铁路10kV电力远动技术的工程应用及分析

铁路10kV电力远动技术的工程应用及分析

李朋

通号工程局集团有限公司天津分公司

摘要：目前，我国的交通行业有了很大进展，铁路工程建设越来越多。为促进铁路电力系统的安全、稳定运行，同时实现对铁路电力系统的智能控制，对电气自动化控制技术在电气化铁路电力系统中的应用进行研究。

关键词：铁路电力；电力远动技术；应用；分析

引言

高速铁路10kV变配电所一般主供信号、通信等一级负荷，有2路相互独立的进线电源，进线侧的变压器一般为中性点不接地系统。而主供信号、通信等一级负荷的贯通线路通过不同接地方式的调压器和母线相连。因此，电力贯通线和母线上其他的馈线中性点接地方式可能不同。高速铁路全电缆电力贯通线一般采用中性点经小电阻接地方式，若发生单相接地故障时，贯通线零序保护动作，开关跳闸，以保证贯通线运行的安全性。然而，与母线直接相连的多条电缆馈线则为中性点不接地系统，发生单相接地故障后，馈线电缆零序保护不跳闸，只报警，允许故障馈线带故障运行。

1铁路10kV电力远动技术系统的意义

针对铁路10kV电力远动系统，其是一种能够对通信技术与计算机技术优势进行利用，充分结合系统情况，对10kV配电所及电力线路进行自动化监控的系统方式。从现实角度出发，可发现该系统能够根据操作人员实际需求对电流、无功功率以及电压等多项参数进行实时监测，使铁路电力网络运行状况以动态化的形式显现出来，且能够实现电力设备的远程控制。组成铁路10kV电力远动系统的部分主要包括三项内容，分别是被控站、调度主站以及远动通道。在实际工作过程中，被控站能够实现对末端电力设备各项信息的收集，并输送至远动终端单元进行后续处理。此后，通道将传输数据信息，使其到达调度主站，并在此基础上，对相应的管理软件进行利用，以开展信息内容的管理工作，精准判断设备存在的故障问题与科学控制设备。

2铁路10kV电力远动技术的工程应用

2.1监测装置的选择与布置

在铁路10kV电力线路的运行中，监测装置的选择与布置是确保线路运行状态监测和故障诊断的重要环节。在选择监测装置时，需要考虑以下因素。首先，需要根据监测的目的和要求选择合适的监测装置。不同的监测需求可能需要不同类型的装置，如温度监测、电流监测、振动监测等。根据具体的监测参数和指标，选择相应的传感器、仪器和设备，以满足监测要求。其次，监测装置的布置应考虑线路的特点和监测需求。合理的装置布置可以最大程度地覆盖线路的关键部位，并确保监测数据的准确性和全面性。需要将监测装置布置在易受损或关键的位置，如导线连接点、杆塔结构等，以便及时捕捉异常信号并进行故障诊断。此外，监测装置的布线和连接也需要注意。应选择适合的传输介质和连接方式，以确保监测数据的可靠传输和接收。布线应尽量避免干扰源和信号衰减，保证监测装置与监测系统的良好连接。最后，监测装置的安装和维护也需要重视。应按照相关规范和要求进行装置的安装和校准，确保其准确性和可靠性。定期的维护和检修可以保证装置的正常运行，并及时处理故障和异常情况。

2.2合理设计通信结构

系统建设需要利用计算机通信及电气自动化控制技术等，通过多学科技术的融合，使通信系统的各个组成部分实现有效连接，供电信息得以统一化管理（具体包括MIS管理、安全控制、电力调度、信息检测等系统），进而实现对电力的合理调度。为了提高通信效率，可以引入基于IEC新标准的配电站智慧辅助系统。

2.3数据驱动与规则集成

在数据级的提资基础上，整合标准规范等文件要求，挖掘电力专业设计经验，基于数据驱动与规则集成服务，实现对参数化、模块化、标准化的设计对象的二三维联动设计，开发电力专业各设计内容的数字化表达工具。

2.4运行监测与诊断

运行监测与诊断是指通过安装监测装置，实时监测铁路10kV电力线路的运行参数，并利用监测数据进行分析和诊断，以及时发现线路的异常情况和潜在故障，从而保障线路的稳定运行和优化。例如通过安装温度传感器、电流传感器和振动传感器等监测装置，可以实时监测线路的温度、电流和振动等关键参数。如果监测数据显示某一段线路的温度异常升高，可能意味着该段线路存在潜在的过载问题或导线松动现象。基于监测数据的分析和诊断，工作人员可以及时采取措施，如调整负荷分配或检修松动的导线，以避免进一步损坏和故障发生。运行监测与诊断还可以利用电力质量监测装置，监测线路的电压波动、谐波含量和功率因数等指标。如果监测数据显示线路存在电压波动较大或谐波含量超标的情况，可能会影响供电质量和设备的正常运行。通过分析监测数据，可以找出引起电压波动和谐波问题的原因，如负载突变或谐波产生源，以便采取相应的修复和调整措施，提高电力供应的稳定性和质量。运行监测与诊断的目的是及时发现和解决线路的问题，以确保铁路10kV电力线路的安全、可靠运行。通过有效的监测和诊断，可以提高线路的故障预警能力，减少故障对运行造成的影响，同时提高线路的可用性和可维护性。

2.5故障处理与维护策略

故障处理与维护策略是指在铁路10kV电力线路运行过程中，建立完善的故障处理流程和维护计划，以及时响应和处理线路的故障，确保线路的稳定运行和优化。当铁路10kV电力线路出现故障时，如导线断裂或杆塔倾斜等，需要采取相应的处理措施。首先，工作人员应根据预先制定的故障处理流程，迅速组织人员和设备前往现场进行故障定位和紧急修复。例如，对于导线断裂，可以通过紧急更换导线或进行临时修复，恢复线路的通断状态。其次，故障处理过程中需要确保施工安全，采取必要的防护措施，保证工作人员和周围环境的安全。此外，维护策略是保障铁路10kV电力线路稳定运行的重要环节。定期巡检和预防性维护是维护策略的关键内容。定期巡检可以对线路设备进行全面检查，包括杆塔、绝缘子串、导线等的状态，发现潜在问题。预防性维护则是在巡检结果的基础上，对设备进行必要的维修、更换和加固，以防止故障的发生。例如，定期检查导线的张力和绝缘子串的状态，及时更换老化和损坏的部件，确保线路的可靠性和安全性。

2.6加强技术创新与研发

随着科技的不断进步和市场需求的不断变化，电气自动化控制技术也在不断发展和创新。为了保持电气化铁路电力系统的先进性和竞争力，需要加强技术创新与研发工作。第一，可以结合自身的实际情况，合理引进国内外先进的技术和设备，借鉴相关成功经验。第二，加大自主研发力度，可通过设立专门的研发机构、组建专业的研发团队等方式，集中力量进行攻关，开发出具有自主知识产权的电气自动化控制技术。第三，需要加强与高校、科研机构的合作与交流，充分利用外部资源推动技术创新与研发工作的开展，不断提高电气化铁路电力系统的建设水平。

结语

综上所述，通过设计优化，可以提升线路的性能和可靠性，降低线损和功耗，提高供电质量和传输效率。运行监测与诊断技术的应用可以实时监测线路的运行参数，及时发现故障和异常情况，提高线路的可靠性和稳定性。负荷管理与优化的实施可以合理分配供电能力，避免过载和能源浪费，提高供电系统的运行效率和资源利用率。

参考文献

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