铁路电力供电系统关键技术

铁路电力供电系统关键技术
发布时间：2023-02-07T05:00:58.548Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：卢广奇
[导读] 和其他的电力系统相比，铁路供电系统对系统有一定的可靠性要求。

虽然在接线方式方面比较简单，但是要求在整个过程中供电中断的时间不能多于150s。

一旦超过这个时间，就会对铁路的正常运行造成影响，从而埋下安全隐患。

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摘要：根据铁路的特点，电力供电系统主要负责除了牵引供电的所有供电任务，例如铁路上的生产、生活用电以及供水等，对铁路正常运行的稳定性、安全性有着重要的影响。

一旦铁路的供电系统出现故障，很多任务都会受到干扰，因此，对铁路电力供电系统关键技术进行分析，有着较强的理论意义和现实意义。

关键词：铁路；电力供电系统；技术
1铁路电力供电系统的特点
1.1可靠性要求较高
和其他的电力系统相比，铁路供电系统对系统有一定的可靠性要求。

虽然在接线方式方面比较简单，但是要求在整个过程中供电中断的时间不能多于150s。

一旦超过这个时间，就会对铁路的正常运行造成影响，从而埋下安全隐患。

1.2电压等级较低，变电所的结构单一
在铁路的工作过程中，对于电压等级的要求较低。

根据我国目前的情况看，大多数铁路的供电系统使用的都是10kV或35kV的变电所，而且其结构比较单一。

直接提供到需求用户，在用电负荷上也比较小。

1.3系统接线形式简单
铁路供电系统的接线也比较简单，属于一种单一的辐射状网络。

铁路变电所是按照铁路的方向沿线布置、互相连接，从而形成连续的供电模式。

在这种模式下，分为两种接线方式：自闭线和贯通线。

在铁路中，通过连接线能够将各个变电所相连接，为铁路的正常运行提供电源。

2铁路电力供电系统关键技术
2.1配电自动化控制形式
2.1.1集中控制
所谓的集中控制方式主要是指系统可以将配电系统终端所获取到的故障信息反馈到主站当中。

有主站对所反馈的故障信息进行统一处理，并经过精准计算以及分析之后，确立科学合理的恢复方案进行用实践，最终将该方案反馈到配电系统终端当中。

结合实际应用经验来看，集中控制方式在可靠性与安全性方面要求较为严格，一般都要求工业系统具有较高的可靠性与安全性，以确保可以提供较高速度的信息指令，并完成相关命令。

这样一来，基本上可以实现对故障的隔离与有效处理。

结合以往的经验来看，集中控制方式在功能体现方面主要为：一是配电自动化终端相关装置可实现对系统全过程运行的监测分析，并根据分析反馈结果，将所采集到的信息传至到主站控制中心当中；二是通过主站控制中心对上传信息进行统一处理，根据处理结果对当前故障点位置进行合理定位。

并结合故障点问题表现提出针对性解决方案，确保系统整体运行质量安全；三是主站可以完成对整个供电系统的集中管控与监督管理，可谓供电系统运行质量安全提供保障。

结合当前应用实践情况来看，我国多数客运专线均会利用集中控制方式进行操控管理。

2.1.2分布控制
分布控制方式基本上可以视为配电自动化控制体系的重要组成内容，主要通过将传统铁路供电系统中的集成保护方式以及电子保护方式转变为配电自动化方式，确保数据测量以及通信监控等过程可以实现一体化发展目标。

因配电自动化终端具有故障诊断以及隔离功能，不需要通过主站就可以实现对整个供电系统的调整优化，并且可以在一定程度上实现对铁路供电系统的重组。

一般来说，分布控制方式可以从电流技术性与电压时间性两个方式面进行应用实践。

但是需要注意的是，因分布控制方法具有重合功能，不太适用于分段较多的铁路当中。

而对于接线相对简单的铁路供电系统而言，建议工作人员可优先使用分布控制方法进行操控管理。

2.2电力贯通线电缆金属护层接地方式
对于电力贯通线电缆金属护层接地方式而言，在接地方式的选择上，主要可以从一端单点接地、中央单点直接接地与两端直接接地方式进行合理选择与应用。

结合当前应用实践情况来看，我国大多数铁路在电力供电系统贯通线电缆金属护层接地方式的选择上均会以一端
单点接地为主。

究其原因，主要是因为铁路电力贯通线电缆长度一般均在4km以内，利用中央单点接地方式可能会增加其运行的风险性。

而利用单点直接接地方式，可保障电缆技术护层安全，并减少运行隐患问题。

最重要的是，这种接地方式所涉及到的成本费用较少，利于促进铁路运行经济效益。

2.3电力远动控制系统
铁路远动控制系统在一定程度上可以为铁路电力供电系统高效运行提供良好的质量保障。

究其原因，主要是因为电力远动系统集成计算机网络以及通信技术，立足于铁路电力系统运行实际情况，对铁路沿线范围所覆盖的l0kV配电所以及贯通电力线路等进行全过程自动化监控与管理。

与常规控制系统不同，该系统可以实现对高低电压以及电流等参数的监控管理，实现无人值守以及远程控制目标。

最重要的是，如果供电系统运行过程中出现质量隐患问题，该系统可以利用线路故障检测功能以及远程控制功能，完成对故障问题的自动判断以及切除。

除此之外，该控制系统中的调度主站可完成调度员人机交互功能，减少以往人工操作存在的失误问题。

2.4电力贯通电缆线路的电容电流补偿
对于铁路供电系统运行工作而言，贯通线的电缆线路常常会存在对地电容问题。

当对地电容问题表现过于明显时，可能会在运行过程中出现电缆线路相间以及电缆线路电容电流问题。

举例而言，可能会出现变压器电压过载、电弧重燃以及电容无功过剩现象问题。

当上述问题表现过于明显时，就很容易对铁路电力供电系统整体运行质量构成威胁。

为及时处理这一问题，研究人员重点对长距离l0kV电力贯通电缆线路进行了实践研究，如着重针对其电缆线路电容电流补偿问题进行了研究分析。

其中，为确保供电系统的运行稳定性，研究人员主动利用并联补偿电抗器进行应用实践。

在补偿方式的选择上，主要可以从在变电所设置动态补偿设备以及在贯通线上设置分散并联补偿仪器等方式手段进行处理。

需要注意的是，结合我国实际铁路电力运行情况来看，多以第二种方式为主。

且在贯通线的确立方面，基本每隔l0km左右就会设置电抗器，目的在于及时完成对电流电容的补偿处理。

根据应用反馈情况来看，通过科学利用上述方式进行处理，基本上可以增强铁路供电系统的运行可靠性与安全性。

2.5贯通线中性点接地方式的合理选择
结合我国电力贯通线运行情况来看，多数均以架空线路为主。

究其原因，主要是因为架空线路在电缆线路方面相对较少，且电容电流较小，在安全性与可靠性方面表现较强。

最重要的是，该线路方式可在l0kV供电系统中，不采取中线点接地方式。

但是需要注意的是，如果在铁路运行中出现线路单相接地情况，这种接线方式可能会产生较大的电压电流，容易对铁路电力系统安全运行构成威胁。

因此，建议在铁路中应该利用中性点接地方式进行处理，以确保铁路供电整体可靠性得以深化加强。

3结束语
为保障铁路电力供电系统始终处于高效稳定的运行状态，本文主要对铁路电力供电系统关键技术进行研究与分析，以期可以进一步优化铁路电力供电系统体系，保障铁路运输作业安全。

参考文献：
[1]廖芳芳.市域铁路电力供电系统关键技术分析[J].城市轨道交通研究，2019，22（12）：30-34.
[2]谷千伟.东非铁路电力供电系统关键技术分析[J].电气化铁道，2021，32（5）：76-79.
[3]王雅茹.关于高速铁路电力供电系统的研究[J].电力设备管理，2022（21）：310-311，314.
[4]金连国.铁路电力供电系统无功补偿分析[J].湖北农机化，2020，0（5）：157-157.
[5]乔利峰.铁路电力供电系统中配电自动化的应用分析[J].通信电源技术，2020，37（16）：122-124.。