试论铁路工程10kV配电所自动化设计

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　　摘  要：随着计算机、通信等技术持续发展，变配电所自动化技术也在朝着多媒体、综合智能化及网络化的方向发展，有效实现铁路变配电所的自动化程度。文章重点分析铁路工程10kV配电所自动化设计。
　　关键词：铁路工程;10kV配电所;自动化设计
　　中图分类号：U224          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）07-0107-02
　　Abstract： With the continuous development of computer， communication and other technologies， substation automation technology is also developing towards the direction of multimedia， comprehensive intelligence and networking， effectively realizing the degree of automation of railway substations. This paper focuses on the automation design of 10KV distribution station in railway engineering.
　　Keywords： railway engineering; 10kV distribution station; automation design
　　在电力技术不断发展的过程中，铁路变电所也逐渐开始使用变电综合自动化系统，包括铁路10kV配电所综合自动化改造工程，此方面属于现代铁路供电所发展中的主要方向。在对铁路工程10kV配电所的综合自动化改造中，需要注重提高应用技术先进性，在此过程中也需要对其经济回报进行有效保证。那么，铁路单位就要重视此方面的建设，以此有效满足实际运行需求。
　　1 铁路工程10kV配电所自动化系统建构
　　1.1 应用方式
　　在实际铁路供电所系统中，变电所自动化系统要利用以下方式实现。在变配电所设备功能整合以及系统优化设计中，也就可以采用分布式微机综合保护器代替其中的设备，比如运动屏、保护装置、控制屏等，以此能够实现对所有变电所设备及輸配电线路自动监视、控制、测量及维护保护的自动化。
　　1.2 系统构成
　　铁路工程10kV配电所自动化系统设计过程中，组成部分为运动系统、通信系统、主站网络以及配电网络，其主要功能就是保护协调及控制、电压/无功控制、负荷管理、故障指示器、网络设备的自动化等。
　　其一，配电网络。配电网络主要指的是线路开关设备、10kV电力贯通线和用电点，其中的线路开关设备指的是真空断路器、运动负荷开关、SF8断路器及隔离开关等。
　　其二，运动系统。铁路变配电所的自动化系统运动主要目的就是实现配电台区、线路开关等监控，其中的环网控制、远方控制、保护动作及就地手动等方面属于其可靠性的功能。
　　其三，主站网络。铁路配电网络自动化中主站网络能够实现数据在线管理及实时控制，利用一体化的结构创建主站框架，从而能够将分布式网络管控一体化的主要优势充分的展现出来。计算机技术的主要特点就是开放性，所以能够将其作为异构跨平台的连接接口，还能够成为调度及负控的子系统。
　　其四，通信系统。此方面主要指的是主站和子站、子站和现场单元、主站和现场单元，子站和子站及现场单元和现场单元等相互的连接，也能够连接铁路沿途中的通路光缆，从而使自动化系统控制线路的开关。
　　1.3 变电所自动化的优势
　　对比常规供配电所，铁路10kV变电所自动化系统在实际使用过程中的主要优势为：其一，具有较高的自动化程度，部分具体数据测量、监视、记录等工作能够利用计算机直接实现，并且还能够实现数据观测，将数据共组情况充分的展现出来;其二，自我诊断。因为此系统中的各个子系统都具备故障自我诊断的功能，在线作业的时候能够以自我诊断结果实现调试，也更加便于维护;其三，使自动化收集的运行数据参数到调度中心进行传输，调度中心能够以相应信息的及时调节对铁路的运行进行控制;其四，数据处理分析的自动化。在运行过程中出现故障的时候，运行人员能够以计算机分析的结果迅速的使用应对措施，降低故障导致出现的不良后果。
　　2 铁路工程10kV配电所自动化施工技术
　　在实现铁路工程10kV变配电所自动化系统施工的时候，不同设备的安装对比传统的工艺都是差不多相同的，为了能够有效保证施工的质量，要以铁路工程的施工规范及国家标准进行施工。
　　2.1 前期准备阶段
　　首先，要有效掌握自动化系统设备。比如安装自动化装置、保护屏等，掌握主结线与不同间隔运动状态机的实际位置，检查二次设备的外观等;其次，对各个屏电源接法的精准性进行全面检查，无误之后要实现装置的逐一上电，对装置反应的正确性进行全面的检查。之后实现装置地址的设置，对设备通讯线是否连接进行检查，对全部装置的通讯进行调试，在后台机中能够对数据进行观察。
　　2.2 调试阶段
　　在安装过程中，调试阶段为尤为重要的阶段，调试过程中具有多种方面，比如一次系统、二次系统和电缆连接等，也就是实现相关设备的控制以及监控，也就是通过校验以及调试工作，有效保障后续工作的顺利开展。
　　首先，需要对一次系统和二次系统电缆实施综合性检查，其中主要包括有储能电源、合闸电源以及直流屏控制电源等，在关闭操作中可以通过回路和装置电源开关控制实现，利用手动将断路器进行逐一的分合。后台机中的报警音响、反应信号中的断路器自身信号及操动机构信号的正确性，对上述相关设备的检查工作重复实施，一旦出现不良信号，也就需要及时切断电源，并积极探寻故障发生原因，有效处理，以免在设备正常应用中发生意外情况。另外，检查二次交流的部分。利用升流器实现三相加电单相电流，对二次电流回路完整性进行全面的检查。通过调试控制直流系统保护功能，也就可以展开保护装置试验操作，检查和提升相关装置操作精度，并将其检查信息上传到后台机中，其中主要包括有开关变位信息、开关动作信息以及显示动作时间数据。 　　最为重要的还有监控功能调试，主要也就包括有后台遥控断路器、遥控功能、主变压分接头以及点动道闸等，利用检验多项监控设备，有效调试设备监控效果，并实现对其开光量、模拟量以及脉冲量系数等的精准设计，从而对运行过程中的需求进行保证。
　　在进行调试的过程中，变电所信息从上到下实现，以不同信息调度及通信量变化实现。上行信息主要也就是调度端反应遥信量精确度，下行信息主要也就是遥控断路器校准及调度。在实现调试的过程中能够实现最后阶段前系统的防雷抗感染调试及校验，在所有显示屏中实现标示，利用反复调试，以能够有效保障自动化系统运行效果。
　　2.3 试运行阶段
　　在对自动系统运行状态全面监控过程中，需要对其中存在的问题及时发现并解决问题，以能够实现系统的试运行。在系统运行过程中可以通过差动保护极性校验等对其实施有效判断;监控机可以通过针对主变压器增加运行负荷，获取相应数值;在差动极值判断中可以应用采样数值和差流相数值对比，以能够科学评估系统运行情况。在增加系统中线路负荷后，能够采用后台机实现调采样值，分析观察以后对比同个时间电压和电流值，从而判断电流值精准度，通过和后台机显示数据的对比分析也就可以判断系统的运行效果，最终实现调试工作。
　　3 铁路工程10kV配电所综合自动化改造策略
　　3.1 微机保护装置过压
　　导致10kV配电所微机保护过压主要因素就是雷电，其主要是通过10kV母线入侵、通过配电所直流电源及传输线路等入侵。在对此问题进行解决过程中，可以使用电源线路防雷、系统接地、加装浪涌保护器及通信线路防雷等。
　　3.2 保护装置的集中及分散布置
　　集中保護也就是在系统运行中，高压室高压开关柜要在保护单位实现控制室控保屏集中保护，其中的分散保护指的是使高压室高压开关柜的保护单位等进行就地保护，只是在控制室中实现各种数据的全面传输。集中保护的主要问题包括集中处理系统中信息，假如重要控制计算机出现故障，就会导致二次系统出现瘫痪;收集系统中的信号之后传输模拟量，其精度较低，而且容易受到干扰;实现大量电缆的铺设，具有较大的工程量及耗资。
　　在电气化技术及自动化技术不断发展的过程中，配电所综合自动化系统将铁路配电运行提高无人值班可靠性，并且要求灵活配置，具有较高的自动化程度及较强网络功能。分散式布置保护装置能够实现以上问题的解决，因为高压开关设备的震动对传统控制保护设备造成影响，一般不在高压柜中设置。但是在高压电器技术不断发展的过程中，其逐渐利用真空断路器等相应的无油化设备，分合闸不会误动控制保护设备，所以能够在高压开关柜中实现分散布置，降低占地面积，还能够对电缆用量进行控制。
　　3.3 防雷接地保护措施
　　雷电会危害到铁路10kV配电所的运行，其热量也会导致供电线路及装置受到破坏，以此出现严重供电事故，直接影响广大人民群众财产和生命安全。在防雷措施制定及实施过程中，有助于降低雷电的可能性。一般，铁路10kV配电所防雷装置较为简单，安装避雷器能够便民雷电波损坏到铁路10kV配电所。
　　4 结束语
　　铁路在运行过程中对于电力需求在不断的提高，电力系统控制的精准度对铁路安全运行具有直接的影响，以此要求铁路电力控制系统具有较高的可靠性及精准度，以此要以具体情况，综合分析电力系统自动化需求，基于此制定电力系统自动化运行方案，以此保障铁路工程的持续发展。另外，通过实际情况基于科学、严谨原则下，以能够在铁路工程中实现配电所自动化施工，保障变电所施工质量，并能够显著提升铁路供配电系统运行过程中的经济性及安全性，以此对铁路在运行中的安全性进行保证。
　　参考文献：
　　[1]刘永飞.10kV配电网无功优化自动化控制系统设计分析[J].科技创新与应用，2015，11（35）：171-171.
　　[2]马金通，徐百慧，杜林.浅谈10KV配网自动化配电系统设计[J].工程技术：文摘版，2015，6（12）：00145-00145.
　　[3]李明浩，李豪.10kV配电网无功优化自动化控制系统设计[J].电子技术与软件工程，2016，15（4）：142-142.
　　[4]尤继国.关于铁路10kV配电所综合自动化设计的探讨[J].科技创新导报，2015，12（35）：85-86.
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