浅析铁路电力远动系统技术

浅析铁路电力远动系统技术

唐世龙

唐世龙

中铁四局集团电气化工程有限公司安徽蚌埠233040

摘要：电力远动的应用是铁路发展的一个重要的里程碑，它为铁路电力系统向自动化方向发展奠定了坚实的基础，为铁路行车供电提供了保障。本文简单介绍了铁路电力远动系统，并与探讨了铁路电力远动系统的几项技术与应用。

关键词：铁路；电力远动；抗干扰

一、铁路电力远动系统

铁路电力远动系统又称铁路电力调度自动化系统，就是利用计算机软硬件技术、自动检测和控制技术、计算机通信和网络技术，对铁路电力供电的各个环节，如变配电所、信号电源(STU)、线路开关(FTU)等，进行集中监视和控制，实现遥测、遥信、遥调、遥控的功能，达到自动化调度和管理的目的，以提高运行管理及维护水平的系统。

铁路电力远动系统一般选用分层分布式系统结构，主要由远动控制主站、远动终端和通信通道三部分构成。

电力远动系统的主要功能有故障处理功能，主要指线路故障定位，自动或手动隔离故障点，恢复非故障区段的供电。信号供电电源监视，即信号电源的运行状态监测及失压、过流等异常情况的检测、告警、录波等功能。SCADA（遥信、遥测、遥控、遥调）功能。

二、铁路电力远动工作系统操作

在某铁路线电气化新增二线的施工中，曾出现过一个电调台在一个天窗内办理12张工作票。一个供电臂有5—6个作业组同时作业的情况。如果不采用远动系统，电力调度直接下令给变电所值班人员进行停送电操作，由于变电所值班人员并不掌握供电臂上作业组作业情况，变电所值班人员对命令内容是否正确根本无从判断，增加变电所操作这一环节，反会不利。

电力调度的作业流程：作业前一日工区申报作业计划(内容包括停电范围、作业地点）一电力调度审核工作票——作业时电力调度给变电所发令停电(或远动操作停电）一工区作业完毕消令——电力调度发令送电(或远动操作送电）。

此过程中存在三个关键环节：要进行远动操作的开关与计划中要求停电开关是否一致；电力调度下令时，作业命令中作业组要求的停电开关是否确已停电；作业完成后进行送电时，此开关所涉及的供电臂上的所有工作是否已全部完成。将以上三个环节交由远动系统控制，将大大减少因电力调度或变电所值班员人为失误造成的误停送电。方法如下：

1、建立一个停电作业数据库，包含工作票号、工区名称、作业地点、计划停电的开关号、开关状态、作业开始及完成时间等项目。在输入后，远动系统自动核查作业地点与停电开关是否相符。

2、倒闸操作时，远动系统自动核查开关号是否在计划数据库内，是则执行，否则警告出错。

3、作业命令发出前，执行校验开关状态，逐一核查开关遥信状态是否与要求的一致，全都正确则通过，否则发出警告并要求确认。

4、作业完成消令后，调度员在对话框内填人作业完成时间，存于数据库内。

5、开关送电时，远动系统自动查找对应的作业是否完成，是则执行送电，否则发出警告并要求确认。

三、铁路电力远动工作系统维护

（一）运行中常见的故障

主站计算机：故障类型有硬件和软件两种。如果计算机开启后，显示器不显示或主机工作不正常，这可能是计算机硬件或操作系统问题；如果操作系统运行正确，而调度端系统运行部正常，这是调度端运动系统软件的问题。

通道通讯问题：如果主机显示个别子站通讯不正常，可判断为通道问题。

子站RTU故障：RTU由电源模板、监控模板、通讯模板等组成，每块模板都有相应的指示灯指示是否正常，通过观察指示灯可以初步判断故障模板。

（二）查找故障的方法

查找故障的方法―般有观察法、测量法和替换法。

1、观察法：查看组成电力运动系统的各设备模块灯光指示是否正常。

2、测量法：经观察法不能准确判断故障时，可以用专用工具进行检测，常用工具为万用表。另一种检测方法是利用监听软件进行测试。通过检查报文，就可以准确判断故障部分。

3、替换法：由于现在设备多为独立模板组成，在明确故障部位后，可相应进行处理，对于模板故障，可用相同型号正常模板替换故障模板，将故障模板返厂维修。

（三）故障定点

目前，高速铁路电力贯通线均采用电缆线路，整条线路参数稳定，这就为电力线路的故障测距提供了有利条件：

1、可以通过配电所采集到的短路电流值进行计算，得到短路点至保护处所的线路阻抗，进而根据电缆线路的单位阻抗算出故障距离。

2、贯通线路行波故障测距技术可作为借鉴和使用。行波故障测距是指当线路发生故障时，在故障点产生向线路两端运动的电压、电流行波虚拟电源，通过行波传播速度和行波到达两端的时间，计算故障点的位置。行波传播的速度接近电磁波的速度，其具体速度取决于线路分布参数。行波传输的时间由行波故障测距装置采集计算。

3、贯通线路行波故障测距系统由行波采集与处理系统、行波综合分析系统、远程维护系统以及通信网络4部分构成。该系统能够实现自动故障测距、人工波形分析、计算机辅助波形分析等功能。对于线路断路故障和小电流接地故障均可测量，同时具有较高的可靠性和灵敏度，测距误差能够控制在±300m以内。

（四）铁路电力远动工作系统维护管理

1、保证远动监控系统安全

为保证远动监控系统的安全，应将所有调度操作员工作站计算机的软驱、光驱撤除或关掉。除系统维护工程师外和专业检修人员外，任何人不得将任何输入设备接入远动监控系统使用。除系统维护工程师外，任何人不得退出远动监控系统。特殊情况下，需要退出远动监控系统，必须取得系统维护工程师同意。

2、做好维护工作

（1）日常性维护：在必需时进行操作系统软件、支持软件、应用软件的安装。定期进行系统数据库维护。

（2）改正性维护：每月定期检查、分析软件运行的稳定性和各种功能的运行情况，发现问题及时诊断处理，改正性能和编程上的错误，并作详细记录。如需专门人员进行处理，则应及时通知相关厂家。

（3）提高性维护：根据运行需要对原软件增加功能、改进性能而进行的工作。凡属软件或数据库的重大修改，均应经过技术论证，经主管部门批准后方可正式投入运行。修改后的软件经过3―6个月的试运行，加强运行监视，验收合格后方可正式投入运行，同时提交技术报告（包括详细说明、使用说明等）。

（4）适应性维护：为适应软件的使用环境而做的修改工作。

（5）一次系统的变更（如变电所、设备的增减、主接线图变更，互感器变比改变等），修改相应的画面和数据内容时，应以相关供电段的书面通知为准。

3、其它

设备管理单位应在平时的技表巡视过程中做到对远动设备显示的信号和数据变化“明察秋毫”。平时作业时要严格遵守技术规程，遇有故障时，按照“三不放过”的原则，分析其产生的原因，利用设备停电或天窗点及时改缺。同时在现有的基础上，设备管理人员必须配备一些先进的检测仪器，从而提高设备巡检与故障抢修的效率。在设备新投入运行、改造时应严格按照调试大纲进行试验，各级验收人员要把好验收关口，对设备做好传动试验工作，杜绝远动设备存在缺陷投入运行。同时由于厂方与用户站在不同角度，售后服务跟不上，导致处理不够及时，因此，作为用户不能过分依赖厂家技术人员，设备管理人员要加强自身业务素质的提高，积极向厂方技术人员学习业务知识，了解计算机和通讯技术，采取“走出去、请进来”的方式加强业务学习。

结束语

目前，在广大工作人员的参与下，电力远动系统正在逐步的完善。我们要依据电子信息技术，不断提升技术水平，推进电力远动系统的发展，为铁路运行安全、稳定提供保障。

参考文献

[1]郝振声.浅析铁路电力远动系统技术[J].电子制作,2013年24期.

[2]张小钛.铁路电力远动系统设备抗干扰研究[J].城市建设理论研究,2014年13期.