0310106－01
1铁路电力自动化的特点
铁路电力自动化系统主要是利用计算机软硬件技术、通信技术、监控技术以及计算机网络技术等,对铁路电力系统配电所、信号的电源等采取自动监控.铁路电力系统主要有铁路沿线的变电所、低压配电网络和贯通线、自闭线等组成,铁路电力沿线主要作用是铁路沿线的照明、动力、通信以及信号等生产或者生活的供电[1].铁路电力自动化不仅具有一般电力自动化系统的特点,还具有铁路电力系统自身特有的供电线路长,负荷小等特点.
2铁路电力自动化的运行方式及线路故障检测分析
铁路电力系统从大的方向来讲,主要用在公共电网的末端,系统由电力系统的输电、发电以及供电这三个主要的供配电环节组成.铁路电力系统对供电环节的可靠性要求是非常高,包括信号电源、变配电所、自闭线路分段开关等方面的内容进行控制和自动监视,从而在为铁路运行提供可靠安全电力保障的同时确保电力系统的经济安全运行.为了保证铁路沿线信号设备不断电,电力系统的变配电所通常为双电源的供电方式对信号设备进行供电.铁路沿线的供电区间一般采用双端供电的模式,铁路沿线的供电区相互之间采用专门的自动闭塞信号机的供电的10KV的贯通电力线路和10KV的自闭线路.在电力沿线区之间采用双路供电方式到低压双电源的切换装置.贯通电力线路和自闭线路之间电源为相互备用,并且可以起到失压自动切换的模式.运行方式主要有以下几种：
2.1变配电所的运行方式.铁路电力系统电源主要来自一些地方的变电站,供电方式主要采用的专盘专线,铁路系统的电压等级一般为10KV、110KV以及35KV,还有运用比较少的220KV的电压.并且随着铁路电力系统的不断的发展,35KV的电压正在慢慢的取消,在铁路电力系统中常用的电压为10KV.并且铁路电力系统为了能够提供更高的供电的安全性和可靠性,在电力系统一般采用双电源供电方式和母线母联的分段供电方式.
在铁路电力系统中电力自动化系统的监控主要包括贯通电力线路、变配电所、高压低压开关以及信号电源等.如果按照铁路电力自动化系统的内容和功能来分,其内容主要包括变配电所的综合自动化系统、调度自动化主站系统、贯通电力线路自动化系统以及信号电源的自动监控系统等.铁路电力自动化系统的调度自动化主站主要是根据生产运营为主要的工作任务进行供电调度的自动化系统
2.2线路故障的定位技术和检测技术.铁路电力系统的电力线路故障的检测主要包括单向接地故障和相间短路故障以及电力系统断相故障的检测.线路故障的检测是实现铁路电力系统自动化技术的基础部分.其中单向接地故障又称为小电流接地系统单向接地故障,铁路电力系统的电力线路主要采用线路中性点不接地的接线方式,如果在在传统的铁路电力系统中出现单向接地故障时,若是因为电力接地电流或者其他的故障,就很难检测出来,在铁路电力系统中采用不接地电网中故障线路的零序电流比非故障零序电流大的特点.但是这种形式不适合用于谐振接地电网.如果在铁路电力系统中发生相间短路电力系统的故障时.因为相间短路的电流比较大,并且故障的特征也非常明显.很容易检测出来故障.在进行判断相间短路是否出现故障时,应该先进行检查线路电流与整定电流之间的差值.采用这种检查的方式的原因是根据定位原理：在同一次故障中,相间短路故障点位于FTU感受到的故障次数不同的两个相邻车站之间.
3铁路电力自动化系统的应用
3.1调度自动化在铁路电力系统中的应用.在铁路电力系统中调度自动化技术主要应用在通信的通道、战端的调度以及自动化主站的调度等,调度自动化系统是通过车站内的开关、变配电所以及信号电源作为基本的监控节点.并且调度自动化系统内实现线路自动化、车站开关监控、信号电源的监控以及变电所的管理监控等功能.调度系统的主站也是铁路电力系统中调度自动化系统的数据中心和指挥中心.调度主站主要是进行处理铁路各种站端的装置和系统的收集的各类信息,调度主站还可以提供管理功能和人机界面的交换的接口信息.调度主站通过对各种系统进行调节控制,从而可以实现铁路电力系统的远程控制、运行监控以及故障处理等功能.
3.2配电所的综合自动化在铁路电力系统中的应用.铁路电力系统中配电所综合自动化技术主要运用计算机技术、计算机网络技术数字和光纤通信技术、多媒体技术、GPS、防雷技术等一些自动化技术实现铁路电力系统的数据采集、微机保护、监控以及电力系统的备用电源自动投入、接地电流选线,从而可以有效保证铁路电力系统的安全性和可靠性[2].配电所自动化系统的微机保护可以进行模拟式的保护并做出相应的逻辑判断之后输出信号这一重要的功能外,还可以完成传统模拟式保护不能完成的故障点的判断和复杂电力系统的保护,输出的动作信号更加准确、迅速.
3.3监控技术的应用.监控技术主要采用先进的控制技术、通信技术以及计算机技术等.监控系统是由前端的设备、调度主站以及通信网络等部分系统组成.监控系统的功能主要有视频录像功能、实时监控功能、环境监控功能、视频调度等其他的一些功能,其中前端的设备主要采用数字硬盘、摄像机录像机以及环境监控等一些设备组成,通信网络主要是运用点对点的专盘专线的方式实现通信以及监控功能.并且监控系统主要对铁路办公地方、车站、动车段、隧道等地方的通风系统、变配电系统、EPS系统和直流电源系统以及照明系统、给排水系统等等各种设备在运行期间实现监控、启停控制、故障报警以及相关的节能控制等,监控系统在铁路电力系统的应用,不仅可以节省铁路部门的人力资源和大量的能源,对创造安全、稳定、舒适的铁路运输环境具有很大的作用.
随着高铁技术的发展,电力自动化系统先后开始在武广、郑西、京沪等高铁电力系统中应用,且技术在不断发展,对铁路沿线10kV配电所、车站10/0.4变电所及贯通电力线路实现综合自动化监控的系统,能够对高、低电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等参数进行实时监测,实现电力网络运行状况的动态显示和远程控制,对线路故障性质可以进行自动判断、切除等功能.
4结束语
随着社会的进步,科学技术的不断发展,铁路电力自动化技术正朝着综合自动化、智能化、网络化以及多媒体技术的方向发展,从而保证铁路电力系统安全、可靠、经济的运行.