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摘要:电气工程及其自动化作为高速铁路的重要组程部分,其技术领先性对整个高铁发展具有重要意义。本文首先对铁路施工中电气工程的基本特点进行了分析,并对电气工程及其自动化技术在铁路施工中的应用进行了探讨。
关键词:铁路施工;电气工程;自动化技术
1导言
伴随着我国社会的发展以及科学技术的进步,我国的铁路部门在铁路工程建设作业时加强了对于电力自动化技术的运用,从而实现了铁路电力工程系统的优化以及发展,实现了铁路运行效率以及质量的提升。本文基于此,着重论述我国的电气自动化技术在铁路施工项目中的运用。
2铁路施工中的电气工程以及自动化技术概述
伴随着我国工业的快速发展以及科学技术的创新推广,我国的电气工程项目获得了长足的发展。在这样的背景之下,电气工程技术逐步从传统技术中挣脱出来,并朝着全新技术领域发展。目前,我国的电气工程技术朝着快捷、简便的方向发展,并在铁路工程建设过程中获得了广泛的推广运用,在促进工程建设质量以及效率提升的同时,还实现了铁路系统的自动化、智能化、安全性以及稳定性的提升。总体而言,伴随着铁路电气工程的开展以及自动化技术的运用,我国的铁路工程建设必将获得长足的发展。
3电路铁路供电的主要特点
3.1电压等级不高,变电所结构单一
站在电力系统的角度来看,铁路属于终端负荷,其对电压的要求不高,所以高铁的供电系统一般配置的是电压≤35kV的低电压变电所,只有极少地方配置的是电压为110kV的高压变电所。
3.2接电方式极为简便
高铁供电系统采用相互串联的接电方式组成单一的辐射电网,变电所均匀分布在铁路沿线且互相连接,从而形成相互协作的供电方式。其中的主要连接线包括一级负荷贯通线与综合负荷贯通线两个种类。通常在重要的铁路干线供电系统中这两种负荷贯通线才会共同存在,如京沪高铁等,此类线路属于信号双电源供电系统。铁路的连接线不但能够连接相邻变电所,而且还可以向自动闭塞信号供电。
4电气工程以及自动化建设中的问题
为了进一步实现我国铁路工程建设效率以及质量的提升,铁路部门加强了对于铁路电气工程的建设,并逐步采用自动化技术进行施工建设。但是现阶段,铁路部门在开展相关作业时基于实际环境的限制而出现各类问题。关于电气工程以及自动化建设中的问题,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
4.1电气工程及自动化技术缺乏独立性
通过对于我国铁路工程建设状况进行调查分析可以得知:铁路电气工程以及自动化工程建设作业往往出现在综合施工领域之中,故而其施工独立性往往受到施工环境的限制。在这样的背景之下,施工结束人员往往只能够依据现有的施工技术进行具体的作业,进而导致部分施工活动在开展的过程中存在建设经济成本提升的状况。基于此,铁路企业在实际发展过程中需要结合自身的发展状况以及工程建设的需要,对电气工程以及自动化建设进行创新,实现了工程建设的顺利开展。
4.2工作效率相对较低
不仅如此,我国的铁路部门在开展电气自动化工程建设的过程中,还普遍存在着建设效率低下的状况,进而导致工程建设作业在开展时出现各类负面问题。面对这样的状况,铁路部门在实际的建设作业时需要加强工程建设效率的提升。
一般而言,铁路施工团队需要在因地制宜的原则之上进行电气自动化技术的创新,从而促进工程建设效率的提升。除此之外,铁路建设人员还需要对现行的技术进行检测,并对落后的技术进行更新。
4.3数据传输安全性水平提升
基于时代发展的需要,我国的铁路部门在工程项目建设时逐步采用了电气工程建设以及自动化技术。该技术的运用不仅实现了铁路工程建设质量以及效率的提高,还在一定程度上实现了铁路建设信息传输工作的开展。
但是,由于电气自动化技术在我国铁路工程建设中的运用仍旧属于起步阶段,故而铁路部门缺乏各单位数据信息传输的设备以及技术,进而导致数据之间的传输与通信出现了不同程度的困扰,最终导致数据传输安全性能的降低,导致工程建设成本的提升,不利于相关效益的取得。
5电气自动化技术的应用
5.1分布控制技术
分布控制技术分为两类:即电压时间型和电流计数型。此类技术通过与配电自动化终端、开关的组合,形成具备一定重合功能的分段器。然而受原理限制的影响,分布控制方式还存在以下不足:
(1)在处理故障和恢复供电的过程中,这种方式花费时间较长,从而给铁路供电系统的正常运行带来较大的冲击,同时对铁路用户造成较大的影响。
(2)只有彻底改善变电站出现的保护定值和重合阀动作方式,才能够使控制工作得到有效实现。
(3)由于故障检测的分段太多,使得配合难度非常大,同时动作缺乏选择性,因此,这种控制模式不适合铁路供电系统使用。
5.2集中控制技术
集中控制方式指的是借助现场的配电自动化终端将故障信息传达给主站,主站在接收到故障信息之后需要开展计算,并提出具体的故障排除方案,同时将故障排除方案信息指令传达给配电自动化终端进行执行。一般分为三个层次:由配电终端层负责将故障信息传达给主站;由配电子站针对故障区域实施管理与控制;由主站负责下达故障的解决及优化方案。集中控制方式需要通讯系统具有极高的可靠性与高效性,在处理系统故障的过程中,必须做到可靠、高效的传达指令信息。一般情况下,集中控制方式较适宜于功能较为强大的主站系统使用,在具体应用过程中,利用专用的高级应用模块可以快速实现对网络故障的处理,从而使主站控制系统更加可靠和高效。
5.3对变化数据进行上报
因为数据传送极有可能受到来自于通道速率限制方面的影响,由此造成大量数据滞留信道的问题,所以应设置变化数据优先传送模式。变化数据主要包括变化前的数值和变化后的数值,借助定值设定可以了解变化的幅度。当数据传输到主站后,上位机将全部数据存储起来,利用动态曲线的方式将数据变化趋势表现出来,然后依据数据变化趋势曲线对故障产生的原因进行分析。由于故障信息的分辨率只有20ms,因此应利用周期监测来保证故障信息的完整性。
6电子工程系统的组成结构与通信结构设计
6.1自动化控制系统的组成结构
事实上,铁路部门在空间自动化控制体系作业的过程中,其主要目的是为了促进铁路系统供电安全性以及可靠性的提升。为了达到相关的目的,技术人员采用了高自动化技术、软件技术、计算机通信技术等技术的运用,从而实现了网络电力调度系统、安全监控、MIS管理及检测等信息的连接,确保工作人员对于铁路系统各项信息的管理。在构建相关体系时,技术人员多采用以IEC61850/61970/61968为主体的IEC新标准体系供电自动化系统结构进行相关作业,促进系统运行效率的提升。
6.2铁路通信系统的结构设计
目前,我国的铁路供电系统在运行过程中缺乏必要的通信设施,不利于相关作业的开展。基于此,铁路部门需要加强对于公共通信系统的构建,从而实现了数据传输工作的顺利开展。为了确保该系统运行效率以及质量的提升,工作人员需要确保IRTU于调度端间信息传输速率为2Mbit/s,而2RTU、3RTU与调度端间的信息传输速率保持在64Kbit/s。
结束语
在铁路工程施工过程中,电气工程和自动化技术的应用可以推进我国铁路事业的发展,而且在铁路工程中应用电气工程和自动化技术可以提升电气系统安全性和工作效率。本文重点对电气工程和自动化技术在铁路施工中的应用进行了分析,提升了电气工程的管理水平,提高了铁路行业的技术水平,具有良好的社会效益和经济效益。
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