鐵路電力自動化在鐵路建設中的應用分析

趙成禹

摘要：當前，我國是經(jīng)濟迅猛發(fā)展的新時期，國家對鐵路建設越來越重視，其已經(jīng)成為國家重要的交通運輸方式，在滿足人民日常出行和貨物運輸方面發(fā)揮著巨大作用。而鐵路電力自動化系統(tǒng)作為鐵路建設中一個重要的組成部分，已經(jīng)成為保障鐵路正常運行、設備供電及遠程控制的重要因素。本文簡單對路電力系統(tǒng)及自動化系統(tǒng)進行架構、功能和應用等方面的進行分析。

關鍵詞：電力;自動化;鐵路建設;系統(tǒng)分析

引言

鐵路是我國國民經(jīng)濟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。而隨著時代的不斷進步和軌道交通的飛速發(fā)展，以及21世紀以來人民的生活質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，其使用率和運輸量也在不斷增加，我國鐵路運行在朝著大客流、高密度和高速方向快速發(fā)展。近幾年來我國鐵路使用率對鐵路建設的要求也越來越高。

1實現(xiàn)鐵路電力自動化的意義

在鐵路運輸中，可能會由于停電事故的發(fā)生，使得行車車間和列車之間的聯(lián)系中斷，鐵路無法正常運行甚至半路停止，威脅到旅客的人身和財產(chǎn)安全，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟損失。因為我國面積廣大，土地類型多樣，鐵路運輸可能會跨過大山和大河等，環(huán)境狀況惡劣，使得鐵路線路非常復雜，交通不便捷。這樣的現(xiàn)實狀況使鐵路的電力線路很容易出現(xiàn)電力故障。一旦在復雜地形內鐵路的電力出現(xiàn)故障，工作人員要花費很長時間去尋找故障點，花費大量的人力、物力和財力去恢復電力供給。這種情況的發(fā)生會嚴重的影響到鐵路運行供電的可靠性。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輸?shù)母鞣N設施設備的可靠性。在鐵路建設中，利用科技，將自動化技術和鐵路建設結合起來，提高鐵路電力自動化水平。如此一來，電力系統(tǒng)自動化的應用會自動地協(xié)調控制鐵路的電力設備和自動檢測故障，并且能夠自動判斷出故障點，進行及時的供電恢復。這種自動化技術的應用，減少了電力事故的發(fā)生，增強了鐵路運輸電力供給的可靠性、穩(wěn)定性以及連續(xù)性，以此保障鐵路運行的安全性。

2鐵路電力自動化在鐵路建設中的應用分析

2.1緊密結合鐵路供電系統(tǒng)的特點

鐵路電力自動化的實施，應充分考慮鐵路電力系統(tǒng)容量小、供電臂長、負荷分布呈良好的線性關系惡劣的工作環(huán)境，多故障，電源和高可靠性要求的特點。鐵路電力系統(tǒng)管理模式，變、配電運行，與當?shù)仉娏ο到y(tǒng)的破壞過程是不同的，尤其是在鐵路運營管理系統(tǒng)，是一場深刻的變革，撤銷鐵路分局，站段合并，公司成立以及發(fā)展高速鐵路電力專業(yè)的操作和管理模式也發(fā)生了重要變化。在電力專業(yè)人士的總趨勢下段管轄的單位，鐵路通車里程不斷增長的自動化功能往往發(fā)展的綜合調度。因此，在電力調度自動化系統(tǒng)項目的建設，你應該預留足夠的容量，以滿足未來的業(yè)務增長需求，確保公開，以進行數(shù)據(jù)交換與其它自動化系統(tǒng)，綜合調度。

2.2調度自動化、配電所的綜合自動化、監(jiān)控技術的應用

調度自動化系統(tǒng)是將車站內的開關、變配電所以及信號電源作為基本的監(jiān)控節(jié)點。在鐵路電力自動化的應用中，調度自動化技術主要應用在通信的通道、戰(zhàn)端的調度以及自動化主站的調度等。而配電所自動化系統(tǒng)的好處在于它的微機保護可以進行模擬式的保護并做出相應的邏輯判斷之后輸出信號，還可以完成故障點的判斷和復雜電力系統(tǒng)的保護，準確、迅速輸出動作信號。而監(jiān)控技術在鐵路電力自動化的應用中也能起到關鍵的作用。監(jiān)控系統(tǒng)的視頻錄像功能、實時監(jiān)控功能、環(huán)境監(jiān)控功能、視頻調度等功能能夠節(jié)省鐵路部門的人力資源和大能源，有助于創(chuàng)造穩(wěn)定、舒適、安全的鐵路運輸環(huán)境。

2.3配電微機保護綜合自動化

電力自動化系統(tǒng)的配電微機保護內容包括配電室開關柜保護、動力變壓器保護等保護。開關柜保護分為過電流保護、速斷保護、線路縱差保護、失壓保護，動力變壓器保護可分為差動保護、后備保護、零序過流告警與跳閘保護、低電壓保護。配電微機保護系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CPU主系統(tǒng)、開關量輸人/輸出系統(tǒng)、工作電源、通信接口、外圍設備組成。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)轉換器、多路轉換開關組成，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用是能夠將二次設備輸出的電流、電壓模擬量轉變?yōu)榫唧w的數(shù)據(jù)，輸送至CPU主系統(tǒng)進行處理與分析。CPU主系統(tǒng)主要組成部分為EPROM可編程只讀存儲器、MPu微處理器、RAM隨機存儲器、接口板、打印機、定時器等。開關量輸人/輸出系統(tǒng)與打印機、整定設備、調試設備等進行接口，能夠輸出跳閘、信號等數(shù)據(jù)信息，采用光電隔離電路將開關量輸人/輸出系統(tǒng)與主系統(tǒng)隔離，減少干擾。配電微機保護系統(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、故障計算模塊、自檢模塊等組成，在設計配電微機保護綜合自動化系統(tǒng)時，根據(jù)實際的參數(shù)情況，要合理設計保護裝置硬件與軟件的組成，準確計算保護裝置整定值。

2.4利用互聯(lián)網(wǎng)帶來的便利充分完善自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)

利用網(wǎng)絡的便利性，鐵路管理者可以對電力系統(tǒng)進行從高壓供電、變電站、接觸網(wǎng)、電力機車的整個電路回路進行有效監(jiān)控管理。例如，運用網(wǎng)絡技術對電網(wǎng)中的高壓設備進行線電壓、相電壓的監(jiān)控與控制，可以在以下3個方面來進行：一是對高壓開關的過載實行遠程控制;二是增加了故障及異常情況報警裝置，確保故障信息能第一時間發(fā)出，并提供準確的故障信息;三是在回路中運用了高壓與低壓互感器，通過它可以獲取供電電流的各項準確數(shù)據(jù)，同時，在出現(xiàn)故障時也能夠快速、準確的判斷具體故障設備的位置。

結語

隨著科技的不斷進步和高速發(fā)展，鐵路電力的自動化技術也越來越多的被應用在鐵路建設中，更加的自動化、綜合化和智能化。鐵路電力自動化技術在鐵路運行中的應用，在很大程度上能夠增強了電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、可靠性以及連續(xù)性，提高了供電設施設備的質量和水平。除此之外，電力自動化廣泛應用在鐵路建設中，還能夠對各種電力設備進行遠程的綜合監(jiān)控。這種電力自動化技術在鐵路建設中的應用，有效地保障了鐵路運輸?shù)陌踩裕瑥亩Ｕ狭寺每偷娜松砗拓敭a(chǎn)安全，帶來了經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

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