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鐵路10kV變配電所自動化系統可以解決哪些問題

文章更新時間：2024-04-09　點擊量：759

　　目前，在先進技術手段的推動下，國內鐵路10kV變配電系統的自動化程度逐漸提升，進一步增強了鐵路的管理運營效深本文將對鐵路供電系統的特點進行分析，并探究鐵路10kV變配電所自動化系統的應用。

　　引言

　　鐵路是我國重要的基礎設施，是國內各地區開展交通運輸活動的主體，而供電工程是保障鐵路穩定運轉的基礎。基于此，對于鐵路10kV變配電所自動化系統的應用的探究有著重要意義。

　　1 鐵路供電系統特點

　　1.1電壓等級不高

　　鐵路的電力系統的主要職責在于為鐵路站點的照明、空調維修、信號、通信、貨運進行負荷供電。通常會從地方電網系統中引入10kV電源并設置變配電所，并為各站點的低壓變電所供給電源。現階段，鐵路的電力系統主要以10kV電壓為主，電壓等級相對較低，保護裝置配置也較為簡單，有益于進一步實現鐵路10kV變配電所的智能化、自動化，有助于提升鐵路電力系統的運營效率、建設效率以及管理效率。

　　1.2 接線方式較為簡單

　　鐵路電力系統的顯著特點在于接線方式較為簡單，由于系統的斷路器主要采取分段運行模式，從地方電網系統中引入10kV電源，并分別給配電所內兩條母線進行供電，將母聯開關設置在兩條母線間。通常情況下，鐵路供電系統兩條母線在運行過程中互相獨立，若一條母線電源出現停電，通過母聯開關控制斷路器合閘，將變電所的全部負荷轉移到另一母線電源上，這種運行方式在電力系統中常見。這種較為簡單的接線方式也使得鐵路變配電所具有更為穩定、可靠的線路布置，通常每隔50km設置配電所，使用10kV貫通線連接兩座相鄰的配電所，使用探索供電模式進一步增強供電系統穩定性、可靠性。這種結構單一、接線簡單的配電所并無明顯的功能差異，有助于進一步推動變配電所的智能化、自動化發展。

　　2 鐵路10kV變配電所自動化系統的應用

　　2.1 分控制方式

　　作為鐵路10kV變配電所應用自動化控制系統的主要技術分布控制借助終端測控自動化控制斷路器，收集數據信息，保護數據信息，并對各類數據信息進行控制。通常情況下，技術人員主要采取直接安裝的方式，將測控終端安裝在高壓柜上，接入光纖或電纜，傳遞控制信息，采集信息，降低電磁干擾對信息傳遞的影響，進一步推動鐵路電力系統運轉的自動化。在鐵路自動化變配電系統中，各測控終端均屬于獨立的運行模塊，一旦某個測控終端模塊在實際運行過程中出現故障，很難影響系統中的其余模塊。此外，自動化系統借助分布控制連接高壓柜與控制后臺，使用光纜實現就地保護，避免控制電纜出現二次鋪設問題進而降低鐵路變配電所的運營維護成本，有助于鐵路技術人員開展運行維護與故障排查工作，進一步推動鐵路變配電系統的自動化。

　　測控終端自動化技術應用于鐵路10kV變配電所系統中能夠產生顯著優勢，有效分擔變配電主站、子站在高速運轉過程中所面對的工作壓力，準確監測系統在運行過程中出現的各類故障及時開展故障隔離作業。同時，測控終端具有較強的天氣適應能力，能夠在惡劣的天氣環境下，保障鐵路電力系統的運行穩定、安全，及時檢測電力系統運行中的各類問題，幫助技術人員及時排查系統的運行故障，進一步增強鐵路變配電系統運行的穩定性、安全性、可靠性。

　　2.2 集中控制方式

　　集中控制作為相對有效的鐵路10kV配電系統自動化控制方式，主要借助通信系統、終端設備、主站設備實現自動化控制終端設備主要負責對末端數據進行收集，由通信系統將采集到的末端數據信息傳遞到集中控制模式的主站設備，借助網絡拓撲分析，由主站設備對故障位置、故障類型進行判斷，用通信系統將控制信號傳送至執行機構，將系統的故障區域準確實時地#行隔離，并全程為系統的安全區域進行供電。集中控制對于系統的主站控制功能存在一定要求，需要系統的主站可以準確、快速、實時地分析判斷終端設備，傳遞各類數據信息，發出相應控制指令，并對故障進行準確快速地解除處理”。為確保鐵路10kV變配電站系統的主站控制設備能夠穩定、正常地運營，需要將終端設備收集到的各類數據信息傳遞到電力系統的各應用模塊，為后續的故障判斷工作提供有力的數據支持。

　　鐵路10kV變配電所在應用集中控制方式時，主要將保護裝置與控制測控裝置安裝在鄰近高壓室的控制室內，進而實現集中組屏。這種安裝方法不僅能夠有效采集模擬量、開關量，還可以實時保護、監控鐵路10kV變配電所的數據信息以及設備的運行情況。在使用集中控制模式時，尤其要注意主站設備控制屏以及開關柜的二次電纜連接作業，若二次電纜連接使用較多電纜很有可能引發接線錯誤。相比于分布控制模式，集中控制模式在一定程度上增加了投資額與施工難度，但集中控制模式也有助于鐵路10kV自動化變配電系統進一步實現集中化、綜合化的戰略目標，有益于推動自動化變配電所的智能化發展。

　　2.3 通信傳輸系統

　　若鐵路10kV變配電系統出現故障，需要依靠通信傳輸系統將故障信息傳遞至主站設備中，并由主站設備將相應的控制指令傳遞到執行機構。基于此，系統的通信傳輸系統有著至關重要的作用，鐵路10kV自動化變配電系統需要具備密碼管理以及智能模擬功能，確保為鐵路單位提供針對性更強的服務。主站控制中心在系統中主要承擔信息傳輸功能，推動系統終端設備的交流互動，對各運行模塊的數據信息進行準確判斷、分析。為充分發揮上述功能，系統需要提高通信傳輸系統的配置。現階段，大部分鐵路10kV的通信傳輸系統難以滿足自動化變配電所的通信需求，如果系統在實際運行中出現各類問題，很難實現數據信息的有效通信。因此，相關技術部門在設計通信傳輸系統時，應著重提升通信傳輸系統的靈活性，滿足鐵路10kV變配電系統的實際運行需求。

　　3 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統

　　3.1方案綜述

　　Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監控主機，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控，并與遠方監控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。

　　針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比*，監控系統由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

　　3.2應用場所

　　適用于公共建筑、工業建筑、居住建筑等各行業35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監視和控制管理。

　　3.3系統結構