電氣化鐵路牽引變電檢修技術的發展趨勢探究

張艷

（中鐵二十一局集團電務電化工程有限公司 甘肅省蘭州市 730000）

電氣化鐵路牽引變電檢修技術的發展趨勢探究

張艷

（中鐵二十一局集團電務電化工程有限公司 甘肅省蘭州市 730000）

進入21世紀以來，在經濟和技術發展的推動下，我國鐵路行業也進入了一個全新的發展階段，電氣化鐵路已經成為一種重要的發展趨勢。并且，在整個國民經濟中，電氣化鐵路在其中的地位也越來越重要，但是，也會將負序電流、諧波電流和無功等問題帶給公共電網。對此，本文通過對電氣化鐵路牽引變電檢修技術的相關內容進行了論述。

電氣化；鐵路牽引；變電檢修技術；神經元；互聯網

科技的發展必然會帶動技術的進步，先進的技術理念與技術方案不斷的被應用到各個領域當中。電氣化鐵路的運行與工作需要先進技術支撐，尤其是電氣技術是必不可少的。那么，如何確保其能夠穩定運行，就需要有先進的變電檢修技術給予支撐，并且，隨著時代的發展，技術的革新，該技術必然有著自身更優異的發展前景。

1 電氣化鐵路牽引所面臨的問題解析

①將三相公共電網接入到牽引供電網中，由于單相交流負載的現象會出現在電力機車中，這樣必然有負序電流問題出現在電力系統中。隨著負序電流的產生，就會將過多的熱量帶給變壓器，從而將變壓器容量利用率降低；電能質量在電網中的質量也會不斷下降；將更多的損耗帶給輸電線路；更為嚴重的是會影響到電網中剩余電力設備的運行狀態。②在牽引供電系統中，整流型機車為其中一個關鍵的諧波源。盡管交-直-交型電力機車得到了大量的推廣，尤其是CRH動車組。③在某個時間段內，不會輕易的改變多種車型的共存現象，因此，牽引供電系統就會時常的受到諧波問題的影響。諧波的出現，會將電網內部元件的附加傷害加重，對電氣裝置的穩定運行會帶來較大的影響。影響到沿線通訊裝置的穩定運行，諧波會導致有誤動作問題出現在繼電器中，將安全隱患進一步增加，這樣就造成難以準確的測量電網中的儀表儀器，導致有失誤問題出現在控制環節內部。

2 根據問題所提出的論據分析

2.1 人工神經網絡技術的應用

神經元模型最早是于20世紀數學家W.Pitts與心理學家W.SMcCuloch所提出來的，該系統的運行與應用，主要是由系統輸出和輸入所構成的數據，然后將相應的系統模型構建起來，人工神經元是人工神經元網絡的主要處理單元，為一種單輸出、多輸入的非線性元件，它主要是在模擬與簡化生物神經元。其中，在對電氣化鐵路牽引變中應用該技術時的基本原理如圖1所示。

并且，可以通過這樣幾種形式將激活函數表示出來：

圖1

（1）分段函數：將系統在區間{-1，+1}內進行固定與放大，然后得出非線性放大的近似值。

（2）轉移函數：這種函數是非線性的，是區間{0，+1}到實數域R之間的非連接函數，將狀態連續型神經元模型能夠有效的展示出來。其中單極性函數曲線為最常用的一種形式，即為S函數。其特征是導數和函數本身都為連續的，有著計算上的數學優越性。

（3）域值函數：也可以稱之為階梯性函數，可以從兩個方面出發分析神經元：

Fv=1，且 v≥0；fv=0，且 v＜0.

這種方法的基本工作方式為：按照相應的拓撲結構將一些功能簡易的神經元連接到一起，將比較繁瑣的計算結構構造出來，并且確保其具備相應的處理和檢測功能。這樣人工神經元網絡檢測系統就被制定出來，按照不同的神經元連接方式，主要有兩種類型的人工神經元網絡形式：即為互聯神經網絡和分層神經網絡。但是，不管何種檢測方式，都可以參照圖2方案進行操作。

2.2 物聯網技術的普遍應用

近些年，隨著智能化技術的不斷應用，這樣對于電氣化鐵路的發展也提出了全新的要求。在電氣化鐵路中應用了智能化變電技術后，呈現出了一些更加先進的技術理念和技術措施，其中物聯網是最為重要的發展方向。例如，在廣泛的推廣和應用了交-直-交型電力機車后，同以前進行比較，可以說大大的提升了機車的功率因數，然而，新舊機車共存的問題還會存在于其中，很多的功率會電網中吸收，所以，還有待于進一步改善功率因素。因為牽引變壓器與牽引網的制約，這樣就會進一步的降低牽引變壓器一次側的功率因數，在降低了功率因數后，輸電網絡內部的電能損耗就會再次增加，從而將輸變電設備的供電能力與發電機組的輸出能力降低。

圖2

應用效果闡述：這種技術主要是利用全球定位系統、激光掃描儀、紅外感應器和射頻識別等感應設備和信息傳播設備，在所約定的技術協議基礎上，將互聯網同更多的物品連接到一起，從而對信息進行通訊與交換，從而使其中的識別、認知、定位、跟蹤、管理和監測都已智能化方式完成的一種網絡形式。有三個層次的參考體系存在于物聯網中，主要是應用層、感知層和網絡層，在進行信息處理時，主要通過網絡層來實現，在獲取信息的過程中，感知層在其中發揮著重要的作用，確保智能電網的框架同物聯網的三層布局可以緊密的結合起來。

其中振動、光亮、溫度、聲音、電流、電壓物理量等為變電設備的主要狀態參數。還包括氣體、油等通過化學分析獲取的相應化學成分。對于不同的電力設備而言，這些狀態參數在其中也具備各自的特征，例如，就高壓裝置來講，它的電流和電壓是設備得以工作的重點，并且，振動和溫度為設備能否合理工作的制約條件，含油裝置的氣體含量、油溫都屬于表征裝置能否科學工作的關鍵信息，采集變電裝置的工作參數。利用感應器將各種來源的信號轉變成光信號或者電信號，這樣確保信息號能夠更好的被檢測出來。感應技術為測量技術與控制技術的重要方面，也為現階段技術發展當中的瓶頸與難點。現階段我們國家所生產的感應器，在性能與質量方面同其他國家進行比較還存在較大的差異。按照所采集到的不同信號，感應器可以分為這種幾種類型：溫度感應器、振動測量感應器、語音信號感應器、光感應器。并且，這些感應器會以移動或者固定的形式存在，進而將多方位的監測展現出來。

在檢測完畢電力設備的運行狀態后，將裝置與設備的運行情況等有關信息可以實時的獲取出來，并且，分析設備的異常工作情況，分析與判斷問題的嚴重程度、發展趨勢等。將問題的早期征兆識別出來，在分析診斷結構的基礎上，在故障要出現前或者設備性能降到某種程度后展開維修，然后將運行管理成本降低，從而將設備運行的穩定性提升。

3 結語

綜上所述，近年來在技術發展的推動下，為我國電氣化鐵路的發展帶來了極大的推動作用，通常會以三相接入電網的形式使電氣化鐵路牽引供電系統完成相應的運行。因為在工作中這種電網會涉及到很多的變電性內容，出現故障的概率也較高。所以，如何進行變電性檢修就成為了一個需要重點解決的內容。對此，文章通過下文對相關方面的內容進行了論述，從而為有關技術人員在實際工作中提供一定的理論支撐。

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TM922.4

A

1004-7344（2016）13-0144-02

2016-4-20

張艷（1979-），女，漢族，青海西寧湟源人，工程師，本科，主要從事企業管理工作。