铁路电力远动控制

铁路电力远动控制

一、铁路电力系统特点分析

铁路电力系统与一般电力系统在功能及构成上存在着较大差异,其主要特点表现在以下几个方面:

(一)电力等级较低,变配电设施结构简单

在铁路电力系统中,其负荷为终端负荷,直接面对最终用户,为此,铁路电力系统中变配电设施多设置为10KV或35KV。因铁路电力系统其对电力功能要求较低,其适用范围基本一致。在此基础上,铁路电力系统变配电设置多采取统一的结构标准与功能标准。

(二)接线方式简单

铁路电力系统其接线方式十分简单,即按照铁路敷设结构进行接线,形成单一辐射网。铁路变配电设施多以均匀分布的方式设置于铁路沿线,变电所与变电所相互连接,形成简单的供电网络。当前,铁路电力系统连接线方式可以分为自闭线与贯通线两个方式。

(三)对供电可靠性要求高

虽然铁路电力系统结构较为简单,电压等级偏低,但其对供电的可靠性及连续性要求较高,对供电中断时间要求不得超过150ms,以保障铁路运行安全性。

二、铁路电力远动系统结构构成介绍

为保障电力贯通线安全可靠供电,降低对铁路运输生产的影响,在铁路电力系统中应用远动技术。铁路电力远动系统结构主要包括远动终端、远动控制主站与通信通道三个部分。其中远动终端是核心,远动控制主站为控制及操作中心,通信通道是保障远动信号传输可靠性及有效性的重要基础。铁路电力远动系统为综合铁路供电及设备运行管理系统,在系统设计中多采取分层分布式系统结构。铁路电力远动控制技术的应用,可以对铁路配电所、电力线路、信号电源等运行状态进行实时监测控制,及时发现问题并消除事故隐患,提高故障处理效率,保障铁路列车供电可靠性及稳定性。本文在研究铁路电力远动控制技术中,以铁路电力远动终端抗干扰设计为中心进行介绍。

三、铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计

(一)干扰对铁路电力远动控制系统的影响

无论在远动控制系统中应用交流电源供电,还是采取直流电源供电,干扰源与电源之间均存在着较多耦合通道,对远动终端设备产生干扰及影响。如在输入模拟量的过程中受到干扰,则可能会引起数据采样失真,对计量精度与计量准确性造成影响,计量不精准导致微机保护误动,从而引起远动终端设备出现一定损坏。如干扰源对开关量输入及输出通道造成干扰,则会引起远动调试终端数据错误或微机判断失误,无法作出准确判断;如远动终端CPU部件受到干扰,则会导致CPU作业异常,严重损伤远动终端程序。远动终端属于铁路电力远动系统核心,其运行质量直接关系着整个远动系统作业质量,影响着铁路电力供电可靠性。然而干扰因素会对远动终端正常运行产生干扰及影响,为保障远动系统运行质量,应进行铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计。

(二)铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计

1.应用屏蔽措施,提高抗干扰能力

在选择铁路电力配变电设施及中继站等电力设备时,应选择没有专门铠装的互感器,从而有效防止高频干扰对远动终端设备内部所产生的影响;针对高压设备相连接的远动终端,其输入电缆与输出电缆均设置屏蔽层,对电缆屏蔽层作接地处理,以降低耦合感应电压;为提高远动终端设备抗外部高频干扰能力,可以选择耐高压小电容设置于远动控制终端输入端子上。

2.做好系统接地工作,提高抗击干扰能力

对远动终端设备进行一次系统接地,可以防止雷击影响。针对中线点作接地处理,能够提高设备防护力度。在接地处理时应合理选择接地系统,充分保障设备运行安全性;进行断路器柜接地处理时,应在接地处理位置增设接地极;应用增加接地互接线方式进行设备接地处理,可以有效降低接地网中瞬变电位差,提高二次设备电磁兼容,降低终端受干扰程度。做好二次系统接地工作,可以提高远动终端抗干扰能力,二次系统接地主要为安全接地与工作接地两种形式。安全接地是为保护设备绝缘破损状态下操作人员的安全所设置的,可以有效避免操作人员触电事故。安全接地主要是采取多股铜软线将远动终端设备外壳作接地处理,完成安全接地后,应将一次设备接地网与安全接地网相连接。通过工作接地,确保远动终端微机电位基准、保护装置电位基准、电子设备电位基准及其设备运行安全性及稳定性。

3.应用隔离措施

采取隔离变压器,可以有效降低远动终端自身电源所产生的干扰,隔离变压器采取屏蔽层隔离,其抗共模干扰能力较强;信号电缆设置应避开电力电缆,于远动终端电路板布线作业时,应避免出现互感问题。

4.滤波器应用

在远动系统终端设备中采取数字滤波技术,应用低通滤波消除高次谐波;在远动终端到通信展之间所应用的数字通信电缆加穿钢管,保持一定的交叉距离;一旦出现数据传输错误,则自动重发,保障远动系统信息传统可靠性;在电路板设计中分开设置模拟电路地与数字电路地;

四、结语

铁路电力系统运行质量直接关系着铁路车辆运行安全性及可靠性,为保障电力贯通线安全可靠供电,降低对铁路运输生产的影响,在铁路电力管理中应用远动控制技术。本文在分析铁路电力系统运行特点的基础上,简单分析了铁路电力远动系统结构构成,并以远动系统终端抗干扰设计为重点,对铁路电力运动控制技术进行分析。实践证明,在铁路电力中应用远动控制技术,可以有效提高调度效率,实时掌握电力系统运行状态,在保障铁路供电可靠性,实现铁路运行效益等方面发挥着重要现实意义,其应用前景广阔。

作者:徐国辉 单位:中铁十七局集团电气化工程有限公司山西太原