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鐵路10kV變配電所自動化系統(tǒng)可以解決哪些問題

文章更新時間：2024-04-09　點擊量：516

　　目前，在先進技術手段的推動下，國內鐵路10kV變配電系統(tǒng)的自動化程度逐漸提升，進一步增強了鐵路的管理運營效深本文將對鐵路供電系統(tǒng)的特點進行分析，并探究鐵路10kV變配電所自動化系統(tǒng)的應用。

　　引言

　　鐵路是我國重要的基礎設施，是國內各地區(qū)開展交通運輸活動的主體，而供電工程是保障鐵路穩(wěn)定運轉的基礎?；诖耍瑢τ阼F路10kV變配電所自動化系統(tǒng)的應用的探究有著重要意義。

　　1 鐵路供電系統(tǒng)特點

　　1.1電壓等級不高

　　鐵路的電力系統(tǒng)的主要職責在于為鐵路站點的照明、空調維修、信號、通信、貨運進行負荷供電。通常會從地方電網系統(tǒng)中引入10kV電源并設置變配電所，并為各站點的低壓變電所供給電源?，F(xiàn)階段，鐵路的電力系統(tǒng)主要以10kV電壓為主，電壓等級相對較低，保護裝置配置也較為簡單，有益于進一步實現(xiàn)鐵路10kV變配電所的智能化、自動化，有助于提升鐵路電力系統(tǒng)的運營效率、建設效率以及管理效率。

　　1.2 接線方式較為簡單

　　鐵路電力系統(tǒng)的顯著特點在于接線方式較為簡單，由于系統(tǒng)的斷路器主要采取分段運行模式，從地方電網系統(tǒng)中引入10kV電源，并分別給配電所內兩條母線進行供電，將母聯(lián)開關設置在兩條母線間。通常情況下，鐵路供電系統(tǒng)兩條母線在運行過程中互相獨立，若一條母線電源出現(xiàn)停電，通過母聯(lián)開關控制斷路器合閘，將變電所的全部負荷轉移到另一母線電源上，這種運行方式在電力系統(tǒng)中常見。這種較為簡單的接線方式也使得鐵路變配電所具有更為穩(wěn)定、可靠的線路布置，通常每隔50km設置配電所，使用10kV貫通線連接兩座相鄰的配電所，使用探索供電模式進一步增強供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。這種結構單一、接線簡單的配電所并無明顯的功能差異，有助于進一步推動變配電所的智能化、自動化發(fā)展。

　　2 鐵路10kV變配電所自動化系統(tǒng)的應用

　　2.1 分控制方式

　　作為鐵路10kV變配電所應用自動化控制系統(tǒng)的主要技術分布控制借助終端測控自動化控制斷路器，收集數(shù)據(jù)信息，保護數(shù)據(jù)信息，并對各類數(shù)據(jù)信息進行控制。通常情況下，技術人員主要采取直接安裝的方式，將測控終端安裝在高壓柜上，接入光纖或電纜，傳遞控制信息，采集信息，降低電磁干擾對信息傳遞的影響，進一步推動鐵路電力系統(tǒng)運轉的自動化。在鐵路自動化變配電系統(tǒng)中，各測控終端均屬于獨立的運行模塊，一旦某個測控終端模塊在實際運行過程中出現(xiàn)故障，很難影響系統(tǒng)中的其余模塊。此外，自動化系統(tǒng)借助分布控制連接高壓柜與控制后臺，使用光纜實現(xiàn)就地保護，避免控制電纜出現(xiàn)二次鋪設問題進而降低鐵路變配電所的運營維護成本，有助于鐵路技術人員開展運行維護與故障排查工作，進一步推動鐵路變配電系統(tǒng)的自動化。

　　測控終端自動化技術應用于鐵路10kV變配電所系統(tǒng)中能夠產生顯著優(yōu)勢，有效分擔變配電主站、子站在高速運轉過程中所面對的工作壓力，準確監(jiān)測系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)的各類故障及時開展故障隔離作業(yè)。同時，測控終端具有較強的天氣適應能力，能夠在惡劣的天氣環(huán)境下，保障鐵路電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定、安全，及時檢測電力系統(tǒng)運行中的各類問題，幫助技術人員及時排查系統(tǒng)的運行故障，進一步增強鐵路變配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

　　2.2 集中控制方式

　　集中控制作為相對有效的鐵路10kV配電系統(tǒng)自動化控制方式，主要借助通信系統(tǒng)、終端設備、主站設備實現(xiàn)自動化控制終端設備主要負責對末端數(shù)據(jù)進行收集，由通信系統(tǒng)將采集到的末端數(shù)據(jù)信息傳遞到集中控制模式的主站設備，借助網絡拓撲分析，由主站設備對故障位置、故障類型進行判斷，用通信系統(tǒng)將控制信號傳送至執(zhí)行機構，將系統(tǒng)的故障區(qū)域準確實時地#行隔離，并全程為系統(tǒng)的安全區(qū)域進行供電。集中控制對于系統(tǒng)的主站控制功能存在一定要求，需要系統(tǒng)的主站可以準確、快速、實時地分析判斷終端設備，傳遞各類數(shù)據(jù)信息，發(fā)出相應控制指令，并對故障進行準確快速地解除處理”。為確保鐵路10kV變配電站系統(tǒng)的主站控制設備能夠穩(wěn)定、正常地運營，需要將終端設備收集到的各類數(shù)據(jù)信息傳遞到電力系統(tǒng)的各應用模塊，為后續(xù)的故障判斷工作提供有力的數(shù)據(jù)支持。

　　鐵路10kV變配電所在應用集中控制方式時，主要將保護裝置與控制測控裝置安裝在鄰近高壓室的控制室內，進而實現(xiàn)集中組屏。這種安裝方法不僅能夠有效采集模擬量、開關量，還可以實時保護、監(jiān)控鐵路10kV變配電所的數(shù)據(jù)信息以及設備的運行情況。在使用集中控制模式時，尤其要注意主站設備控制屏以及開關柜的二次電纜連接作業(yè)，若二次電纜連接使用較多電纜很有可能引發(fā)接線錯誤。相比于分布控制模式，集中控制模式在一定程度上增加了投資額與施工難度，但集中控制模式也有助于鐵路10kV自動化變配電系統(tǒng)進一步實現(xiàn)集中化、綜合化的戰(zhàn)略目標，有益于推動自動化變配電所的智能化發(fā)展。

　　2.3 通信傳輸系統(tǒng)

　　若鐵路10kV變配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要依靠通信傳輸系統(tǒng)將故障信息傳遞至主站設備中，并由主站設備將相應的控制指令傳遞到執(zhí)行機構?；诖?，系統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)有著至關重要的作用，鐵路10kV自動化變配電系統(tǒng)需要具備密碼管理以及智能模擬功能，確保為鐵路單位提供針對性更強的服務。主站控制中心在系統(tǒng)中主要承擔信息傳輸功能，推動系統(tǒng)終端設備的交流互動，對各運行模塊的數(shù)據(jù)信息進行準確判斷、分析。為充分發(fā)揮上述功能，系統(tǒng)需要提高通信傳輸系統(tǒng)的配置?，F(xiàn)階段，大部分鐵路10kV的通信傳輸系統(tǒng)難以滿足自動化變配電所的通信需求，如果系統(tǒng)在實際運行中出現(xiàn)各類問題，很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效通信。因此，相關技術部門在設計通信傳輸系統(tǒng)時，應著重提升通信傳輸系統(tǒng)的靈活性，滿足鐵路10kV變配電系統(tǒng)的實際運行需求。

　　3 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)

　　3.1方案綜述

　　Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統(tǒng)實現(xiàn)連接。站控層設備包括監(jiān)控主機，提供站內運行的人機聯(lián)系界面，實現(xiàn)管理控制間隔層設備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠方監(jiān)控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監(jiān)控功能。

　　針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協(xié)議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

　　3.2應用場所

　　適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統(tǒng)運行監(jiān)視和控制管理。

　　3.3系統(tǒng)結構