高速铁路电力远动技术的应用和思考

高速铁路电力远动技术的应用和思考

郑红

(中国铁路济南局集团有限公司设计所250000)

摘要:高速铁路对中国乃至世界都具有积极意义。在高速铁路蓬勃发展的过程中,电力远动技术为其指明了方向。电力远动技术在高速铁路的应用是为了确保高铁在运营过程中的安全供电和快速抢修。目前,中国在电力远动技术方面取得了很大进步,但是仍存在一些需要亟待解决的问题。只有实现电力远动技术的高效应用,才能处理好高速铁路与电力运行的关系,保障高铁快速安全运行。

关键词:高速铁路;电力远动;应用;思考

高速铁路的研发与应用,极大的改善了人们的出行方式,是二十一世纪重要的发明。高速铁路的发展离不开电力远动技术的应用。随着科技的不断进步,对传统的电力远动技术进行完善和创新,提高原本的系统性能,极大地保障高速铁路的运行。但是电力远动技术在实际的工作中,仍存在着些许的不足。因此全面分析电力远动技术,探究解决问题的方法,从而不断完善电力远动技术,促进高速铁路的发展。

1.电力远动系统简介

从我国目前的实际情况来看,高速铁路电力远动系统主要采用10kV电力远动系统为主。通过计算机、互联网和通信网络的相互配合,从而达到对于铁路沿线的整体电路进行实时监控。其中包括铁路周围的配电站、车站变配电设施和电力线路的全自动优化管理。通过电力远动技术,对于铁路沿线的电压、电流、功率以及其他设备参数能够进行全天候的实时监控和远程控制。

电力远动系统是一种不同于其他高压电缆系统的电力系统,该系统还有更多其他电缆电力系统没有的功能,如电力远动系统可以实时执行监测、减少故障发生的可能性和处理紧急故障,具备丰富的技术和信息支持。与其他高速铁路远程控制系统相比,它具有相当大的差异,比如远动系统配备了高速铁路低压配电装置,它是普通铁路的远程控制系统没有的。

2.高速铁路电力远动技术的作用及其功能

2.1高速铁路电力远动技术的作用

高速铁路电力远动技术主要是为了保障整个系统运行的可靠性和安全性,这也是整个高速铁路运行的基本条件所在。随着当前我国信息技术以及远动技术的成熟,其在高速铁路系统调节以及监控中表现的作用价值也越来越突出。

2.2高速铁路电力远动技术的主要功能

电力远动系统主要功能包含四部分,主要有如下内容:①远程控制。电力远动系统能够对高速铁路中出现的问题,从远方发出控制指令,使其按规定运行,同时对实际操作中产生的故障能够及时的发现并处理;②通信功能。电力远动技术通过连接RTU、MODEM和TMIS网络之间的各个节点,实现通信功能;③遥控监测。监测能够保证高速铁路的正常运作。电力远动技术具有遥控监测这一功能,能够根据高速铁路内的各线路,实施监测得出结果,根据结果可以判断线路运行情况;④越线警报。电力远动系统,对铁路沿线及周围的电路信号进行实时监控,一旦发现电路故障或电压异常等情况就会发出报警的信号,使工作人员能够及时处理情况。

3.高速铁路电力远动技术的应用

高速铁路电力远动系统是一种具备高压电流与电压互感器的电力系统,是区别于其他有线系统,除此之外,其还具备较多的特殊功能,如:电力系统对于供电系统是否安全以及供电质量是否良好都可以进行实时的监控,对故障的发生率大大降低,同时也为处理应急故障提供了极其有利的技术支持;高速铁路的远动控制系统与其他的普通铁路系统相比较,前者有着很大的差异性,高铁的远动控制体系设有一级与贯通高低压设备的配电装置,然而普通的铁路远动控制系统则不具备此装置,除此之外,系统的高压设备与低压设备的监控内容也有着较大差异,高压设备监控的主要是电力设备的运行状态,低压设备监控的主要内容则是各路电流与电压的测量,其有着本质性的差异;通常不同的电力系统的供电方式也会有所差异,高铁远动控制电流系统所应用的供电方式主要为接力式的供电方式,电力的排列顺序也有差异,大部分的供电线路都有基本的防护系统,这样在出现事故时,能够第一时间做到速断保护以及过流保护,此类对于保证线路的完整运行,减少故障发生的可能性都有着非常明显的主要作用。

遥测技术和遥信技术是通信技术中的重要技术,也是高速铁路电力远动技术应用中的重要组成部分。遥测技术的测试对象根据变电所内相电电压、电流及功率的检测,通过一定的测控计算实现对远动技术中变量参数进行检测和分析,相关人员通过检测和分析得出的数据来进行计算,通过计算的数值来了解列车运行的情况。除了遥测技术之外,与其相配套使用的就是遥信功能。遥信技术是用来保障信号准确性的一项技术,它的工作原理是利用高压断路器的位置、通断、故障信号及其他信号的采集实现对信号变化的掌握,从而达到信号准确性的目的。相关管理人员在掌握了数据之后,可以对列车运行的情况进行合理调整,实现对列车的远程遥控功能。

线路的安全性一直是值得关注的一部分,在线路出现障碍时,其会自动完成速断保护,此情况出现后,若要重新实现线路正常运行,则备用所进行自动投人装置动作或者是主动所会进行自动重合闸动作,这时,各故障点的开关只有一次电流通过,而故障点的另外一侧无一电流经过,通常,现有的备用所与主动所均能在线路有故障时自动完成速断保护,而且能够实现一次重合闸与备自投,其也是备用所与主动所最基本的功能所在,故障分为很多种,但是线路出现永久性故障时,备用所与主动所完成的操作动作与顺序也是不一样的,但最终的线路重合与备自投之后肯定会加上跳开,在设置重合闸的位置的一端的故障点必然会有两次电流通过,另外一侧只有一次通过。

4对远动系统的一点思考

随着科学技术发展的不断进步,高速铁路系统的电力远动系统已广泛应用,电路的稳定性、安全性也进一步增强。为了找出故障点,更好的保护线路,可以通过短路电流的分布计算和测量,计算断层的距离,从而确定故障点和标签。高速动力操作技术与线行波故障定位技术相结合,可以根据波传播速度和故障点的延迟时间准确的定位。

目前,高速铁路电力贯通线均采用电缆线路,整条线路参数稳定,这就为电力线路的故障测距提供了有利条件。

可以通过配电所采集到的短路电流值进行计算,得到短路点至保护处所的线路阻抗,进而根据电缆线路的单位阻抗算出故障距离。

贯通线路行波故障测距技术可作为借鉴和使用。行波故障测距是指当线路发生故障时,在故障点产生向线路两端运动的电压、电流行波虚拟电源,通过行波传播速度和行波到达两端的时问,计算故障点的位置。行波传播的速度接近电磁波的速度,其具体速度取决于线路分布参数。行波传输的时间由行波故障测距装置采集计算。

结语

高速铁路运输技术的不断发展,规模的不断扩大,铁路电力远动技术肯定会在铁路电力系统发展中发挥日益重要的角色,将铁路电力系统推向更科学、自动化、安全的方向发展。

参考文献:

[1]蒋宏林.高速铁路电力远动技术的应用[J].工程技术研究,2016(08):46+54.

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