浅析自动化技术在铁路电气工程中的运用 Summary:自动化技术主要包括了计算机技术、网络通信技术、信息技术、电子技术等于一体的综合技术,直接彼此的相互融合之后,最终就转变为自动化技术。随着自动化技术应用范围的不断拓宽,这一技术越来越成熟。本文分析铁路电气工程中自动化技术的应用具有重要意义。Keys:自动化技术;铁路电气工程;应用引言目前,我国的现代化建设的发展迅速,自动化技术泛指在人类生产、生活和管理活动中应用的一种凭借技术装置减少人工干预,进而达到提高效率、效益和效果的先进技术。从内涵上来讲,自动化技术是包括计算机技术、网络通信技术、信息技术、电子技术、控制技术等技术内容在内的一系列技术的综合体,是现代化技术中的典型代
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。在自动化技术的众多内容中,计算机技术和控制是自动化技术的核心所在,也是实现自动化功能的关键。近年来,随着我国铁路尤其是高速铁路建设工程数量和规模的持续提高,自动化技术在铁路电气工程发展中的应用也越来越普遍,而关于自动化技术在铁路电气工程中的应用研究也成为适应现代化铁路建设的科学策略。1铁路电气工程中经常涉及的自动化技术就目前铁路电气工程建设与运行的实际情况来看,经常涉及和使用的自动化技术主要有电力自动化技术、测控终端技术、通信技术、铁路电气线路自动化技术等,其技术模式和功能可以概括为以下几方面。1.1电力自动化技术电力自动化技术主要应用于电力机车的供电系统,功能在于对供电系统进行严格的监控。在电力自动化系统中,借助计算机网络技术对供电系统中的变电所、接触网回路、电力机车等进行实时监控,并实现对系统的远程控制。例如,电力自动化系统可以通过监控设备对变电所内的输入、输出回路的功率因素、线电压、电流等信息进行自动检测,并将检测信息通过通信系统上传到监控中心,实现远程监测。同时,当远程监测的数据中表现出系统异常的情况时,监控管理软件可以自动分析故障产生的原因,并快速找到问题所在,借助相应的控制网络进行远程的控制,调整参数或控制回路通断,进而缩短故障处置时间和成本。1.2测控终端技术作为铁路电气工程中应用优势比较突出的自动化技术类型,测控终端技术是通过远程测控终端机来进行设备运行信息的采集、控制、传输、存储,并根据铁路系统的运行压力对主站、子站的需求进行自动化的分配。当然,在功能上,测控终端技术还有自动检测故障的功能,一旦铁路系统运行中出现故障,测控终端就会自动将故障进行有效的隔离,确保整个电气系统运行的持续性、稳定性和安全性。再者,测控终端技术支持下的终端设备具有良好的稳定性,受外界因素的影响比较小,这对于处于恶劣天气状态下的铁路正常运行来说无疑是最为可靠和安全的。1.3通信技术通信技术是将信息从一个点传送到另外一个点,实现信息交互与反馈的自动化技术类型。在快速发展的自动化技术中,通信技术发挥的是基础和关键作用,也是保证铁路运行速度持续稳定提高的重点技术所在。随着通信技术的发展,以光导纤维为载体的通信技术的开发与应用愈加普遍,而这也是实现自动化技术在长距离运行环境中有效应用的重要保证。2铁路电气工程中自动化技术简介铁路电气工程自动化技术主要有三种,分别为分布式控制技术、光纤通信和测控终端技术、集中式控制技术,每项技术都有优势和缺点。分布式控制技术可以快速做出故障区域,并让终端具有故障的排查和管理能力,可以提高铁路电气工程的稳定性,让故障及时得到排除。此项技术的组成是自动化终端和开关组合,这就造成在功能上较为单一,分段过多,控制过程存在一定的问题。光纤通信和监控终端技术是所有自动化技术的基础技术,能够及时的反馈信息,保证了故障的及时反馈,所以在目前的电气工程中的应用也逐渐在普及。优势在于可以缓解主站的工作压力,让系统可以自检,而不是有故障产生才会有作用,同时在工作的过程中外力影响较低,工作更加稳定,但是缺点是工程建设成本较高。集中式控制技术是一个整体性的自动化技术,通过配电自动化将信息传输给主站,然后通过主站分析进行反馈,最后在将解决
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传颂给配电自动化终端完成操作。这项技术的优势在于对于故障可以精准的判断和控制,将故障的影响控制在一定范围内,使铁路电气工程还可以正常的运行,同时故障的解决也更加彻底。但是缺点也较为明显,有效的运行需要主站系统、通信、配电终端系统都在良好的运行,所以具有一定的局限性。3线路自动化技术的应用铁路线路自动化(FA)主要是利用相关技术来实现线路分段开关的故障定位、远程监控以及隔离,从而
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故障信息。在铁路电力调度系统中,FA作为自动化子系统,其具有的功能在于准确定位、故障隔离以及远程“三遥”。这一系统能检测并定位短路、小电流接地等故障,实现故障的隔离处理,使非故障区恢复供电。该系统的具体应用还可以大幅度减小故障停电的实际范围,同时准确定位故障,将巡视检查的时间大大缩短,有效处理故障,减轻对铁路安全运行产生的影响。3.1短路故障的处理线路短路故障的隔离与供电恢复主要包含了现场控制与远程控制两种方式。现场的控制处理主要是选择利用重合器与分段器来满足要求,但是通信这一块得不到支持;远程控制的实现则需要主站遥控,不过其信号传输需要通信信道的支持。如针对现场控制直接选择V-T的方式,其本身属于电压-时间。在实际的控制中:如果遇到线路失压的问题,就会出现自动分段器跳闸,一旦电压存在于一侧,那么就会延迟其合闸需要的时间,加入可以在预先所设定好的时间范围内,那么就会立刻出现跳闸,并且实现自锁处理。同时,因为现场控制不需要通信的支持,所以也不需要太大的投资,并且实现简单,不过多次重合的支持中,难免会对用户设备产生一定的影响。3.2小电流故障的处理在线路之中存在小电流故障,就会从故障点两侧出发,让零序电流逐渐流向故障点,而这与初始极性本身是完全相反的。如果在线路的末端出现故障点,那么对于FTU所测得的零序电流值就是最大值的一个状态,基于这一情况来分析,就可以判断出具体的小电流故障位置。3.3远程遥控远程遥控主要是通过通信网络的配合,依靠遥控线路之中的负荷开关满足故障隔离的实际需求。同时,也可以恢复非故障区域供电。如A点属于永久性的短路故障,需要针对远程遥控的具体控制情况进行分析。一旦故障出现,会让重合器1直接跳开,设置在现场的RTU以及FTU通过通信网络的使用就会传递FA控制在主站检测的结果;如果分段器1与重合器1位置的开关检测到故障电流,其余的开关则没有故障电流通过,这就可以判定在分段器1和2之间出现了故障,这个时候主站利用遥控就能同时跳开分段器1和2,并且合并重合器1和2,隔离故障区域,这样对于非故障区域的供电需求也可以得到满足。在分析阐述之后,这一类型的控制是非常简单的,并且也不会出现太多次的开关动作,不会造成太大的系统冲击,但是考虑到远程通信的需求,所以,也会花费较多的资金。结语总而言之,自动化技术在铁路电气工程中的应用可以提高工程的运行稳定性,使工程的整体的安全性得到有效提升,是目前铁路建设的重点内容。在实际的工程建设中,要重视自动化技术的应用,在实际建设和运行中进行改革和创兴,更好地发展电气工程自动化,使我国的铁路工程建设水平越来越高。Reference[1]于浩天.电气自动化技术在电气工程中的应用[J].南方农机,2019,50(12):179.[2]邹贵鹏.自动化技术在电气工程中的应用探析[J].山东工业技术,2019(19):178. -全文完-