基于铁路电力配电系统的可靠性分析宋建荣--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

基于铁路电力配电系统的可靠性分析宋建荣

发表时间：2020/8/7 来源：《基层建设》2020年第10期作者：宋建荣

[导读] 摘要：近年来，我国的铁路工程建设有了很大进展，在铁路工程中，电力系统是非常重要的组成部分。

        中铁三局集团电务工程有限公司山西省晋中市 030600
        摘要：近年来，我国的铁路工程建设有了很大进展，在铁路工程中，电力系统是非常重要的组成部分。本文分析了铁路电力配电系统出现故障，并围绕铁路电力配电系统的可靠性发展提出了策略，为铁路电力配电系统的建设提供案例支撑和理论支持。
        关键词：配电系统；线路问题；预测平台
        引言
        目前，人们越来越多地选择高铁出行，高铁已经成为人们重要的出行工具，扮演着重要的交通角色，重要性不言而喻。作为配套设施，铁路客运站的站房建设及运营也显得尤为重要。本文对站房的设计采取了多种方案，最终通过对比选择了最优方案，阐述了站房设计的思路和相关技术要点，并对可靠性进行了分析。
        1传统式配电系统的现状
        电力系统是由各级电压的电力线路将一些发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变配电和用电的整体。电力系统中各级电压的电力线路及其所联系的变配电所称为电网。根据主电路拓扑结构、电压高低、容量大小和运行特点等，我们将电网分为输电线路（输电网）和配电线路（配电网）。输电网是送电网络，主要承担输送电能的任务，由输电设备和变电设备构成的。配电网的功能是从输电网接收电能，并将电能分配给其网络范围内任何位置的每一个用户，主要有配电设备构成。工厂供配电系统是指工厂所需电能的供应和分配问题，是指电源进工厂开始至高低压设备端为止的整个线路。该部分线路的安全、可靠运行对用户来说尤为重要。传统式的配电系统仍采用各种继电器组成的继电保护装置，只是注重于设备的状态监测，而忽略了设备本身的安全性问题，往往在事故发生后才能进行紧急处理，使得设备损坏，大面积停电，造成严重的经济损失。在人员配置上必须有专人进行巡检，测量，检查设备的运行状态。但不是所有的配电室都能配置昂贵的专用仪器，大量的人员24小时密集式监控，也无法全面有效地预防事故的发生。因此，传统式供配电系统的建设和运营成本较高，存在能量消耗较大，供电电能质量较差，配电设备的寿命较短，以及智能化水平偏低等一系列问题。
        2铁路电力配电系统可靠性发展策略
        2.1线路警报功能
        针对铁路电力配电系统中容易存在的线路故障问题，无论在安装过程中对导线质量的严格审查，还是加强日常工作中的安全监测，都无法杜绝线路出现故障的可能性。随着时代的发展，人工智能和大数据时代加速到来，针对导线的问题，可积极引进新设备和新技术。通过智能化导线警报系统，连接铁路配电中心的云服务平台，将用户与配电系统连接的每一条导线都进行实时监控。实时监控的过程中，不仅能观察到每一条导线的即时状态，更能在发现安全问题后及时制止。智能化线路警报功能，极大程度地减少了人工成本，对线路安全问题进行及时检查，有效避免了线路出现故障的问题。相比以往的人工查找线路安全故障，智能化线路警报功能减少了检查的时间，从根本上预防安全问题的发生，为铁路电力配电系统的智能化奠定了基础。
        2.2串联电抗器的应用
        对于没有电抗器的用户端电容器，应该通过串联的方式接入电抗器，以此来起到谐波治理的效果。对于已有电抗器的用户端电容器，应该将其抗高次谐波能力进一步增强，通过这样的方式，就可以有效抑制高次谐波对电容器的不利影响。
        2.3优化运行流程
        就我国铁路电力部门发展现状来看，铁路施工系统的运行流程还存在诸多弊端。流程的烦琐性不仅耽误处理安全故障的黄金时间，更不利于配电系统整体的运转。优化运行流程，不仅要减少流程的烦琐性，还要增加各个部门的协调性，极大程度地促进整个铁路部门的加速运转，提高铁路施工的实际工作效率。在优化流程时，要明确划分各个流程体系中的职能目的，在模拟衔接的过程中，找出不必要的流程和复杂流程。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

针对不必要的流程，进行适当拆除，确保流程的简洁性和高效性；针对复杂流程，进行有机的整合和规划，在确保流程运转无误的情况下，将流程简单，使之更加便捷。
        2.4对电力变压器的影响
        谐波电流会在变压器绕组中产生额外损耗，导致外壳、外部硅钢板和某些紧固件过热以及局部过热，从而加速变压器的老化，并影响其使用。使三相电流不对称，当最大一相电流达到额定值或允许过载值时，较小的两相电流还小于该值，从而使变压器容量利用率下降。负序电流造成变压器的附加电能损失，并在变压器铁芯磁路中造成附加发热。
        2.5二次回路的防雷措施
        弱电设备抗过电压能力低，在雷雨季节极易受到雷电波的侵害，造成设备的损坏和误动作。弱电设备的电源系统可能受到侵入过电压和感应过电压的危害，在实际运用中应加装电源浪涌保护器SPD进行多级保护，将过电压降低到无危害的水平，对于引入控制室的信号线，网络线，均应加装信号防雷保护器，保证自动化系统、远动设备及通信的正常工作。在防雷中从直击雷防护到接地、均压、屏蔽、限幅、分流、隔离等多个环节都要认真对待，才能确保设备的安全。
        2.6加强安全管理
        安全问题一直是铁路电力部门的重中之重。首先，配电技术人员必须要对日常的工作进行严格的安全审查，确保配电的准确无误。另外，配电技术人员还要定期检查配电设备，有效查找安全隐患，切实弥补安全漏洞。其次，安全管理小组在设立之后，对各类技术人员进行安全培训，提高相关技术人员的安全意识。安全问题关乎铁路部门的整体发展，要在平时采取有效措施预防安全故障问题的发生，针对安全问题进行严格的督查和惩治，确保电力配电系统的顺利运转。
        2.7对输电线路的影响
        我国目前在线运行电力机车是一种单相大功率整流负荷，而且运行具有很大的随机性，这样在运行过程中会产生大量的谐波与负序电流，其通过牵引变电站会注入电力系统，不仅会使电力系统损耗増大、能量损失巨大、降低容量利用率，还会对电网电能质量造成一定的影响，威胁电力系统的稳定、安全、经济运行。
        3智能化配电系统的发展
        我国的配电系统是电力系统中极其重要、关键的基础，但在智能化发展上并没受到与输电网同样的重视。但随着智能电网的全面建设，作为智能电网末端部分的配电网将全面展开发展。智能配电系统以自动化技术为基础，融合先进的传感器技术、计算机技术、通信等技术，利用智能化配电设备实现配电网的实时在线监测、优化、保护及自愈控制，为广大电力用户提供安全、可靠、优质、经济和清洁的电能。而配电设备的实时在线监测及状态检修是是配电系统智能化的重要内容。实时收集运行状态信息数据，对原始数据提炼分析，与标准状态比较，做出相应诊断，提供检修建议。当前，配电设备的在线监测包含开关的机械性能、触头温度、绝缘性等在线监测，电缆的温度在线监测，变压器的过热、放电和受潮情况的在线监测等及状态评价。
        结语
        综上所述，由于早期投资不足，重视程度不够，制约了智能配电网的发展。但随着人们生产生活对电能的更高要求，配电系统投资力度增大、智能配电网技术的广泛应用、智能化配电设备的生产以及智能化配电系统的全面升级改造，我国的智能化配电网的发展将加速前进。当然，智能配电系统的发展是一个漫长且艰难的过程，面临着很多的挑战，尽管目前困难很大，发展有些缓慢，但智能化配电设备的在线监测和状态检修技术的研究势在必行，智能化配电系统的发展前景一片大好。
        参考文献：
        [1]陈车.大型铁路客站供配电系统设计及其可靠性分析[J].智能建筑电气技术，2017（3）：26-27.
        [2]郑仕群.自备柴油发电机组容量选择[J].现代建筑电气，2011（7）：69-70.
        [3]赵欣.客运专线铁路电力变配电所电源方案研究[J].铁道工程学报，2011（6）：101-102.