鐵路電力自動(dòng)化在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用分析

趙成禹

摘要：當(dāng)前，我國(guó)是經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的新時(shí)期，國(guó)家對(duì)鐵路建設(shè)越來(lái)越重視，其已經(jīng)成為國(guó)家重要的交通運(yùn)輸方式，在滿(mǎn)足人民日常出行和貨物運(yùn)輸方面發(fā)揮著巨大作用。而鐵路電力自動(dòng)化系統(tǒng)作為鐵路建設(shè)中一個(gè)重要的組成部分，已經(jīng)成為保障鐵路正常運(yùn)行、設(shè)備供電及遠(yuǎn)程控制的重要因素。本文簡(jiǎn)單對(duì)路電力系統(tǒng)及自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)、功能和應(yīng)用等方面的進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力;自動(dòng)化;鐵路建設(shè);系統(tǒng)分析

引言

鐵路是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的組成部分之一，能夠在人民日常生產(chǎn)生活中起到巨大的作用。而隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和軌道交通的飛速發(fā)展，以及21世紀(jì)以來(lái)人民的生活質(zhì)量和水平大幅度的提高，鐵路交通不僅成為了人們的主要出行工具之一，其使用率和運(yùn)輸量也在不斷增加，我國(guó)鐵路運(yùn)行在朝著大客流、高密度和高速方向快速發(fā)展。近幾年來(lái)我國(guó)鐵路使用率對(duì)鐵路建設(shè)的要求也越來(lái)越高。

1實(shí)現(xiàn)鐵路電力自動(dòng)化的意義

在鐵路運(yùn)輸中，可能會(huì)由于停電事故的發(fā)生，使得行車(chē)車(chē)間和列車(chē)之間的聯(lián)系中斷，鐵路無(wú)法正常運(yùn)行甚至半路停止，威脅到旅客的人身和財(cái)產(chǎn)安全，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。因?yàn)槲覈?guó)面積廣大，土地類(lèi)型多樣，鐵路運(yùn)輸可能會(huì)跨過(guò)大山和大河等，環(huán)境狀況惡劣，使得鐵路線(xiàn)路非常復(fù)雜，交通不便捷。這樣的現(xiàn)實(shí)狀況使鐵路的電力線(xiàn)路很容易出現(xiàn)電力故障。一旦在復(fù)雜地形內(nèi)鐵路的電力出現(xiàn)故障，工作人員要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間去尋找故障點(diǎn)，花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力去恢復(fù)電力供給。這種情況的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重的影響到鐵路運(yùn)行供電的可靠性。因此，如果想要減少甚至避免這種有危害性的狀況的發(fā)生，就需要盡可能提高鐵路運(yùn)輸?shù)母鞣N設(shè)施設(shè)備的可靠性。在鐵路建設(shè)中，利用科技，將自動(dòng)化技術(shù)和鐵路建設(shè)結(jié)合起來(lái)，提高鐵路電力自動(dòng)化水平。如此一來(lái)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用會(huì)自動(dòng)地協(xié)調(diào)控制鐵路的電力設(shè)備和自動(dòng)檢測(cè)故障，并且能夠自動(dòng)判斷出故障點(diǎn)，進(jìn)行及時(shí)的供電恢復(fù)。這種自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，減少了電力事故的發(fā)生，增強(qiáng)了鐵路運(yùn)輸電力供給的可靠性、穩(wěn)定性以及連續(xù)性，以此保障鐵路運(yùn)行的安全性。

2鐵路電力自動(dòng)化在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用分析

2.1緊密結(jié)合鐵路供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

鐵路電力自動(dòng)化的實(shí)施，應(yīng)充分考慮鐵路電力系統(tǒng)容量小、供電臂長(zhǎng)、負(fù)荷分布呈良好的線(xiàn)性關(guān)系惡劣的工作環(huán)境，多故障，電源和高可靠性要求的特點(diǎn)。鐵路電力系統(tǒng)管理模式，變、配電運(yùn)行，與當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的破壞過(guò)程是不同的，尤其是在鐵路運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，是一場(chǎng)深刻的變革，撤銷(xiāo)鐵路分局，站段合并，公司成立以及發(fā)展高速鐵路電力專(zhuān)業(yè)的操作和管理模式也發(fā)生了重要變化。在電力專(zhuān)業(yè)人士的總趨勢(shì)下段管轄的單位，鐵路通車(chē)?yán)锍滩粩嘣鲩L(zhǎng)的自動(dòng)化功能往往發(fā)展的綜合調(diào)度。因此，在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)，你應(yīng)該預(yù)留足夠的容量，以滿(mǎn)足未來(lái)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求，確保公開(kāi)，以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與其它自動(dòng)化系統(tǒng)，綜合調(diào)度。

2.2調(diào)度自動(dòng)化、配電所的綜合自動(dòng)化、監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是將車(chē)站內(nèi)的開(kāi)關(guān)、變配電所以及信號(hào)電源作為基本的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。在鐵路電力自動(dòng)化的應(yīng)用中，調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用在通信的通道、戰(zhàn)端的調(diào)度以及自動(dòng)化主站的調(diào)度等。而配電所自動(dòng)化系統(tǒng)的好處在于它的微機(jī)保護(hù)可以進(jìn)行模擬式的保護(hù)并做出相應(yīng)的邏輯判斷之后輸出信號(hào)，還可以完成故障點(diǎn)的判斷和復(fù)雜電力系統(tǒng)的保護(hù)，準(zhǔn)確、迅速輸出動(dòng)作信號(hào)。而監(jiān)控技術(shù)在鐵路電力自動(dòng)化的應(yīng)用中也能起到關(guān)鍵的作用。監(jiān)控系統(tǒng)的視頻錄像功能、實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、環(huán)境監(jiān)控功能、視頻調(diào)度等功能能夠節(jié)省鐵路部門(mén)的人力資源和大能源，有助于創(chuàng)造穩(wěn)定、舒適、安全的鐵路運(yùn)輸環(huán)境。

2.3配電微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化

電力自動(dòng)化系統(tǒng)的配電微機(jī)保護(hù)內(nèi)容包括配電室開(kāi)關(guān)柜保護(hù)、動(dòng)力變壓器保護(hù)等保護(hù)。開(kāi)關(guān)柜保護(hù)分為過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)、線(xiàn)路縱差保護(hù)、失壓保護(hù)，動(dòng)力變壓器保護(hù)可分為差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)、零序過(guò)流告警與跳閘保護(hù)、低電壓保護(hù)。配電微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CPU主系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)量輸人/輸出系統(tǒng)、工作電源、通信接口、外圍設(shè)備組成。其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也叫做模擬量輸人系統(tǒng)，由模擬濾波器、電壓形成、采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組成，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用是能夠?qū)⒍卧O(shè)備輸出的電流、電壓模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的數(shù)據(jù)，輸送至CPU主系統(tǒng)進(jìn)行處理與分析。CPU主系統(tǒng)主要組成部分為EPROM可編程只讀存儲(chǔ)器、MPu微處理器、RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器、接口板、打印機(jī)、定時(shí)器等。開(kāi)關(guān)量輸人/輸出系統(tǒng)與打印機(jī)、整定設(shè)備、調(diào)試設(shè)備等進(jìn)行接口，能夠輸出跳閘、信號(hào)等數(shù)據(jù)信息，采用光電隔離電路將開(kāi)關(guān)量輸人/輸出系統(tǒng)與主系統(tǒng)隔離，減少干擾。配電微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由初始化模塊、數(shù)據(jù)采集管理模塊、數(shù)字濾波模塊、故障檢出模塊、故障計(jì)算模塊、自檢模塊等組成，在設(shè)計(jì)配電微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)實(shí)際的參數(shù)情況，要合理設(shè)計(jì)保護(hù)裝置硬件與軟件的組成，準(zhǔn)確計(jì)算保護(hù)裝置整定值。

2.4利用互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的便利充分完善自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

利用網(wǎng)絡(luò)的便利性，鐵路管理者可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行從高壓供電、變電站、接觸網(wǎng)、電力機(jī)車(chē)的整個(gè)電路回路進(jìn)行有效監(jiān)控管理。例如，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)中的高壓設(shè)備進(jìn)行線(xiàn)電壓、相電壓的監(jiān)控與控制，可以在以下3個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：一是對(duì)高壓開(kāi)關(guān)的過(guò)載實(shí)行遠(yuǎn)程控制;二是增加了故障及異常情況報(bào)警裝置，確保故障信息能第一時(shí)間發(fā)出，并提供準(zhǔn)確的故障信息;三是在回路中運(yùn)用了高壓與低壓互感器，通過(guò)它可以獲取供電電流的各項(xiàng)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，同時(shí)，在出現(xiàn)故障時(shí)也能夠快速、準(zhǔn)確的判斷具體故障設(shè)備的位置。

結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步和高速發(fā)展，鐵路電力的自動(dòng)化技術(shù)也越來(lái)越多的被應(yīng)用在鐵路建設(shè)中，更加的自動(dòng)化、綜合化和智能化。鐵路電力自動(dòng)化技術(shù)在鐵路運(yùn)行中的應(yīng)用，在很大程度上能夠增強(qiáng)了電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、可靠性以及連續(xù)性，提高了供電設(shè)施設(shè)備的質(zhì)量和水平。除此之外，電力自動(dòng)化廣泛應(yīng)用在鐵路建設(shè)中，還能夠?qū)Ω鞣N電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的綜合監(jiān)控。這種電力自動(dòng)化技術(shù)在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用，有效地保障了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，從而保障了旅客的人身和?cái)產(chǎn)安全，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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