铁路电力自动化在铁路建设中的应用

铁路电力自动化在铁路建设中的应用

李明岗

陕西冯红铁路有限责任公司 陕西省榆林市 719300

摘要：随着国家经济的蓬勃发展，人们的交通出行、货物往来愈加频繁，国家对铁路建设也愈发重视，近年来加大了对铁路运输发展的投入。相较于其他运输方式，如公路运输、航空或者航海，铁路运输更为经济，且拥有很好的可靠性，更加节约能源。铁路电力自动化技术作为其中的一项核心技术，它在维持铁路的高速运行及设备的能源供给方面具有不可替代的作用，也为我国的铁路建设提供了新的发展。

关键词：电力自动化；铁路建设；应用

我国人口众多，人口分布不均衡，人们的出行频率大，使得铁路运输在人们的出行中发挥着重要的作用，也在促进经济发展中也起到一定的积极作用。随着经济的发展和社会的进步，我国的铁路运输的发展方向也随之发生了变化。交通运输的人流量和密度越来越大，人们对铁路运输的速度和安全性的要求也越来越高。因此，和铁路运行安全有重大联系的电力系统受到了管理部门的重视，使得铁路运输要转向高速安全的发展。

一、铁路电力自动化的意义

在铁路运输中，可能会由于停电事故的发生，使得行车车间和列车之间的联系中断，铁路无法正常运行甚至半路停止，威胁到旅客的人身和财产安全，产生一定的经济损失。因为我国面积广大，土地类型多样，铁路运输可能会跨过大山和大河等，环境状况恶劣，使得铁路线路非常复杂，交通不便捷。这样的现实状况使铁路的电力线路很容易出现电力故障。一旦在复杂地形内铁路的电力出现故障，工作人员要花费很长时间去寻找故障点，花费大量的人力、物力和财力去恢复电力供给。这种情况的发生会严重的影响到铁路运行供电的可靠性。因此，如果想要减少甚至避免这种有危害性的状况的发生，就需要尽可能提高铁路运输的各种设施设备的可靠性。在铁路建设中，利用科技，将自动化技术和铁路建设结合起来，提高铁路电力自动化水平。如此一来，电力系统自动化的应用会自动地协调控制铁路的电力设备和自动检测故障，并且能够自动判断出故障点，进行及时的供电恢复。这种自动化技术的应用，减少了电力事故的发生，增强了铁路运输电力供给的可靠性、稳定性以及连续性，以此保障铁路运行的安全性。

二、铁路电力自动化在铁路建设

当地的电力自动化工程,并已进行了铁路电力自动化工程实践经验告诉我们,铁路电力自动化系统的设计和实施应注意以下方面。

1、紧密结合铁路供电系统的特点。铁路电力自动化的实施,应充分考虑铁路电力系统容量小、供电臂长、负荷分布呈良好的线性关系恶劣的工作环境,多故障,电源和高可靠性要求的特点。铁路电力系统管理模式,变、配电运行,与当地电力系统的破坏过程是不同的,尤其是在铁路运营管理系统,是一场深刻的变革,撤销铁路分局,站段合并,公司成立以及发展高速铁路电力专业的操作和管理模式也发生了重要变化。在电力专业人士的总趋势下段管辖的单位,铁路通车里程不断增长的自动化功能往往发展的综合调度。因此,在电力调度自动化系统项目的建设,你应该预留足够的容量,以满足未来的业务增长需求,确保公开,以进行数据交换与其它自动化系统,综合调度。

2、充分认识到了系统的可靠性的重要意义。铁路电力系统的可靠运行的重要意义。因此,在电力自动化的设计和实施中,我们要特别注意适当的采取措施,确保该系统是稳定的,可靠的措施。例如,冗余配置的计算机硬件,软件系统使用的商业操作系统,应用软件的设计模式(设计模式),组件和模块化先进的技术,系统架构,可以采用更具成本效益的混合平台的体系结构,通信信道数字通道只要可能的情况下,环冗余的通道,户外运行的设备要注意防雷与接地设计等。

三、铁路电力供电系统实现自动化

该铁路电力牵引系统主要由以下部分构成，即铁路沿途的 27.5kV 接触网、变电所、电力牵引机车部分构成。电力牵引系统的运行原理是：电厂输送的电能经过升压后由高压输送线路输送至铁路沿途的牵引变电所，然后将远程输送来的高压三相电在变电所降压，转换为27.5kV 单相电，通过铁路接触网传送给电力机车作为列车的牵引动力。

1、健全的数据分析系统。通过对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。

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、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。

随着科技的不断进步和高速发展，铁路电力的自动化技术也越来越多的被应用在铁路建设中，更加的自动化、综合化和智能化。铁路电力自动化技术在铁路运行中的应用，在很大程度上能够增强了电力系统供电的稳定性、可靠性以及连续性，提高了供电设施设备的质量和水平。除此之外，电力自动化广泛应用在铁路建设中，还能够对各种电力设备进行远程的综合监控。这种电力自动化技术在铁路建设中的应用，有效地保障了铁路运输的安全性，从而保障了旅客的人身和财产安全，带来了经济效益。

参考文献

[1]刘霖,孙永正.自动化技术在设备管理中的应用[J].苏南科技开发,2018(1):98-100.

[2]李帆,肖红亮.自动化技术在电力系统中应用浅探[J].科技信息,2019(11):152-153.

[3]谭文恕.我国电力系统远动技术的发展概况及发展趋势[J].电网技术,2018(4):1-5.