配电自动化技术在铁路供电系统中的应用

刘阳

摘要：为了确保铁路运行的安全性和可靠性，必须加强铁路电力系统的建设，尤其是要确保铁路配电所的供电质量，从而保障铁路信号、通信、桥梁等设施的供电质量。基于此，文章主要阐述了铁路配电所综合自动化保护的具体运用，并分析其运用要点，旨在更好地推动铁路建设的综合发展。

关键词：配电自动化;铁路;综合自动化保护

引言：铁路是国内交通系统中非常关键的方式之一，对促进国内经济社会发展发挥着非常关键的作用。在铁路日常的运转过程中，以电力系统作为运输的动力。为此，铁路供电系统就是铁路稳定、安全运行的重要基础，而且还会对铁路其它部门的运行有很大影响。而科技的发展也使自动化技术在电力行业的应用不断加深，铁路单位也开始对配电自动化进行深入探索，取得初步成效。

1分析配电自动化的主要内容

具体来讲，配电自动化系统本身就实现了多个功能的齐头并进，不仅可以在互联网的支撑下动态收集设备运行数据，同时，也可以检测数据是否存在问题，一旦识别出潜在的隐患，也会立即发出警报信号，现场的后台运维主体能够根据风险类型采取必要的措施和应急处理方案，遏制事故的波及范围，甚至是扼杀风险和隐患。另外，自动化配电系统本身的保护作用也十分强大，可以让电能的传输变得更加顺畅，降低电力设备和电路承担的负荷与压力，让资源的分配更加均衡，突显出企业的精细化管理理念[1]。

2铁路配电所综合自动化保护的具体运用

2.1保护测控装置

保护测控装置具备控制、通信、测量、监视及保护功能，能够实现诸多自动化功能，且该装置中的硬件平台性能较强，因为其主要构成部分是数字信号处理器、32位微处理器，故而在具体应用中具备极强的处理能力与较高的抗干扰能力、抗静电能力。保护测控装置一般安装在组屏或开关柜上，该装置的软件平台一般运用C语言进行编程，拥有较高的稳定性，且后续能够较为简便的进行升级维护。借助模块化的程序设备，能够进一步完善保护测控装置的保护功能。现阶段使用较多的保护测控装置都具备较为完善的功能，如过负荷保护、低电压保护等。在铁路配电所中应用保护测控装置，可获得较为完善的保护功能，该装置能够有效监测配电所运行过程中出现故障的线路，且加以自动投入与关闭闸门，即一旦线路出现故障，将自动跳闸，让线路失去电压，从而降低由故障造成的损失。另外，保护测控装置可以在非常短的时间内定位与检测出现故障的线路，使非故障区域可以及时恢复供电。

2.2注入信号法

当铁路供电系统出现频率信号变化时，可采取注入信号法来处理，注入信号法可准确进行故障定位，通过对相对较稳定信号的检查，来确定出现故障的方位，如谐振接地故障可通过这种方法检查。当配电系统传输相关信号时，安设相应的信号检测装置，快速、及时的准确定位故障发生地，该方式大大简化了技术人员的工作，通过专业的设备有效实现了故障的准确定位。当发生接地故障时，可通过在系统中增加零序信号电源，借助对该信号来探查、判断发生故障的线路和方位，探查完成后，将系统中的零序诊断信号撤出，信号电流相对故障电流可忽略不计，故障线路中任然存在满足电流。相对于负荷电流，注入信号的电流也较低，工频及其各次谐波组成了单相接地的故障电流和符合电流。因此，一定要选取合适的方式来探测注入信号，同时要求探测器具有较高的注入信号频率灵敏度[2]。

2.3配电自动化的分布控制

配电自动化技术在铁路供电系统中的应用，将铁路供电系统中的牵引变电所保护与控制设备的电力系统由传统的集成电路保护和电磁保护转变成电脑自动化、网络化、智能化的保护，实现了数据通讯、测量、监控与保护的一体化发展。配电自动化的分布控制指的是FTU（配电自动化终端）具有自动诊断、定位、隔离故障的能力，它能通过系统之间的相互配合，在不需要主站参与的前提下，完成整个铁路供电系统的重组。配电自动化的分布控制主要包括电流计数型和电压时间型2种。由于控制原理的限制，配电自动化的分布控制方式存在2种缺陷：其一，当采用该种方式时，需要改变变电站的重合闸动作方式和出线保护定值;其二，如果分段较多，则系统之间的配合相对困难，动作保护缺乏选择性。因此，该种配电自动化的控制方式只适合于接线相对简单的铁路供电系统，而对供电可靠性要求较高的铁路供电系统不适用。

2.4零序电流法

这一方法是对电流进行检测，进而对故障位置进行确定，供电系统内使用零序电流法，可以使相关人员能够迅速、准确的获得电流相关数据，然后借助这些数据，对工作人员进行辅助，进而对问题和故障出现的访问进行判断。这种方法的速度非常快，操作也比较简单，使判断故障的效率得到有效提升。在配电线路出现故障或问题时，这一方法能够快速确定故障位置，进而使相关人员能够根据故障情况，提出解决的措施，降低故障的影响。

2.5低压减载与失压保护

（1）低压减载。一般而言，只有在线路处于运行状态时，方可投入低压减载。当断路器处于合位，电压测量结果小于整定电压，低压减载动作时，能够同时判定线路测电压。当断路器位置是分位或是三相电压中含有的一相电压值超过标准定值时，即满足复归条件。（2）失压保护。在配电所运行过程，一旦母線失压，应及时断开运行线路，采用失压保护方式，即合理设定电流闭锁值。这一过程中，设定值必须大于三相电流，且开关位于合闸处，当整定电压大于三相电压或是意象电压时，选用失压保护动作，并采用同时判定线路侧电压。当断路器位置是分位或是三相电压值超过标准定值，即满足复归条件[3]。

3配电自动化技术在铁路供电系统中应用的解决措施

3.1暂态功率方向法

铁路供电系统中配电自动化终端通过利用暂态零模电压计算故障的方向，然后对故障方向进行比较和分析，选择故障区段，进行准确的定位。暂态功率方向法不需要在中性点投入电阻，也不需要向系统注入信号，并且不受中性点运行方式以及间歇性电弧的影响。

3.2做好配网规划和准备工作

铁路企业不仅要选择适合自己的通信方式，还需要保证规划的合理性与可行性，尽量避免电力系统在建成后出现更大的问题，避免不必要的经济损失。值得注意的是，任何电力系统的构建都会伴随着各种各样的缺陷和风险，所以铁路企业在构建的时候，也应当尽可能对其进行规避，要根据当地的实际情况做好准备，在工程施工时也要层层把控做好工序的交接工作和检查工作。工作人员应当结合当地的用电需求展开全方位的实地调研，设计出可行的用电方案，要确保全市区内的自动化覆盖率。在必要的情况下，铁路企业也可以利用无线加密模块、GIS技术实现通信自动化。除此之外，企业应当进一步提升自身的信息技術水平，保证物资供应充足[4]。

4结束语

铁路运输对人们的生产和生活起着关键作用，不仅有效推动城市与城市之间的经济与文化等的交流，还能够为人们的出行提供更加快捷和舒适的服务。基于此，相关部门应注重对现代科学技术进行充分利用，进一步完善和改进配电所综合自动化保护，以此来降低电力系统的故障出现率，提高电力系统的运行效率，确保电力供应的安全性与稳定性。

参考文献

[1]李洪凯.配电自动化技术在铁路供电系统中的应用[J].机电信息，2019（21）：36～37.

[2]李德永.铁路编组站综合集成自动化系统[J].铁道运营技术，2019（01）：1～3.

[3]杨立.配电自动化工程应用于铁路供电系统的分析[J].黑龙江科技信息，2008（8）

[4]李晓琳.铁路供电系统工程中配电自动化的应用[J].科技资讯，2019（1）