摘要:在我国快速发展的过程中,我国的科技的快速发展带动我国的经济在不断的进步。配电自动化技术,也在当前电力系统中也得到了广泛应用与推广。作为当前供电系统的一部分以及交通运输的重要途径,铁路配电系统也在朝着自动化技术发展,并进行了相应探索和应用。本文将针对铁路供电系统中配电自动化的实践进行探析,解释说明了铁路供电系统的整体特点和内容,以及对铁路供电系统自动化技术在应用方面进行分析。
关键词:配电自动化;铁路供电系统;应用分析
引言
随着高速铁路技术的迅猛发展,高速列车的电气化和自动化程度越来越高,由于高速列车在运行过程中速度快、振动频率高,列车上的电器件就可能因为长时问的振动而发生故障,从而影响列车的正常运行。据统计各型动车组曾多次出现“关门”灯闪烁、牵引丢失等故障,而与故障相关的部分总配电盘和控制继电器盘的线路板存在易松动的问题,通过对总配电盘和控制继电器盘的压接结构、插接件、框体尺寸控制等各相关结构的综合分析,得知松动问题主要由压板刚度低、胶条使用寿命等因素导致。为降低故障率,排除因总配电盘或控制继电器盘线路板松动而造成的故障隐患,对总配电盘和控制继电器盘压板、压板胶条和线路板进行优化设计,采取防松动措施。
1铁路供电系统的特点
(1)电压等级低,变电所的结构单一。从电力系统角度来看,铁路负荷属终端负荷,因此,直接面对用户。而铁路供电系统中大多数是10kV配电所及35kV的变电所,这就取决于供电系统电源情况及铁路就地负荷要求,而110kV的变电所只存在极个别的地方,数量很少。铁路供电系统中的变电构成因应用范围、功能要求基本相同,所以铁路供电系统中变电所的构成也基本相同,功配置也相似。当我们在进行铁路供电系统的配网自动化设计时,可将变电所的功能作为标准实现方式进行统一考虑。(2)系统接线形式比较简单。铁路供电系统接线形式就像铁路一样,是沿铁路辐射的单一辐射网,各个变电所基本沿线均匀分布,且互相连接。而区间馈出回路有两种:一种是贯通线,另一种是自闭线。在实际系统中,主要运输干线两种供电线路同时存在,支线也可能只有其中一种供电线路。供电线路能实现相邻供电所之间的电气连接,互为备用,保证给车站行车设备、区间信号设备不间断供电。(3)供电可靠性要求严格。虽然铁路供电系统电压等级低,接线方式也简单,但是对供电可靠性的要求却很严格。由于铁路供电的重要,在使用配电自动化技术之前,铁路供电系统会采取多种方法来保证铁路供电的可靠。通过使用双电源供电及安装备用电源的自动投入装置来确保电源的供电可靠。相邻所之间的连接线实现贯通线及自闭线两种的连接方式,从设备的角度提高连接可靠性。在相邻所的自闭线路保护装置和贯通线路保护装置添加失压自投保护的功能,即使供电臂线因故障主供所不能供电而导致失电时,备用所该回路高压断路器作备投,就能迅速恢复供电,如果备投不成功,主供所经过延时后启动重合闸保护装置,再次向供电线路送电。虽然铁路供电系统采取了许多措施来保证供电可靠性,但由于这些措施都是局限于配电所范围内,因此,对于最重要的贯通线或自闭线出现永久性故障时并没有任何定位、隔离及恢复措施,仍然会导致贯通线或自闭线失电,从而影响了系统可靠性。同时,铁路供电系统的特点决定了它必须远离城市,这样导致处理故障费时费力,没有准确的故障定位也会给维修工作带来极大的困难。配电自动化技术对以上的问题从根本上给予了解决。
2动车组配电柜机械化装配研究
2.1集中控制方法
在进行集中控制方法的应用过程中,通过现场的自动化终端,将故障的信息和故障的地点传送打主站,并通过主站设置的应用模块,对故障进行进行计算和分析,从而根据故障,制定出故障修复方案,最后再将方案上传到配电自动化终端,就完成集中控制方法。
但是这项方法的实施过程中,要求在控制方法上,供电系统要保证拥有较高的可靠性和效率,在这一点上,也是根据在对故障进行自动化处理时,需要在命令传输方面进行快速的传输工作。供电系统由于使用了强大的主站,所以在对问题的集中控制上,可以进行快速的建立与功能的实施,还具有专门应对一些复杂问题的模块,来对当前出现的较为复杂的问题进行网络构建,从而进行有效的处理和控制。此外,由于铁路部门在进行电力使用方面来说,应用最多的也就是供电阶段,因此,在进行配电自动化系统时,主要根据供电段进行划分和设计工作。
2.2系统设计与构成
服务器(调度员)工作站、前置机以及通信柜共同构成调度配电主站硬件系统。在配电自动化系统建立初期,服务员与调度员共同使用一台工作机器,要将机器设置为双机冗余系统。使用CSDA2000配电自动化系统作为应用软件,同时,CSDA2000配电自动化系统软件能够将数据采集与监视控制系统(SCADA)的所有功能进行集中,其数据模型、实时数据库平台以及设计也可以进行统一,不仅实现一体化管理,而且确保供电系统功能与结构分层。CSDA2000系统内部的电网应用(PAS)模块负责完成配电馈线自动化。PAS主要有3种功能:控制系统网络运行、经济性以及安全性分析。结合铁路供电系统实际情况,适当简化PAS应用功能,在实际应用过程中,主要应用以下几个模块:故障隔离、故障分析、故障检测、故障恢复以及网络拓扑等。供电系统开关以及智能控制器CSF100共同构成智能化一体开关,智能化一体开关主要功能是:遥控功能、采集并处理故障信息、在线实时监测供电系统通信和开关状况。智能化一体开关属于配电自动化系统基础设施,能够对电力故障信息进行快速准确检测,并且及时向主站上报,开关分合也是根据主站命令执行,实现故障隔离和恢复电力等功能。
2.3 线路警报功能
针对铁路电力配电系统中容易存在的线路故障问题,无论在安装过程中对导线质量的严格审查,还是加强日常工作中的安全监测,都无法杜绝线路出现故障的可能性。随着时代的发展,人工智能和大数据时代加速到来,针对导线的问题,可积极引进新设备和新技术。通过智能化导线警报系统,连接铁路配电中心的云服务平台,将用户与配电系统连接的每一条导线都进行实时监控。实时监控的过程中,不仅能观察到每一条导线的即时状态,更能在发现安全问题后及时制止。智能化线路警报功能,极大程度地减少了人工成本,对线路安全问题进行及时检查,有效避免了线路出现故障的问题。相比以往的人工查找线路安全故障,智能化线路警报功能减少了检查的时间,从根本上预防安全问题的发生,为铁路电力配电系统的智能化奠定了基础。
结语
铁路供电系统可看作是供电系统的一种简化的形式,除了个别、特殊的保护功能外,其他要求都一致,因此,电力系统中成熟、先进的技术完全能在铁路供电系统中应用。目前,我国的铁路供电系统自动化水平仍落后于电力系统,采取的电力系统成熟经验及技术,加快了铁路供电系统自动化的改造,不但能有效地改进铁路供电系统运行和管理水平,还能提高劳动生产效率,进而对整个铁路系统的运行有很大的益处。
参考文献
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