試論鐵路工程10kV配電所自動化設計
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摘 要：隨著計算機、通信等技術持續發展，變配電所自動化技術也在朝著多媒體、綜合智能化及網絡化的方向發展，有效實現鐵路變配電所的自動化程度。文章重點分析鐵路工程10kV配電所自動化設計。
關鍵詞：鐵路工程;10kV配電所;自動化設計
中圖分類號：U224 文獻標志碼：A 文章編號：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
在電力技術不斷發展的過程中，鐵路變電所也逐漸開始使用變電綜合自動化系統，包括鐵路10kV配電所綜合自動化改造工程，此方面屬于現代鐵路供電所發展中的主要方向。在對鐵路工程10kV配電所的綜合自動化改造中，需要注重提高應用技術先進性，在此過程中也需要對其經濟回報進行有效保證。那么，鐵路單位就要重視此方面的建設，以此有效滿足實際運行需求。
1 鐵路工程10kV配電所自動化系統建構
1.1 應用方式
在實際鐵路供電所系統中，變電所自動化系統要利用以下方式實現。在變配電所設備功能整合以及系統優化設計中，也就可以采用分布式微機綜合保護器代替其中的設備，比如運動屏、保護裝置、控制屏等，以此能夠實現對所有變電所設備及輸配電線路自動監視、控制、測量及維護保護的自動化。
1.2 系統構成
鐵路工程10kV配電所自動化系統設計過程中，組成部分為運動系統、通信系統、主站網絡以及配電網絡，其主要功能就是保護協調及控制、電壓/無功控制、負荷管理、故障指示器、網絡設備的自動化等。
其一，配電網絡。配電網絡主要指的是線路開關設備、10kV電力貫通線和用電點，其中的線路開關設備指的是真空斷路器、運動負荷開關、SF8斷路器及隔離開關等。
其二，運動系統。鐵路變配電所的自動化系統運動主要目的就是實現配電臺區、線路開關等監控，其中的環網控制、遠方控制、保護動作及就地手動等方面屬于其可靠性的功能。
其三，主站網絡。鐵路配電網絡自動化中主站網絡能夠實現數據在線管理及實時控制，利用一體化的結構創建主站框架，從而能夠將分布式網絡管控一體化的主要優勢充分的展現出來。計算機技術的主要特點就是開放性，所以能夠將其作為異構跨平臺的連接接口，還能夠成為調度及負控的子系統。
其四，通信系統。此方面主要指的是主站和子站、子站和現場單元、主站和現場單元，子站和子站及現場單元和現場單元等相互的連接，也能夠連接鐵路沿途中的通路光纜，從而使自動化系統控制線路的開關。
1.3 變電所自動化的優勢
對比常規供配電所，鐵路10kV變電所自動化系統在實際使用過程中的主要優勢為：其一，具有較高的自動化程度，部分具體數據測量、監視、記錄等工作能夠利用計算機直接實現，并且還能夠實現數據觀測，將數據共組情況充分的展現出來;其二，自我診斷。因為此系統中的各個子系統都具備故障自我診斷的功能，在線作業的時候能夠以自我診斷結果實現調試，也更加便于維護;其三，使自動化收集的運行數據參數到調度中心進行傳輸，調度中心能夠以相應信息的及時調節對鐵路的運行進行控制;其四，數據處理分析的自動化。在運行過程中出現故障的時候，運行人員能夠以計算機分析的結果迅速的使用應對措施，降低故障導致出現的不良后果。
2 鐵路工程10kV配電所自動化施工技術
在實現鐵路工程10kV變配電所自動化系統施工的時候，不同設備的安裝對比傳統的工藝都是差不多相同的，為了能夠有效保證施工的質量，要以鐵路工程的施工規范及國家標準進行施工。
2.1 前期準備階段
首先，要有效掌握自動化系統設備。比如安裝自動化裝置、保護屏等，掌握主結線與不同間隔運動狀態機的實際位置，檢查二次設備的外觀等;其次，對各個屏電源接法的精準性進行全面檢查，無誤之后要實現裝置的逐一上電，對裝置反應的正確性進行全面的檢查。之后實現裝置地址的設置，對設備通訊線是否連接進行檢查，對全部裝置的通訊進行調試，在后臺機中能夠對數據進行觀察。
2.2 調試階段
在安裝過程中，調試階段為尤為重要的階段，調試過程中具有多種方面，比如一次系統、二次系統和電纜連接等，也就是實現相關設備的控制以及監控，也就是通過校驗以及調試工作，有效保障后續工作的順利開展。
首先，需要對一次系統和二次系統電纜實施綜合性檢查，其中主要包括有儲能電源、合閘電源以及直流屏控制電源等，在關閉操作中可以通過回路和裝置電源開關控制實現，利用手動將斷路器進行逐一的分合。后臺機中的報警音響、反應信號中的斷路器自身信號及操動機構信號的正確性，對上述相關設備的檢查工作重復實施，一旦出現不良信號，也就需要及時切斷電源，并積極探尋故障發生原因，有效處理，以免在設備正常應用中發生意外情況。另外，檢查二次交流的部分。利用升流器實現三相加電單相電流，對二次電流回路完整性進行全面的檢查。通過調試控制直流系統保護功能，也就可以展開保護裝置試驗操作，檢查和提升相關裝置操作精度，并將其檢查信息上傳到后臺機中，其中主要包括有開關變位信息、開關動作信息以及顯示動作時間數據。 最為重要的還有監控功能調試，主要也就包括有后臺遙控斷路器、遙控功能、主變壓分接頭以及點動道閘等，利用檢驗多項監控設備，有效調試設備監控效果，并實現對其開光量、模擬量以及脈沖量系數等的精準設計，從而對運行過程中的需求進行保證。
在進行調試的過程中，變電所信息從上到下實現，以不同信息調度及通信量變化實現。上行信息主要也就是調度端反應遙信量精確度，下行信息主要也就是遙控斷路器校準及調度。在實現調試的過程中能夠實現最后階段前系統的防雷抗感染調試及校驗，在所有顯示屏中實現標示，利用反復調試，以能夠有效保障自動化系統運行效果。
2.3 試運行階段
在對自動系統運行狀態全面監控過程中，需要對其中存在的問題及時發現并解決問題，以能夠實現系統的試運行。在系統運行過程中可以通過差動保護極性校驗等對其實施有效判斷;監控機可以通過針對主變壓器增加運行負荷，獲取相應數值;在差動極值判斷中可以應用采樣數值和差流相數值對比，以能夠科學評估系統運行情況。在增加系統中線路負荷后，能夠采用后臺機實現調采樣值，分析觀察以后對比同個時間電壓和電流值，從而判斷電流值精準度，通過和后臺機顯示數據的對比分析也就可以判斷系統的運行效果，最終實現調試工作。
3 鐵路工程10kV配電所綜合自動化改造策略
3.1 微機保護裝置過壓
導致10kV配電所微機保護過壓主要因素就是雷電，其主要是通過10kV母線入侵、通過配電所直流電源及傳輸線路等入侵。在對此問題進行解決過程中，可以使用電源線路防雷、系統接地、加裝浪涌保護器及通信線路防雷等。
3.2 保護裝置的集中及分散布置
集中保護也就是在系統運行中，高壓室高壓開關柜要在保護單位實現控制室控保屏集中保護，其中的分散保護指的是使高壓室高壓開關柜的保護單位等進行就地保護，只是在控制室中實現各種數據的全面傳輸。集中保護的主要問題包括集中處理系統中信息，假如重要控制計算機出現故障，就會導致二次系統出現癱瘓;收集系統中的信號之后傳輸模擬量，其精度較低，而且容易受到干擾;實現大量電纜的鋪設，具有較大的工程量及耗資。
在電氣化技術及自動化技術不斷發展的過程中，配電所綜合自動化系統將鐵路配電運行提高無人值班可靠性，并且要求靈活配置，具有較高的自動化程度及較強網絡功能。分散式布置保護裝置能夠實現以上問題的解決，因為高壓開關設備的震動對傳統控制保護設備造成影響，一般不在高壓柜中設置。但是在高壓電器技術不斷發展的過程中，其逐漸利用真空斷路器等相應的無油化設備，分合閘不會誤動控制保護設備，所以能夠在高壓開關柜中實現分散布置，降低占地面積，還能夠對電纜用量進行控制。
3.3 防雷接地保護措施
雷電會危害到鐵路10kV配電所的運行，其熱量也會導致供電線路及裝置受到破壞，以此出現嚴重供電事故，直接影響廣大人民群眾財產和生命安全。在防雷措施制定及實施過程中，有助于降低雷電的可能性。一般，鐵路10kV配電所防雷裝置較為簡單，安裝避雷器能夠便民雷電波損壞到鐵路10kV配電所。
4 結束語
鐵路在運行過程中對于電力需求在不斷的提高，電力系統控制的精準度對鐵路安全運行具有直接的影響，以此要求鐵路電力控制系統具有較高的可靠性及精準度，以此要以具體情況，綜合分析電力系統自動化需求，基于此制定電力系統自動化運行方案，以此保障鐵路工程的持續發展。另外，通過實際情況基于科學、嚴謹原則下，以能夠在鐵路工程中實現配電所自動化施工，保障變電所施工質量，并能夠顯著提升鐵路供配電系統運行過程中的經濟性及安全性，以此對鐵路在運行中的安全性進行保證。
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