铁路电力自动化系统在铁路建设中的应用分析

铁路电力自动化系统在铁路建设中的应用分析

雷鸣

中铁第五勘察设计院集团有限公司乌鲁木齐分院新疆乌鲁木齐市830000

摘要：铁路是我国国民经济最重要的组成部分之一，能够在人民日常生产生活中起到巨大的作用。而随着时代的不断进步和轨道交通的飞速发展，以及21世纪以来人民的生活质量和水平大幅度的提高，铁路交通不仅成为了人们的主要出行工具之一，其使用率和运输量也在不断增加，我国铁路运行在朝着大客流、高密度和高速方向快速发展。近几年来我国铁路使用率对铁路建设的要求也越来越高。

关键词：铁路电力；自动化系统；铁路建设

1当前铁路电力系统的组成和状况

铁路电力系统是由公共电网供电、铁路部门自行管理的电力网络，主要由铁路沿线变配电所（站）、贯通电力线路和自动闭塞电力线路、低压变配电系统及配套电力设施组成。作为一项铁路建设中主要组成部分的铁路电力系统，则是铁路电力自动化作为远程监控控制与调度管理的主要技术之一，不仅要为铁路沿线运输生产和生活供电，更是保障铁路设施安全供电的基础，与铁路运行中的安全问题密切相关。基于以上原因，国家对于铁路电力系统的供电更加重视，对它的要求也更加严厉和苛刻。然而就目前形式来看，劳工调度、电话调度等一些传统的监测和控制方法，已经不能满足新时期下铁路电力系统的要求，更不能满足行车安全的要求。为了实现更好的远程自动化控制和调度管理，成功达到铁路电力系统安全供电保障行车安全的目的，铁路系统的电源管理部门和运行单位应该一致落实应用更加优良和先进的铁路电力自动化技术。这不仅是安全的需要，更是铁路发展的一种必然趋势。

2铁路电力自动化的概念与特点

铁路电力自动化技术是铁路电力系统中非常重要的一项技术手段。铁路电力自动化指的是通过利用较为先进的计算机硬件和软件技术，自动检测和控制技术、计算机、通信技术、监控技术以及网络技术等，对铁路电力系统中变配电所、信号的电源等采取自动监控。通过这种自闭线、信号电源（双电源）、自动监测和控制的方式，对铁路电力系统经济运行的安全形成保障，对经营管理和维护进行改善。此外，这种技术还能够提高电力专业管理与维护水平，通过及时把故障处理，迅速恢复供电故障停电，范围窄，减少停电损失，对减少大面积停电降低电力故障发生率也是十分有利的。该技术能够有效地提高供电可靠性，为列车的安全运行提供有力保障。

3铁路电力供电系统实现自动化的关键环节

3.1 健全的数据分析系统

通过对南广快速铁路电力系统进行分析，可以体现出数据分析方面在我国铁路电力自动化系统中具有的突出地位。比如，通过SCADA自动化系统（数据采集与监视控制系统）可以达到自动接收、判断和处理远端实时传输的数据的目的，然后再对数据进行分析处理，包括自动检测、电流数据、开关状态等，再根据反馈的数据，由系统的调度主站进行分析、处理。由此可见，无论是对变电所中监控设备的数据进行定期提取分析，还是在故障时根据数据分析得出的相应结论来为故障处理提供依据，都体现了数据分析的重要作用。

3.2 利用互联网带来的便利充分完善自动化网络系统

利用网络的便利性，铁路管理者可以对电力系统进行从高压供电、变电站、接触网、电力机车的整个电路回路进行有效监控管理。例如，运用网络技术对电网中的高压设备进行线电压、相电压的监控与控制，可以在以下3个方面来进行：一是对高压开关的过载实行远程控制；二是增加了故障及异常情况报警装置，确保故障信息能第一时间发出，并提供准确的故障信息；三是在回路中运用了高压与低压互感器，通过它可以获取供电电流的各项准确数据，同时，在出现故障时也能够快速、准确的判断具体故障设备的位置。

3.3 建设标准健全的设备体系

由于铁路电力系统涉及高压与低压的相互转换，设备间的额定功率更是千差万别，而铁路电力线路采取的是相邻式的供电模式，即一个站接一个站的传递方式。对于庞大的供电系统，过压、过流、欠压、过载等情况是相对来说难以避免。针对此类情况，铁路电力系统可以使用保护装置、自动投入装置和自动重合闸装置作为有效的预防措施，当出现不同类型的电路故障时，切换到不同的动作模式；我们还可以通过添加过载保护、快速断开的方式，来实现对电路进行保护的目的，例如，在铁路沿途变电所内，如果当设备出现过流现象时，保护装置会快速动作以保护电路；如果是短时间的过流现象，主送所会做出断电保护的动作，这种情况下，在故障处与主送所的线路会出现一次过电流现象，而在故障的下一段线路上则不会出现过电流现象，因此，在备用电源自动投入装置动作时，并不会影响到输送电能的持续性；二是永久性的电路故障，首先主送所的断路保护开关会断开，然后备用电源会进行一次自投动作，而主所也会进行一次自动重合闸的动作。进行动作之后，它们都会再次自动断开，保证这不会对线路造成损害。因为在备用电源自投和自动重合闸的动作执行过程中，由于备用电源自投动作的延时性，它们产生的电流时间不同，在故障点与重合闸处有2次过电流产生，而在另一端，只会发生一次。标准健全的过载保护装置在铁路供电系统中可以很好的保护设备，保证供电质量，所以，建立标准健全的设备体系，可以对供电设备进行有效的保护，同时确保整个供电系统安全、稳定的运行。

4结论

南广快速铁路的电力供电系统是我国铁路电力自动化的一个非常成功的设计案例。通过应用电力自动化系统，南广铁路提高了铁路供电系统的运行效率，减少了铁路运行的成本，也极大的提高了供电系统的稳定性和供电质量。铁路交通是我国实现经济发展和社会进步的重要环节，自动化技术的应用对铁路建设至关重要，它需要我们进行更深入的研究，从而使电力供电系统性能更加完善、更加可靠，为铁路实现跨越式发展奠定良好的基础。

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