(济南局集团有限公司青岛供电段山东青岛266071)
摘要:随着电力市场的改革以及电力市场供求状况的变化,电力市场的竞争日趋激烈,电力行业今后必然向电力系统自动化方向发展,加之人们生活水平的逐渐提高,因而会对电力系统提出更多更高的要求。本文对变配电自动化系统在铁路10KV变配电网络运行管理中的应用进行了探讨,旨在实现电力系统自动化的有效运行,推动铁路行业的不断发展。
关键词:铁路;10kV变配电所;自动化系统
引言
在经济快速发展的推动下,我国的铁路交通体系日趋完善,成为人们出行的重要交通方式。随着铁路建设规模的不断扩大,铁路运营对其供电系统提出了更高的要求。铁路运行需要强大的电力系统做保障,只有确保供电系统的稳定性和安全性,铁路的各项运营工作才能够顺利开展。10kV变配电所是铁路供电系统的重要组成部分,具有设备集中和繁多、技术复杂等特点,随着新设备和新技术的引进,10kV变配电所自动化系统得到完善,并发挥重要的运营管理功效。10kV变配电所自动化系统具有结构合理性、操作灵活性、供电可靠性、运行检修方便、安全保障性等优点,在铁路供电系统中广泛应用,进一步提高了铁路运营效益。
1铁路10KV变配电自动化的应用关键技术
1.1通信技术
伴随着科技的不断发展,光导纤维在通信、电力等方面的运用不断扩展。变配电自动化系统的通信就是采用光纤技术。光纤通信技术是利用光波作为载波,然后利用光纤将信息数据从一个地方传输到另一个地方,以实现信息的传递沟通。但是,有时也会有光纤不能够覆盖的地方的问题出现,这就需要利用电缆屏蔽层通信载波技术来进行解决,它不仅非常的牢固,还覆盖的非常广,因此在变配电自动化的通信技术上也常用到。
1.2智能分布式馈线自动化技术
馈线模式在现阶段的技术中主要有三种,分别是集中控制、综合控制、分布式控制。其中集中控制的馈线模式是在主站、通信系统、终端设备都建成并且在运行完好状态下的一种故障处理方案。集中控制式的处理过程是主站通过通信系统把所有的终端设备的信息收集在一起,然后通过网络拓补分析,确定故障的发生位置,最后通过下达命令遥控开关来对故障的区域进行隔离,同时恢复没有发生故障的区域的通电。综合控制对故障处理的原理和集中控制相同,两者在供电系统中都存在工作效率低下的缺点。智能分布式馈线自动化技术的工作方式是在故障处理中对故障区域和非故障区域进行区分,这样能够把变配电终端和主站的任务区区分开来,从而可以提高解决故障的工作效率。
1.3馈线测控终端技术
在铁路10kV变配电自动化系统中,馈线自动化测控终端技术发挥了良好的应用效果。馈线自动化测控终端技术可以对高速运行的主站和子站进行任务分配,还能够对整个变配电系统中的故障进行检测和隔离。此外,该项技术不受气候条件的影响,在恶劣的天气情况下,仍然能够确保自动化系统的安全、稳定运行,排查系统存在的问题,将故障信息快速传递给监控人员,确保铁路供电质量。
2铁路10kV变配电所自动化系统的应用
2.1信息传递系统
在变配电自动化系统中,如果供电系统发生了故障,通信系统就要及时的对故障信息数据和控制终端发出的控制指令进行传输。在变配电自动化控制系统中需要有智能的模拟训练和密码管理等功能,使变配电自动化系统在运行中不运用其他的特殊工具就能向用户提供良好的界面。供电系统主站的控制中心利用不同的信息传输通道可以实现变配电自动化终端之间的相互交流,还能对各个模块的信息数据做出准确的判断。变配电自动化的这些功能可以保证信息数据能够及时的反馈到控制中心,实现对供电系统的有效控制。为了保证这些功能的正常发挥,变配电自动化系统需要与较高的通信系统配置。在目前的铁路供电系统中,通信系统往往达不到变配电对通信系统的要求,所以在变配电自动化系统中的信息传输是通过公共的铁路同行系统完成的。
2.2变配电自动化的分布控制
在铁路的供电系统中运用变配电自动化技术时,是将传统的集成电路保护和电磁保护的铁路供电系统中的牵引变电所保护和控制的设备的电力控制系统转换成电脑、网络一体智能化的运作。FTU(变配电自动化终端)指的是分布的控制在变配电自动化系统中,它的主要功能是对故障进行及时的监控检测和隔离保护。对于整个铁路供电系统来说,就是以一种分布控制的方式,和系统进行协作,以实现对整个铁路供电系统的完备的组合。电流计数性和电压时间性是变配电自动化分布控制的两个主要类型,根据控制原理中存在的一些限制,在变配电自动化对其进行分布控制时会出现两个问题:第一,使用两种类型时,需要对重合闸动作方式和出线保护定值做出改变;第二,在分段比较多的情况下,与系统之间的配合会存在一定的困难,而且对动作的保护缺乏一定的选择性。所以,在铁路供电中如果要使用分布控制,那么只能在接线相对简单的供电系统中使用,如果铁路供电系统对可靠性的要求相对较高,那么这种变配电自动化的控制方式就不太适用。
2.3变配电自动化的集中控制
变配电自动化的集中控制系统建立实施的过程中,主站的控制系统是其中的关键点。同时,对那些比较复杂、有难度的供电网络系统的情况及时进行处理和应对时就需要利用到自动化的模块,可以对变配电自动化进行比较高度的控制。简单一点的来说,要将变配电自动化终端的信息数据进行传递与集中的收集,这样主站的控制系统才能运作,并确保准确无误的采集到相关的信息;收到信息之后,控制中的应用模块会对收集的相关信息进行分析和处理,并对故障进行处理和研究,最后制定出解决问题的方案来实现供电的正常。于是该模块根据与之相对应的信息数据进行接受,只有当变配电自动化的终端接收到相应的指令之后才会立即实行。变配电自动化的集中控制模块主要包括以下功能:第一,变配电自动化的终端会对供电系统自动进行有效的监控,监控过程中会将与之相对应的信息数据集中传递到铁路供电系统的主站控制中心;第二,供电系统核心控制中心接收到这些信息后,会自动的对数据进行分析和处理,再对出现故障的位置进行定位,并提供合理的解决办法。这不仅及时的降低了故障传播的速度,同时更大程度的减少了故障对供电系统造成的损失;第三,整个供电系统的管理都是由核心的部分控制中心来实现的,这样才能确保铁路供电系统稳定运行。
3铁路10kV变配所电自动化技术应用中的问题和解决措施
铁路10kV变配电所自动化技术应用中存在的问题主要是由铁路供电系统受外部环境因素影响造成的。我国目前对于这些问题主要是用小电流接地故障定位的检测方法解决的,这种方法的运用方式主要有3种。(1)暂态功率方向法。这种方法是在计算的时候不在中性点投入电阻,也不给系统输入信号,这样中性点运行方式和间歇性电弧就不会对系统产生干扰。(2)零序电流法。这种方法主要是通过零序电流对直接锁定出现问题的地方。(3)注入信号法。这种方式是通过用一个稳定的信号对铁路供电系统进行准确的检测,从而对发生故障的区域进行定位。
结语
综上所述,只有在铁路供电的系统中对变配电自动化技术进行合理的运用,才能对整个系统进行切实有效的全方位管理,从而保障铁路供电系统的正常、高效运行,有效提高铁路供电系统在铁路运输过程中的可靠性和安全性。
参考文献:
[1]孙红亚,顾立华.浅谈10KV配电系统的配网自动化[J].中国新技术新产品,2012,(02):129.
[2]周小龙.铁路10kV变配电所自动化系统的应用[J].科技广场,2015(12):88~91.