铁路电力变配电所综合自动化系统

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铁路牵引变电所综合自动化系统的应用

铁路牵引变电所综合自动化系统的应用摘要：随着交通网络日益完善，电气化铁路建设规模日益扩大，其具有环境污染小、承载能力强、高速等特点，是铁路发展的重要方向。

牵引变电所综合自动化系统，作为电气化铁路的关键部分，确保其可靠性与稳定性，是铁路牵引变电所的重要研究课题。

为此，通过综合自动化系统，对牵引变电所内的设备进行监控、调试，可促进设备正常运行，有利于保障铁路可靠运营。

本文主要分析综合自动化系统在铁路牵引变电所中的运用。

关键词：铁路牵引变电所；综合自动化系统；应用引言：近年来，随着科技水平不断发展，信息化、自动化技术被运用于各行业、各领域，铁路供电系统也正在逐渐创新、发展。

针对铁路供电系统中的综合自动化系统，有利于提升铁路运行质量，保障铁路供电效率，并集成了多种一次设备和二次设备。

通过综合自动化系统，可实现铁路牵引变电所供电设备监控智能化，促进应急处置的快速化。

为了满足智能电网的发展，在铁路牵引变电所运行中，运用综合自动化系统，已是电力系统运行中的重点研究课题。

笔者根据自身多年的电力系统运维管理经验，主要分析综合自动化系统在铁路牵引变电所中的运用。

一．自动化系统的发展首先，分立原件的自动化装置。

20世纪七十年代以前，诸如晶体管和其他离散元件构成的模拟电路等设备被开发并应用于电力系统，例如自动重合闸、备用电源自投等，使电力系统的整体性能得到了极大的改善。

但各个设备都是独立的，缺乏自我诊断的功能，整体的操作水平仍然十分有限。

其次，智能自动装置。

上世纪70年代，微机保护、远动装置逐步被集成电路、微机取代。

该设备具有较强的运算能力，具有较高的智能化程度和自诊断能力，使测量精度、监控可靠性及电力系统的自动化程度得到了进一步的改善。

但是，目前还存在着许多设备独立操作、资源无法共享等问题，需要进一步完善。

第三，综合自动化系统。

70年代中期和晚期，欧、意、美等发达国家相继研制出一套完整的自动控制系统。

然而，日本在1975年完成了首个数字控制系统SDCS-1,1980年开始商业化。

基于铁路牵引变电所分布式综合自动化系统建立及运用分析

量、控制及通信装置与牵引变电所运行人员之间的接口，它能正确及时地转换和传输牵引变电所的运行状态信息以及运行人员的控制命令，是整个系统正常运行的前提，地位重要。因此，可靠性是上位计算机的首要指标。而上位监控机的资源平衡水平对其可靠性产生很大影响，是衡量上位监控机运行可靠性的一个重要指标。在牵引变电所分布式综合自动化系统中，上位监控机主要完成两项任务： ①接收并解释站内保护、测量等装置发送的上行报文，并将结果通过友好、直观的人机界面反映给牵引变电所的运行人员； ②接收并解释运行人员通过人机界面下达的控制命令，随后通过局域网将其下达到前置机。由于在牵引变电所正常运行时，所内的保护及测量等装置只是定时上送遥测、遥信报文。而这些报文处理较简单，丢弃一些报文并不会丢失牵引变电所一些状态的变化，因此在正常运行时上位监控机的工作负载较小，实时性的要求也相对较低，对资源的要求就比较有限。但在发生故障时，有可能会引起多个装置一起上送报文，其处理过程比较复杂，而且这些报文相对于遥测及遥信报文有较高的优先级，必须迅速、准确地将故障信息通知运行人员，这就使得上位监控机的工作负载较牵引变电所正常运行时大大加重，对实时性的要求也较高，对资源的需求水平大大提高了。在这种情况下如何使上位监控机可靠工作将是一个关键问题。为保证上位监控机可靠工作，需要确定在牵引变电所正常运行时上位监控机占用的系统资
源。
２牵引变电所综合自动化系统的科学运用随着电气化铁路的快速发展，在铁路的整体运行中其牵引变电所综合自动化系统操作具有十分重要的意义。其不同于传统的微机保护与控制系统，牵引变电所综合自动化系统是在传统的各保护和图１分布式综合自动化系统控制系统基础上，通过对可靠性较高的光纤网络的利用，从而使整从图１可知，各前置机按照规定的功能全面地就地管理被控设个变电所在保护、测量、控制和通信功能上更为完善的一套系统结备，由于在空间上紧邻被控设备，因此，可就地取得设备有关信息构，在这一套系统中可以将各项功能得以完整的实现，比传统方式ｆ如ＰＴ、ｃＴ、辅助接点、断路器分、合闸线圈等）。这些信息被前置机加具有更大的优势。牵引变电所综合自动化系统由于所有的间隔单元工后通过局域网传送到上位计算机。在上位机上可以使用各前置机都是集保护、测量、控制于一体的，所以不再需要控制屏、中央信号送来的数据构造各种画面、图像、图表、曲线等信息。前置机不仅可屏和ＲＴＵ，不仅有效的减少了控制屏的使用，同时也可通过高速光以根据所取得的实时数据计算结果对被控设备实行必要的保护和纤网来实现以前由ＲＴＵ实现的四遥功能，节省了屏数、电缆和大量控制，而且上位计算机也可直接通过前置机对被控设备进行保护和的施工费用，同时还可以实现报表的异地打印，所以使无人值守的控制。实现成为可能，这些都使运营成本得以有效的降低。牵引变电所综１．１前置机的功能合自动化系统可以提供丰富的实时信息，使实时远动功能得以实 ① 就地采集被控设备的有关模拟量（电流、电压、温度等），通过现，为自动化系统的实现奠定了基础，加快了各供电段生产指挥中运算提供其它所需的参量ｆ如功率、频率、谐波等），作为对被控设备心的牵引供电管理系统实现的步伐。供电技术人员可以不必到现的保护与控制依据，能通过通信接口和网络传送给上位机。②就地在，从而实现远程试验、故障诊断、整定等，一旦其一处发生事故，则输出对被控设备的控制命令和报警信号，也可通过通信接口和网络指挥中心会在第一时间内了解到事故的发生情况，从而做出科学、接受上位控制机的控制。 ③能实现就地保护功能。④能在强电场下快速的反应。可靠的工作。３结束语１．２通信网络铁路供电系统是保证铁路正常运行的基础，其自动化程度的提分布式综合自动化系统由于应用场合不同，对网络的要求也不高，对电气化铁路的发展将起到非常重要的作用。随着铁路供电系同，因而网络的协议、拓扑结构、传输媒体等也不相同，所以，首先应统自动化改造的不断进行，将在很大程度上加快铁路供电系统运行针对牵引变电所这一特殊场合选择一种满足要求的网络。常见的局和管理水平的提升，有效的提高劳动生产率，同时促进整个铁路系域网有总线型网络ｆ以太网）、令牌网和令牌总线网。由于这些网络均统的运行。由于目前一些用户自身原因及技术条件原因，在电气化是按照国际标准化组织的开放相同互连标准０ｓｏ）所规定的７层模铁路上牵引变电所分布式综合自动化系统在实际应用中还较少，但型而设计的，故不同厂家的兼容性都较好，应用软件不必考虑所用随着铁路技术的快速发展，及铁路发展的需求，牵引变电所分布式的硬件是哪家生产的，只要按标准设计即可共用。综合自动化系统的监控功能和管理功能将越来越适应铁路电气发１．３上位监控机的运行要求展的需求，将会在不久的将来，全面的应用到铁路电气设备当中，保在分布式综合自动化系统种，上位监控机充当所内的保护、测证电气化铁路的健康发展。

铁路供电系统介绍

一次设备介绍
牵引变压器
牵引变压器是将三相电力系统的电能传输给二个各自带负载的单相牵引线路。二个单相牵引线路分别给上下行机车供电。在理想的情况下，二个单相负载相同。所以，牵引变压器就是用作三相变二相的变压器。根据变压器绕组数量及接线方式，主要有：（1）单相变压器（2）平衡变压器（3）YN，d11变压器（4）V/V变压器（5） V/X变压器（6）SCOTT变压器
不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。第二步：通过比较，保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。第三步：执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
（二）牵引供电系统简介
1 2
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G1 2
3 10
牵引供电系统示意图
1—区域变电所或发电厂；2—高压输电线；3—牵引变电所； 4—馈电线；5—接触网；6—钢轨；7—回流线； 8—分区所；9—电力机车；10—开闭所
（二）牵引供电系统简介
牵引所亭分类（1）牵引变电所（2）分区所（3）开闭所（4）AT所
进线1
进线2
1QF
2QF
7QF
3QF
4QF
5QF
6QF
8QF
(4)AT所
采用AT供电方式时，在沿线间隔10km左右设置一个自耦变压器站（AT所）
1AT
2AT
接JD
接JD

试论铁路工程10kV配电所自动化设计

试论铁路工程10kV配电所自动化设计1. 引言1.1 背景介绍铁路工程中的10kV配电所是铁路电气系统中非常重要的组成部分，它承担着为铁路线路、站场等提供稳定的电力供应的任务。

随着铁路运输的发展和铁路电气化程度的提高，配电所的自动化设计变得尤为重要。

传统的手动操作方式已经不能满足现代铁路运输对电力供应的高效、安全、可靠的需求，因此需要引入自动化控制系统，提高配电所的运行效率和可靠性，减少人为错误。

铁路工程10kV配电所自动化设计是一个涉及电力系统、自动化控制等多个领域的复杂工作，需要根据铁路运输的特点和需求进行系统设计和优化。

通过引入先进的自动化控制系统和监控系统，配电所的运行状态可以实时监测和控制，及时发现和处理故障，保障铁路电力系统的稳定运行。

同时配电所的保护装置设计和安全措施也至关重要，可以有效保护设备和人员安全，提高铁路电力系统的可靠性和安全性。

本文将试论铁路工程10kV配电所自动化设计，探讨自动化设计的可行性和优劣比较，同时展望未来的发展方向。

希望通过本文的研究，可以为铁路工程中配电所的自动化设计提供一定的参考和指导。

1.2 研究意义铁路工程10kV配电所自动化设计是现代铁路建设中的重要组成部分，拥有重要的研究意义。

在铁路运输发展的今天，铁路系统越来越注重提高运输效率和安全性，而自动化设计正是实现这一目标的重要手段之一。

通过引入自动化控制系统和监控系统，可以实现对配电所的远程监控和自动控制，提高配电系统的运行效率和可靠性。

铁路工程10kV配电所自动化设计的研究意义还体现在以下几个方面：自动化设计将大大提高配电系统的智能化水平，实现对电力设备的实时监测和故障诊断，减少人为操作失误带来的风险。

自动化设计将提高系统的响应速度和可靠性，保障铁路运输的安全和稳定。

自动化设计还能够降低维护成本和人工成本，为铁路建设和运营节约资源和提高效益提供有力支持。

铁路工程10kV配电所自动化设计的研究意义重大，对铁路系统的安全、高效运行具有重要的推动作用。

试论铁路工程10kV配电所自动化设计

试论铁路工程10kV配电所自动化设计随着我国铁路工程的不断发展和完善，铁路运输已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

在铁路工程中，10kV配电所是一个非常重要的设施，它不仅可以保障铁路供电的稳定和可靠，也对铁路运输安全起着至关重要的作用。

随着现代科技的发展，铁路工程10kV 配电所也在不断更新和升级，其中自动化设计的应用将大大提高配电所的运行效率和安全性。

本文将就铁路工程10kV配电所自动化设计进行探讨和分析。

一、10kV配电所的概述10kV配电所是铁路供电系统中的一个重要环节，它负责将变电站输送过来的10kV高压电能变压为适用于铁路牵引供电系统的供电电压，并通过合理的配电方式，将电能输送到铁路供电系统中的各个用电设备及需求点，满足牵引和非牵引电力的使用需求。

10kV配电所的运行稳定性和可靠性对铁路运输系统的正常运行起着至关重要的作用，因此如何提高10kV配电所的自动化水平，已经成为当前铁路工程领域中的一个重要课题。

1. 提高运行效率传统的10kV配电所需要人工操作，存在着操作的不稳定性和效率低的问题。

而自动化设计可以通过技术手段实现10kV配电所的自动运行，不仅可以提高运行效率，还可以减少人为操作失误带来的事故风险，从而保障供电系统的正常运行。

2. 提高安全性10kV配电所是一种高压设备，其运行涉及到高压电力的输送和分配，若发生故障往往会引发严重的后果。

通过自动化设计，可以实现对10kV配电所运行状态的实时监测和智能控制，及时发现和解决问题，提高了配电所的运行安全性。

3. 降低人工成本传统的10kV配电所需要人手进行日常的操作和维护，需要投入大量的人力成本。

而自动化设计可以大大减少人工投入，降低了运行成本，提高了经济效益。

三、10kV配电所自动化设计的关键技术1. 数据采集技术10kV配电所的自动化设计首先需要实现对配电所运行数据的实时采集。

通过传感器和监测设备，可以实时采集到配电所的电压、电流、温度等各种参数数据，为后续的分析和控制提供了数据基础。

铁路10kV配电所综合自动化改造工程设计

铁路10kV配电所综合自动化改造工程设计作者：樊婷来源：《科技创新导报》2018年第01期摘要：在铁路运营的过程中，铁路10kV配电所的建设同其安全性和可靠性有着极为密切的关系。

但是我国当前配电所存在着技术落后的问题，因此，相关人员必须对铁路10kV配电所综合自动化改造工程设计给予足够的重视，加大对其的研究力度。

本文主要内容就是对铁路10kV配电所综合自动化改造工程设计进行了简要分析，希望能够对铁路10kV配电的建设做出一定的贡献。

关键词：10kV配电所铁路自动化改造常见问题设计出行微机保护装置中图分类号：F530 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（a）-0046-02随着电力技术不断发展，变电综合自动化系统逐渐被引入到了铁路变电所中，尤其是铁路10kV配电所综合自动化改造工程已经成为当前铁路供电所发展的主要趋势。

在进行10kV配电所综合自动化改造工程的过程中，施工单位必须在确保应用技术先进性的同时，还要保证其能够带来令人满意的经济回报。

因此，相关单位必须对10kV配电所综合自动化改造工程设计给予足够的重视，加大对10kV配电所综合自动化改造工程的研究力度。

当前，已经有很多学者对铁路10kV配电所综合自动化改造工程设计做出了研究分析，并且取得了一定的研究成果，笔者在前人的研究基础上又添加了一些平时所研究的心得，希望能够为铁路10kV配电所综合自动化改造工程做出一定的贡献。

图1为近些年研究人员对铁路10kV配电所综合自动化改造工程的研究统计。

1 对铁路10kV配电所改造工程设计思路的简要分析当前，我国铁路使用最广泛的铁路10kV配电所保护装置和自动装置通常是电磁型的，这种类型的装置结构较为复杂，安全性和稳定性也没有得到提升，而且绝大多数的装置不具有调压的功能，这就造成了一定的谐波污染。

针对上述缺点，相关部门还没有寻找出有效的改进方式，并且不具有科学、合理的电能质量考核方式，这就导致供电质量得不到科学的保证，给供电系统的正常运行造成非常大的影响。

SCADA系统

SCADA系统，Supervisory Control and Data Acquisition，即数据采集与监视控制系统。

SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

SCADA系统组成在铁路供电系统中使用的SCADA系统常称为远动系统铁路供电远动系统即是SCADA系统在铁道电气化领域的一个最典型的应用。

主要监控：牵引供电系统：变电所、分区所、开闭所、AT所电力配电：（变）配电所、电力开关站、箱变、10/0.4kV低压变电所牵引供电SCADA系统具有信息完整、直观，有助于调度人员正确掌握系统运行状态、加快决策、快速诊断出系统故障状态提高管理效率的特点现已经成为牵引电力调度不可缺少的工具SCADA系统的基本结构SCADA系统由监控站（调度端）、被控站（被控端）及信道三大部分组成监控站：也叫调度端、控制中心设在铁路局电力调度所（或供电段段部）内完成远方对象的监控、数据统计及管理功能被控站：也叫被控端完成SCADA系统的数据采集、预处理，发送、接收及输出执行功能包括：牵引综合自动化系统电力变配电所综合自动化系统RTU（Remote Terminal Unit）接触网开关控制站信道：连接调度端与被控端的通信介质，用于传输远动信息分为有线信道、光纤信道及无线信道SCADA系统基本概念遥控：调度所发出命令以实现开关设备的远方操作如：断路器的“合”，“分”遥控分为单控，程控。

遥调：调度所直接对被控站的调压器、变压器抽头的级数进行调整遥测：遥测是将被控站的某些运行参数传送给调度所。

牵引供电系统的主要遥测对象如下进线电压进线电流主变功率27.5KV母线电压主变一次侧有功电度、无功电度馈线电流馈线故障点参数（馈线号、阻抗值、公里标）电容补偿装置电流遥信：遥信是将被控站的设备状态信号远距离传给调度所.遥信分为几大类：①位置遥信：开关对象的状态信号②非位置遥信：除开关对象位置信号外的其他故障状态信息预告遥信：轻故障信号事故遥信：重故障即事故信号对牵引供电系统涉及的主要遥信量如下：遥控对象位置信号中央信号（包括事故总信号、预告总信号、自动装置动作、控制回路断线、控制方式、所内监视、交流回路故障、直流电源故障、压互回路断线等）进线有压/失压、自投投入/撤除信号牵引变压器的各类故障信号（含保护动作信号）电容补偿装置的各类故障信号（含保护动作信号）动力变压器的各类故障信号（含保护动作信号）馈电线的各类故障信号（含保护动作信号）各开关操作机构的工作状态信号远动装置、远动通道运行状态遥视：遥视是将被控站设备的视频信号传送给调度所，进行远方图像监视亦称，视频监控系统远动信息的传输：在信道中传输的远动信息分为上行信息和下行信息。

浅谈铁路10kV变配电所自动化系统的应用及施工

1 引言
随着中国经济的飞速发展，铁路正处在建设高峰期，前全目国各地有多条客运专线、城际轨道及地方铁路正在进行建设。各车站、区间的 10 V 供配电系统大部分采用自 k 动化系统。作为铁路电力施工企业必然会参与铁路 10 V 变配电所自 k 动化系统的施工及调试，有必要对铁路自动化系统的应用及铁路电力施工企业如何进行自动化系统的施工特别是调试进行阐述。 2 铁路，k 变配电所自 O v 动化系统应用 2.1.常规变配电所与自动化系统变配电所的区别常规变配电所的一次系统主要由继电保护、就地监控、远动装置、录波装置所组成，并按各装置对应功能组织，相应有保护屏、控制屏、录波屏、中央信号屏等。每个设备的电流互感器的一次侧、断路器的跳合闸操作回路，都需要分别引到对应的屏上。对同一个一次设备，与之相应的各一次设备之间，保护与远动设备之间都有许多连线，所内电缆线路复杂。变配电所自动化系统是将变配电所的一次设备经过功能的组合和优化设计，采用分布式的微机综合保护器及后台监控主机，代替常规的继电保护装置、测量和监视仪表、控制屏、中央信号系统和远动屏，实现对全变配电所的主要设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护等综合性的自动化功
能。
铁路配电网络主要包括 10 V 电力贯通线和自闭线、 k 线路开关设备、用电点三部分组成。线路开关设备包括运动负荷开关、隔离开关、真空断路器、断路器等。 SF 6
... 2 2 2 远动系统及二次设备
铁路 10 V 变配电所自 k 动化系统的远动主要实现Fn 」、 TTlj 对线路开关、配电台区的监控和远动控制，其可靠性功能主要包括保护动作、环网控制、远方控制、就地手动等四方面。铁路 1 kV 变配电所自 0 动化系统的通信包括主站对子站、主站对现场单元、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通信等，其通信通道基本上由铁路沿途通信光缆提供通道，实现自动化系统对线路开关的远动控制。 . .. 2 2 4 主站网络与软件功能铁路 1 kV 变配电所自动化系统的主站功能包括 SCADA 0 实时监控、在线管理等，主站框架以P一 C龙 B侣一体化架构， P 一充分体现分布式网络管控一体的综合集成系统特点，计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控等子系统实现无缝集成。 . 2 3 变配电所实现综合自动化的优点变配电所综合自动化系统与常规变配电所一次系统相比有以下优点: 各子系统如微机保护装置具有故障自诊断功能，在线运行的可靠性高，维护调试方便。监视、测量、记录等工作都由计算机自动进行，运行人员对变配电所主要设备和各输、配电线路的运行工况和参数一目了然; 同时自动化系统将采集的数据即时传送至调度中心，使调度中心及时掌握全管段内电力配电系统的运行情况，并进行调节和控制，实现实时远程监测、远动控制，提高了运行管理的自动

变电所综合自动化的概念、特点及基本功能

施工和运行维护工作量，降低了变电站总造价和运行费用，使变电运行更安全、可靠，为提高运行管理自动化水平打下了基础
变电站综合自动化系统的特点
功能综合化
变电变站电综站合综变自合电动自站化动实系化现统的综是另合个一自技个动术最化密大后集特，、点不多是论种专运业行技管术理是相智有互能人交化值错。班、。相还互是配无合人的值系班统，。操它作是人
要求，它的工作不受监控系统和其他子系统的影响。 (2) 具有故障记录功能。 (3) 具有与统—时钟对时功能，以便准确记录发生故障
和保护动作的时间。 (4) 存储多种保护整定值 (5) 当地显示与多处观察和授权修改保护整定值。 (6) 设置保护管理机或通信控制机，负责对各保护单元
特征
A. 功能综合化 B. 结构微机化 C. 操作监视屏幕化 D. 运行管理智能化
优点
A. 以全微机化的新型二次设备替代常规设备，尽量做到硬件资源、信息资源共享。
B. 用不同的模块软件实现常规设备的各种功能， C. 用计算机局域网代替大量信号电缆的连接， D. 用主动模式代替常规的被动模式， E. 简化了变电站二次部分的硬件配置，减轻了安装
测量显示数字化操作监视屏幕化运行管理智能化
判微别机与监事的控故监子记视系录与统，操综事作合件。了顺常原序规来记庞的录大仪，的表制模屏表拟、打屏操印被，不式控的几仪统仪明印且作号的监和1同结制系器厅表了报提屏系保控小个自和系功安系视综配构等统长，，全。表高微还、统护子电微动故统能全统一合置，各。期其彻被而所了机可模等装系流处报障本。可所次通自 —的子C以确底原代测保根拟功置统接理R警恢身这靠无设C常的标字和过过动个单系T来度改来替量护据屏能。结地R器显等复的对性法备规跳操牌文计T网化综片统，低变的。精子用和；合等屏同示；操故于是实、在、作报字算络系合机联变、了人这度系户变，子幕时器）作障提非现而断合或警提机、统自或接电读原工不和统的送综系上并上吏智自高常的本路闸键信示上总内动微起站数来抄仅管需器合统代的行的重能诊变必。身器操盘号或的线各化型来采不的表减理要屏了的替实工数要化断电要常的安作操，语C将计子系，用轻方测记的，、故功了时R作字的；、站的规故装，作被言T微算系统构指了便量录科微远障能电主显，显是，而自的的障处被所报C机机统可成针值。手则学动机录。磁接R示实示能也且闭运二必或代警CT保组利以一式班采段完性装保波式线屏器R现所实是能锁行次须控替所T护成各有个仪员用，全。置护、或画屏幕，各代现常实和管设靠制；取、。功分1表的微常由、子故晶面幕画可种几替故规现自理备维屏常代数采能级作劳机规打中系障体取上面以功个，障的自恢水只护上规，据用模分为动监指印央统测管代的闪监能甚直分二动复平能人进的即采分块布测。控针机信和距式；鼠烁视。至观析次化等和监员行光通集布由式量而系式打、、

综合自动化系统介绍-国电南自20170607

因此，与电力系统中的线路保护相比，牵引网馈线保护有其特殊性。
29
保护原理（馈线保护）
保护功能 ❖ 电流速断保护 ❖ 谐波闭锁的过电流保护及后加速保护 ❖ 过负荷保护 ❖ 过热保护 ❖ 失压保护 ❖ 谐波闭锁的三段式自适应阻抗保护及后加速保护 ❖ 三段式高阻接地保护 ❖ 一次自动重合闸 ❖ PT 断线闭锁
33
阻抗保护
保护原理（馈线保护）
BC边的整定原则是保证能躲过线路的最小负荷阻抗
Rzd Kk Z f 1min (cos sin / tg)
负荷阻抗角
线路阻抗角
自适应阻抗继电器的动作边界为
Z Z 1
zd
1 K235
zd
34
保护原理（馈线保护）
高阻接地1段保护（电流增量保护）
利用机车负荷电流的变化量要小于故障电流的变化量的特性来实现保护的，也称为电流增量保护，采用谐波抑制的方式来提高保护的躲负荷能力。
NDT650+ WXB-65T WBZ-652B PST671U PST671U WDL-65U
WTX-65A WTS-65C
NDT660 WBZ-665 DZB-662 DZB-661 DZB-662 WDL-661 WZD-661 WTX-661 WTS-661
常规牵引变电所系统结构图
7
智能牵引变电所系统结构图
NDT660 WBZ-661 WBZ-661 CZX-661 WYZ-651 WBT-661 WXB-661 WRZ-661 WGB-661
5
综自系统装置配置
序号 9 10 11 12 13 14 15 16 17
类型自耦变保护测控装置所用变保护测控装置动力变差动保护测控装置动力变后备保护测控装置电能质量分析及故障录波装置数字化智能终端通信管理装置通信服务器当地监控系统

铁道电力调度系统自动化的现状与发展趋势

铁道电力调度系统自动化的现状与发展趋势【摘要】电力调度控制中心是电气化铁道和电力系统等生产运行的调度指挥部门。

铁路10kV电力系统引入的工业监控系统，是一种典型的多输入-多输出实时信息处理系统。

在铁路提速后，发车密度大大增加，使铁路信号电源的运行参数不断变化，造成海量实时信息向调度中心传输，使得传统的监控模式难以处理，因此，利用智能体技术研究新一代工业监控系统具有重要意义。

计算机、通信和人工智能等领域的新技术和新思想为电网调度自动化系统的发展提供了技术保障。

未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。

【关键词】铁路电力调度自动化调度中心电力监控铁路电力调度自动化系统，也称SCADA系统，即监视控制与数据采集系统，铁路电力调度自动化系统以微型机为主构成、以完成常规“五遥”功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统，即SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition System）系统。

它是一项复杂的系统工程，它包括了数据收集、通信、人机对话、主计算机及高级应用软件等部分。

各部分之间密切结合，相互制约。

在此系统中调度运行人员成为整个系统调度自动化的有机组成部分。

这个自动控制系统不仅能完整地掌握全系统的情况，同时在正常运行和事故的情况下能及时而正确地作出控制的决策。

铁路电力调度自动化系统的基本任务：（1）采集数据：由RTU收集站端的电气参数，包括开关位置、保护信号、电压电流等遥测数据；（2）传输信息：将RTU收集到的信息经过可靠的通道传送至主站系统（前置机、服务器），并传输主站下达的控制命令到战端；（3）数据处理：收集到的信息要经过处理、筛选、计算；（4）人机联系：将处理过的信息经由友好的界面呈现给用户，并实现遥控、遥调功能；（5）集中监视，提高安全经济运行水平。

正常状态下实现合理的系统运行方式。

事故时，及时了解事故的发生和范围，加快事故处理；（6）集中控制，提高劳动生产率。

变电站综合自动化

变电站综合自动化标题：变电站综合自动化引言概述：变电站是电力系统中重要的组成部分，其作用是将高压输电线路的电能转换为适合城市、工矿企业和居民生活使用的低压电能。

随着科技的发展，变电站的自动化程度也在不断提高，变电站综合自动化系统的应用越来越广泛。

本文将从多个方面介绍变电站综合自动化的相关内容。

一、提高运行效率1.1 自动化控制系统自动化控制系统可以实现对变电站设备的远程监控和操作，提高了运行效率和安全性。

1.2 数据采集与处理通过数据采集与处理系统，可以实时监测变电站各个设备的运行状态，及时发现问题并采取措施，避免事故发生。

1.3 智能化运维管理智能化运维管理系统可以对变电站设备进行预测性维护，延长设备的使用寿命，减少维修成本。

二、提高供电质量2.1 负荷预测与调度通过负荷预测系统，可以准确预测用电负荷，合理调度发电设备，保障供电质量。

2.2 智能配电管理智能配电管理系统可以实现对供电网络的动态调整，提高供电质量和稳定性。

2.3 故障自动定位故障自动定位系统可以快速定位变电站故障点，缩短故障处理时间，减少停电时间。

三、提高安全性3.1 安全监测系统安全监测系统可以实时监测变电站设备的运行状态，及时发现安全隐患并采取措施。

3.2 防雷保护系统防雷保护系统可以有效防止雷击对变电站设备的损坏，提高设备的可靠性和安全性。

3.3 紧急应急系统紧急应急系统可以在发生突发事件时快速响应，采取紧急措施，保障变电站和周边区域的安全。

四、节能减排4.1 节能监测系统节能监测系统可以对变电站设备的能耗进行监测和分析，找出节能潜力，实现节能减排。

4.2 智能能效管理智能能效管理系统可以对能源利用情况进行优化调整，提高能源利用效率，减少能源浪费。

4.3 绿色发电通过绿色发电技术，如太阳能、风能等，可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放，保护环境。

五、未来发展趋势5.1 人工智能技术人工智能技术的应用将进一步提高变电站综合自动化系统的智能化水平，实现更精准的运行管理。

铁路电力系统主要设备

电压互感器
其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
电缆线路
电力电缆一般由导线、绝缘层和保护层组成有单芯、双芯和三芯电缆。电缆线路多用于架空线路架设困难的地区，如城市或特殊跨越地段的输配电。电缆线路特点： (1)供电可靠。 (2)不占地面和空间。 (3)不使用电杆，节约木材、钢材、水泥。 (4)运行维护简单，节省线路维修费用。 (5)电缆价格贵，线路分支难，电缆接头施工工艺较复杂，故障点较难发现，不便及时处理事故。
SF6气体的击穿场强大约是空气的三倍，利用其良好的绝缘性能、灭弧性能和可恢复性来保证中压系统的绝缘要求。
避雷器
作用能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。
高压隔离开关型号
其他标志-G-高原型 G–高压隔离开关产品名称额定短时耐受电流（kA）
额定电流（A） N-户内式 W-户外式安装场所结构标志设计序号 T- 统一设计 G-改进型 C-穿墙型 D-带接地开关 W-防污型
额定电压（kV）
如：GN24-12D2/1250-40为用于10kV系统额定电流为1250A额定短时耐受电流为40kA的户内高压隔离开关（带接地开关且位于静触头侧）。

铁路10kV配电所自动化系统方案及改造施工

铁路10kV配电所自动化系统方案及改造施工摘要：本文主要阐述了铁路10kV配电所自动化系统的方案，其中涵盖了自动化控制保护机制的构成、相关配置和对应作用，并以传统配电所的系统改造为例，详细地说明了过程中的施工方案和其中出现的问题以及相关应对措施，以期为后期配电所自动化系统的完善提供一定的参考价值。

关键词：铁路配电所；自动化保护系统；施工过程一、铁路10KV配电所自动化方案（一）与传统配电所对比体现的优势以往的配电所大多通常数设置了常规设施,特别是二次设施中的继电保护与自动装置、远动装置等选用了电磁型或晶体管型，构成部分繁杂，稳定性与安全性不能保证，基本不能实现调压，并且谐波导致的污染也无法高效解决。

受其本身的限制，设施关键部分不能排除环境等各种因素的影响，所以整定位需要限期停电核验，检修成本大，不符合自动化管理的理念。

自动化变配电所能够借助信息技术完成线上监测，进行自我问题诊断，依靠网络技术降低检修成本。

自动化体系内包含电压、无功自动管控功能，能够有效提升电压可使用率，保障了电力系统关键设施与电器设施的运行,提升供电品质。

自动化体系借助计算机收集讯号和数据，并依赖其高速运算的功能,将各种信息综合分析，并反馈给工作者，并能提供可行的应对策略，保证了意外处理的效率和质量，符合运行自动化的要求。

（二）自动化控制保护机制的构成部分首先是变电所部分。

这部分包含当地监控微机,微机是整个体系的核心，负责对10kV配电所的运作状况实行信息收集、检测与反映，并能够对开关柜断路器实施分合控制、电能量的累积，还能够完成事件次序整合、计算与判断、信息存储和查找、远程通讯等。

其次是通信层。

这里主要包含通讯控制中心，借助控制设施，各断路器间隙中保护测控部分、主体监测微机、远程调度进行数据的互换和共享，能高校进行数据处理、命令下达、情况反馈，提升了变电所运作的稳定性，降低连接成本,且能做到远程监测与调整。

最后间隔部分，所有间隔设施配备了监测微机型继电器和其余自动化设备,各断路器都有专属微机型继电器操控。

铁路信号电源供电的自动化信息管理系统

2.4输出端口主备单元模块“零”切换分析
信号电源输出端口的电路结构为二路ＤＣ４００Ｖ母线，分回路经ＤＣ／ＤＣ变换后，为直流继电器、自动闭塞、转辙机等设备供电；由控制计算机与统一的时钟母线控制，分回路经ＤＣ／ＡＣ变换后，经并联均流输出，为信号点灯、轨道电路、道岔表示灯、２５Ｈｚ轨道电路等供电；ＤＣ／ＡＣ交流模块采用可控制逆变电路，在同一时钟（时钟母线）和控制计算机的控制下，实现同时起振、同时过零的洁净正弦交流电；直流、交流电源输出均可以实现双单元模块并联均流冗余热备份；所有输出交、直电源单元模块全部采用并联均流方式，实现了任何转换条件下的输出单元模块“零”切换。存在的不足：由于全部采用高频电力电子技术，特别是可控交流逆变电路中大量采用进口大功率晶闸管，生产成本较现场大量运用的铁路信号智能电源屏高出约２．５倍。综上分析，采用二路引入电源同时工作、电源输入无触点切换、直流母线供电、交直流输出并联均流冗余等技术方案，可以实现铁路信号设备供电“零”切换的需求，属信号理想电源。
1.2假“Ｈ”型供电结构
二路引入电源同时工作，经交流接触器自动切换后，二路电源分别给部分模块单元工频交流稳压器供电，配备单板计算机进行智能数字型监测；交流负荷采用经过分散的工频交流稳压器进行稳压、隔离变换后，向信号点灯、轨道电路、道岔表示等信号设备供电；直流负荷则经高频开关型直流电源输出，为直流继电器、闭塞设备、道岔等设备供电；模块单元多采用Ｎ＋１或１＋１等备用方式，交流备用模块可手动或部分自动转换。假“Ｈ”型供电结构及工作原理示意如图２所示。存在不足：电源输入采用交流接触器组，且需要动作２台交流接触器，切换时间可能大于要求的０．１５ｓ，断电会导致工频交流稳压器停止工作；供电高压侧断相，切换交流接触器线圈不能完全失电时，易造成部分工频交流稳压器不能正常工作，部分信号设备因此失电；输出单元模块与“Ｙ”型相同，需要人工切换，实质为假“Ｈ”型供电。总之，目前国内铁路信号智能电源屏还没有统一的或确切定义的技术条件或行业标准，现场在用的主流信号电源屏，均达不到理想的双路输入电源“零”切换输出的要求，电源屏输出中断引起的信号设备失电故障，占信号设备故障的比重较大。

电气化铁路牵引供电变电站综合自动化系统(精)

电气化铁路牵引供电变电站综合自动化系统铁路牵引供电变电站是电气化铁路电力机车供电的专用变电站，变电站的“综合自动化系统"（本项目是变电站安全可靠运行的核心设备.铁路运输有极高的时效要求，综合自动化系统是变电站运行的关键设备，设备选型时必须对厂家的生产资质、历史业绩、技术能力均须进行全面的考量，入选厂家通过公开招标，有针对性地为标的变电站拟定系统配置方案,制定承揽工程的内容和价格,参与相对公开应标竞争，因此,本项目对应的市场门槛较高。

本项目——-—牵引变电站综合自动化设备,同样适用于城市地铁、轻轨配备的变电站。

牵引变电站综合自动化系统在组成结构上类似电力行业的高等级变电站的综合自动化设备，但使用要求和技术特性差异很大。

牵引变电站综合自动化设备是铁路行业内的高端自动化设备，其延伸产品众多,是为铁路行业供货和服务的厂家技术竞争的制高点。

牵引变电站综合自动化系统是计算机测控技术、信息处理技术、通讯技术合一的高技术产品,通常由以下主要设备组成:∙馈线保护装置—----——----—-———--—用于电力机车供电线路的保护装置∙变压器保护装置—--—-—----——---—用于电力牵引专用变压器的保护装置∙补偿电容保护装置————--—-—----用于补偿电容的保护和自动投切装置∙变电站站内自动化设备——--—-—用于测量、控制、通讯的设备∙分区站自动化设备——---————---—用于两变电站之间分区站的专用设备∙常规电力设备保护装置-———--—类似电力行业的自动化设备∙高可靠的计算机系统---———--—-用于信息处理牵引变电站综合自动化系统延伸或关联自动化系统主要有：∙变电站安防系统∙变电站视频监控系统∙供电段、路局指挥调度系统∙其他现存在技术难关的自动化系统，如：过分相自动控制装置、自动无功补偿装置等等社会效益我国将进入电气化铁路和城市地铁的建设高潮，牵引变电站综合自动化设备全套依靠引进的状况必将逐步被更为适用并价格低廉的国产设备取代.国产设备单纯依靠价格优势取代进口设备的状况必将被保持价格优势的一流性能的先进设备所取代。

35kV变电站综合自动化

35kV变电站综合自动化标题：35kV变电站综合自动化引言概述：随着电力系统的不断发展，35kV变电站作为电力系统的重要组成部分，其自动化水平也日益提高。

本文将详细介绍35kV变电站综合自动化的相关内容，包括自动化系统的优势、主要功能、应用范围、发展趋势等方面。

一、自动化系统的优势1.1 提高运行效率：自动化系统能够实现设备的远程监控和控制，提高了变电站的运行效率。

1.2 提高安全性：自动化系统能够实时监测设备状态，及时发现问题并采取措施，提高了变电站的安全性。

1.3 降低人工成本：自动化系统减少了人工操作的需求，降低了人工成本。

二、自动化系统的主要功能2.1 远程监测：自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态，包括电压、电流、温度等参数。

2.2 远程控制：自动化系统能够远程控制设备的开关、调节参数等操作，实现远程操作。

2.3 数据存储与分析：自动化系统能够对变电站运行数据进行存储和分析，为运维人员提供参考依据。

三、自动化系统的应用范围3.1 变电站监控：自动化系统可用于35kV变电站的监控，实时监测设备的运行状态。

3.2 设备保护：自动化系统可实现对设备的保护功能，当设备出现异常时能够及时采取措施。

3.3 负荷调度：自动化系统可用于负荷调度，实现对电力系统的优化管理。

四、自动化系统的发展趋势4.1 云平台应用：未来自动化系统将更多地应用云平台技术，实现数据的实时共享和处理。

4.2 人工智能技术：自动化系统将逐渐引入人工智能技术，实现更智能化的运行管理。

4.3 多元化应用：自动化系统将向多元化方向发展，不仅应用于35kV变电站，还将涉及电力系统的其他领域。

五、结论35kV变电站综合自动化是电力系统发展的必然趋势，其优势、功能、应用范围和发展趋势都将为电力系统的运行管理带来更多便利和效率提升。

随着技术的不断进步，自动化系统将不断完善和创新，为电力系统的稳定运行和安全保障提供更多支持。

铁路电力供电基础知识(1)

第一章电力供电系统概述
双回线式配电网络双回线式配电网络是近年来新出现的，主要解决在双线铁路区段自动闭塞信号可靠供电问题。区间信号一路由10kV自动闭塞线路经站内变压器降压，再经 220V线路供给电源箱及电源切换箱；另一路由10kV 电力贯通线路经站内变压器降压，再经220V线路供给电源箱及电源切换箱供给区间信号。
第一章电力供电系统概述
电力供电系统是整个铁路运输系统的重要组成部分，是确保调度指挥、信号、通信、旅客服务等系统重要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施，担负着铁路指挥系统、自动化系统、牵引系统及铁路各行各业的供电任务，因此其供电质量的好坏直接影响到高速列车运行的正常与否，乃至直接危及到铁路工作人员及乘客的生命安全。
第一章电力供电系统概述
二级负荷的供电通常二级负荷允许有计划的停电数小时，故一般以一回路电源供电。由于铁路运输产生的特点是一处阻塞将影响全线的畅通，因此尽管是二级负荷，当地区变、配电所有两路电源时，宜采用环行供电。当设置小站电气集中联锁和色灯电锁器联锁等设备时，如附近无可靠电源，宜采用全线或局部贯通线路供电。当通信分枢纽电源室和编组站通信机械室附近有第二电源时，应采用二路电源供电。三级负荷的供电。三级负荷由一路电源供电。
贯通线
箱
…
箱
变
变
变配电所
区间负荷
区间负
车
荷
站
第一章电力供电系统概述
第一节电力供电负荷分级
为保证铁路重要用户的供电，将铁路电力负荷按其设备的重要程度分为三级：
一级负荷：中断供电将引起人身伤亡、主要设备损坏、大量减产、造成铁路运输秩序混乱。
属于此类负荷的有：调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰电气集中联锁、存储式驼峰电气集中、机械化驼峰的空压机及驼峰区照明、局通信枢纽及以上的电源室、中心医院的外科和妇产科的手术室、特大型站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道及设有国际联运换装设备的用电设备、内燃机车电动上油机械(无其他上油设备时)、局电子计算中心站。