铁路电力线路远动技术分析及应用

李华峰

【摘要】随着列车速度的提高，各种车辆安全监控设备的投入使用，对供电可靠性要求越来越高。在此基础上，电力远动技术在高速铁路中得到广泛的应用，并在功能上得以增强，对确保运输安全供电及快速抢修起到积极的作用。基于此，本文对铁路电力线路远动技术进行了研究。

【关键词】铁路电力线路 远动技术 应用

[Abstract] with the increase of train speed, various vehicle safety monitoring equipment put into use, the power supply reliability is getting higher and higher. On this basis, the telecontrol technology has been widely used in the high-speed railway, and enhanced in function, to ensure the safety of transportation and power supply and rapid repair plays a positive role. Based on this, this paper studied the technology of remote control electric railway line.[keyword] Application of railway power line remote technology

中途分类号：U482.4文献标识码：A

电力远动技术在我围铁路上应用，已有近20年历史，近年来新建铁路均设计了电力远动系统。使用远动系统，可以使电力调度迅速直观地了解各变电所的设备运行情况，可以缩短倒闸操作时间，提高检修天窗利用率；可以实现变电所无人或少人值班。铁路电力远动系统的实施，大大提高了铁路供电的可靠性，减少了电力管理维护工作量，极大地推进了铁路供电管理的现代化进程，发展前景十分广阔，是铁路系统向着高速化、安全化和自动化发展的必然趋势。

铁路电力远动

1、系统简介

目前很多的电力远动系统都是采用11kV进行电力输出，并且综合运用了信息化的计算机技术、网络通信技术、传输技术等多种技术，是多项技术的结合体。电力远动系统可以对于运行过程中的高低电压、电流、功率系数等参数进行有效的实时的监测和测量，并且对它们实行动态的远程控制，从而可以对于系统的故障以及线路的故障进行更加准确的判断和分析，并及时地对故障进行处理和解决。电力远动系统的主要结构如图1所示：

图1 电力远动系统结构示意图

铁路电力远动系统的组成

（1）车站监控系统

该系统包括高压监控系统、低压监控系统。高压监控系统主要是对车站11kV 变压器高压侧输入电压、输入电流的监控。它包括对输入电压值、输入电流值的监测，以及对安装于11 kV 电线路上的高压断路器的控制。低压监控系统主要对车站11 kV 变压器低压侧输出电压、输出电流的监控。它包括对输出电压值、输出电流值的监测，对低压配电盘中低压断路器的控制。

（2）变、配电所监控系统

该系统主要包括对铁路变、配电所内高压设备的监控，以及对直流电源系统的监控。该系统铁路内一般采取两种方式，方式一：变、配电所高压设备二次保护装置全面采用微机保护装置。高压设备的分合全部采用微机控制。高压设备的保护整定值的设置也由操作员通过微机设置完成。方式二：变、配电所高压设备二次保护装置仍然采用继电器保护装置。同时，变、配电所内增设微机监测装置。这两种方式都能为电力远动系统提供必要的远动终端数据接口，但是在方式二中，变、配电所高压设备微机控制能力略显不足，实现电力系统“远动”比较困难。

（3）通讯通道

在这个铁路电力远动系统中，车站的监控系统，以及变电所和配电所的监控系统只是远动系统中的一部分。而通讯通道是保证整个远动系统能够正常运行的关键。车站的监控系统，变电所和配电所的监控系统将收集到的大量的信息通过通讯通道发送到调度中心，再由调度中心来进行统一调度和部署，下达并发送遥控指令。目前在我国，铁路电力远动系统的通讯仍然是使用公网，设备通讯一般使用调制解调器。采用这种方式使用成本比较低，但是在通讯速度的方面却比较慢。

(4)调度中心

调度中心是铁路电力远动系统的核心，车站监控系统和变电所、配电所监控系统收集到的数据在这里进行分析和处理，相关的调度人员在对收集到的信息进行处理以后，远程对车站和变电所、配电所的设备进行监视、远程遥控和下达指令。

铁路电力远动工作系统应用案例分析

在神朔电气化新增二线的施工中，曾出现过一个电调台在一个天窗内办理12张工作票。一个供电臂有5—6个作业组同时作业的情况，停送电完全由电力调度一人控制，不容出现任何差错，调度员安全压力可想而知。如果不采用远动系统，电力调度直接下令给变电所值班人员进行停送电操作，由于变电所值班人员并不掌握供电臂上作业组作业情况，变电所值班人员对命令内容是否正确根本无从判断，增加变电所操作这一环节，反会增加犯错的机率，并不能起到增加安全系数的作用。

先从电力调度的作业流程来分析：作业前一日工区申报作业计划(内容包括停电范围、作业地点）一电力调度审核工作票——作业时电力调度给变电所发令停电(或远动操作停电）一工区作业完毕消令——电力调度发令送电(或远动操作送电）。

此过程中存在三个关键环节：要进行远动操作的开关与计划中要求停电开关是否一致；电力调度下令时，作业命令中作业组要求的停电开关是否确已停电；作业完成后进行送电时，此开关所涉及的供电臂上的所有工作是否已全部完成。将以上三个环节交由远动系统控制，将大大减少因电力调度或变电所值班员人为失误造成的误停送电。方法如下：

1、建立一个停电作业数据库，包含工作票号、工区名称、作业地点、计划停电的开关号、开关状态、作业开始及完成时间等项目。在输入后，远动系统自动核查作业地点与停电开关是否相符。

2、倒闸操作时，远动系统自动核查开关号是否在计划数据库内，是则执行，否则警告出错。

3、作业命令发出前，执行校验开关状态，逐一核查开关遥信状态是否与要求的一致，全都正确则通过，否则发出警告并要求确认。

4、作业完成消令后，调度员在对话框内填人作业完成时间，存于数据库内。

5、开关送电时，远动系统自动查找对应的作业是否完成，是则执行送电，否则发出警告并要求确认。

三、故障定点的思考

随着科学技术的飞速发展，电缆线路在高铁系统的架设中得到了广泛的应用，因此线路的稳定性、安全性也得到了进一步的增强，这些都是今后线路故障监测的强有力的基础。为了更好地找出故障的发生点，更好地保护线路，我们可以通过对配电所短路电流的计算和测量，计算出故障距离，从而对故障点进行确定和标记。我们知道，高铁电力远动技术是多项技术的结合体，它也充分借鉴了贯通线路行波故障测距技术，可以在线路发生故障后根据电流行波的传播速度和延迟时间对故障点进行有效准确的定位。尽管行波传播的速度与电磁波的速度相近，行波传输的时间由行波故障测距装置收集分析得到，是由具体速度还是由线路分布参数决定。

总结：

铁路电力远动技术代表着当今铁路电力的发展方向，为铁路电力发展向着自动化、无人化趋势迈进打下了坚实的基础。经过国内多条重要铁路干线的实际应用，以及广大设计、施工、运营维修人员的共同努力，铁路电力远动系统技术也渐趋完善，在今后的发展中应不断探讨，加强交流，建设更加适合国内铁路实情的电力远动系统。

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