高速铁路电力远动技术的应用及其研究

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摘 要：高速铁路的安全运行关系到众多的因素影响，而在这些因素中，电力远动技术具有重要的作用。电力远动技术的应用提高了供电系统的稳定性，也提高了铁路运行的安全性。文章对于高速铁路电力远动技术的结构进行了分析，并且就电力远动技术的应用进行了研究。
关键词：高速铁路;电力远动;应用研究
中图分类号：U224.9    文献标志码：A    文章编号：2095-2945（2019）05-0176-02
高速铁路是二十一世纪的伟大发明，它改变了人们的出行方式，为交通提供了重大的便利，不过高速铁路的发展离不开电力远动技术的应用。并且随着我国科学技术的进步和发展，电力远动技术也得到了改善，在传统的基础上不断完善提高，改善了系统的性能，保证了铁路运行的安全和顺畅。当然在实际的应用过程中，仍然存在着些许的不足之处，本篇文章对高速铁路电力远动系统进行研究分析，希望能够对电力远动系统的完善提供一定的参考。
1 高速铁路电力远动系统的重要性
高速铁路之所以能够安全运行，和电力远动系统的应用密切相关。所谓的高速铁路的电力远动系统，是综合性的计算机网络系统，主要是对高速列车的行车信号电源以及其他重要符合供电状态进行实时监控和控制。
2 高速铁路电力远动系统的组成
高速铁路电力远动系统的基本构成单元主要包括以下几个部分，包括电力传输监控系统、中央调度系统以及通信通道。
高速铁路的电力传输监控系统主要是利用监控设备对于铁路沿线变电器及其相应的指标进行及时的监控，以便能够及时的关注出现的问题及缺陷等。中央调度中心相当于是大脑中枢一般的存在，负责对于整个系统的运行进行分析判断从而保证整个系统的稳定运行。通信通道负责连接中央控制站以及终端间的信息交换，作为信息的中间传递的介质。
3 高速铁路电力远动系统的功能介绍
高速铁路的电力远动系统的重要功能就是确保整个铁路系统运行的持久性以及稳定性，并且随着我国高速铁路电力远动系统的不断完善，其在高速铁路系统中所起到的调节和监控的作用也越来越明显。
3.1 远程监控功能
电力远动系统可以对高速铁路运行过程中出现的问題进行监控，并且远程发送指令保证其按照指令运行，并且及时发现存在的故障并进行处理。
3.2 通信功能
电力远动系统能够连接RTU、MODEM等各个网络节点从而实现顺畅通信功能。
3.3 遥控监测功能
电力远动系统能够遥控监测，根据高速铁路各个线路的运行进行监测并且得出监测结果，从而判定各个线路的运行是否正常，保证高速铁路的正常运行。
3.4 越线警报
电力远动系统能够对铁路沿线的电路信号进行及时的监控，一旦发现电路故障或者电压异常等情况就会发出警报，保证工作人员能够及时的处理情况。
4 高速铁路电力远动技术的应用
高速铁路电力远动系统和其他的有线系统不同，同时具备高压电流和电压互感，另外，还具备较多的特殊功能。电力远动系统能够对供电系统和供电质量的安全与否进行实时的监控，从而有效的降低事故的发生率，同时也能够对于应急故障的发生提供有利的技术支持;和其他的普通铁路系统相比，高速铁路的远动控制系统具有很大的不同，远动控制系统装备有普通远动系统所不具备的配电装置，另外，系统的高压设备和低压设备的监控内容也存在着很大的差异。高铁远动系统的高压设备的监测内容是电力设备的运行状态，而低压设备的监控内容则是各路的电流和电压;不同的电力系统的供电方式也有所差异。高铁的远动系统中控制电流系统采用的是接力式的供电方式，而且电力的排列顺序也有所差异，供电线路存在基本的防护系统，出现事故的时候能够保证第一时间提供速断保护或者过流保护，从而确保线路的完整运行。
高速铁路的电力远动系统能够确保在高速线路出现故障的时候产生断电保护，如果想要线路恢复正常运行，那么备用所的自投装置或者主动所便会自动重合闸，故障点的开关通过一次电流，另一侧无电流通过。一般情况下，高铁远动系统中的备用所和主动所能够保证线路出现故障的时候完成速断保护，而且能够完成一次重合闸操作。当出现线路永久性故障时，备用所和主动所的操作内容是有差异的，但是最终线路重合和备自投后肯定会马上跳开，设置重合闸的位置故障点会有两次电流通过，另外一侧只有一次通过。
当高铁线路的某一段出现永久性短路时，主动所的一侧会在第一时间对于故障产生感应并且完成速断保护，然后备用所自投之后加速跳开，每个位置的开关可以感应到一次电流，不过由于时间点的差异，各个故障点感应到电流的时间会出现延迟，所以在线路出现故障的时候，要对每一个路段的开关站的高压电流值进行实时测量并且做出标记。
5 电力远动系统中的故障处理
5.1 电力远动系统的故障分析
高速铁路一般使用连续供电，不过在实践中，大多数供电系统都能够对一些简单的故障做应急处理。比如电压超过限度这种问题可以试想快速的保护以保持高速铁路系统电力的稳定性，确保铁路运行的正常。另外，电力远动系统对于铁路的各个线路进行监测，一旦发现线路异常，也可以进行相应的保护。因此电力远动系统能够设计程序对铁路进行紧急处理，确保能够实现对铁路线路的短期维护，然后再关闭电闸。整个故障流程不需要人力进行监控。目前来看，我国的电力远动系统已经逐步实现自动化，一旦高压线路出现故障铁路沿线基础设施都会改变参数。
从高速铁路运行实际情况来看，沿线线路比较容易产生故障，这时系统会自动断电确保人身和运输的安全。如果想要重新供电，就需要主控站自动开启电闸或者采用备用设施。一般主设施以及备用设施会在故障产生后自动进行保护，而且根据故障类型进行处理。如果主设施及备用设施都无法进行故障判断或者修复时就应该设置重合闸的故障点，避免故障线路对正常线路造成损害。
5.2 电力远动系统故障判断实例
如果高速铁路的电线出现永久性故障，能够通过线路电流流过的速度来判断故障并且确定故障位置。在电流的两次合闸之间的延时判断，对故障点的确认需要经过以下几步：第一高速铁路一旦出现故障，主设施会自动断电，所有电线跳闸判断故障位置和类型;第二，当电流流经监控设备，备用设备自动设置措施，监控设备将快速跳闸的数据输送到系统;第三当故障持续时间超过设定时间之后，或者超过线路设置的自动保护时间，主控站会根据此反应检测延时故障;第四，当主控站收到故障后，通过对信息数据分析精确计算每个故障产生的时间。通过以上几步能够确定高速铁路系统中故障出现的位置。
5.3 电力远动系统的优势
电力远动系统由管理系统、行波系统、远程维护系统以及全面分析通信网络四部分组成，具有较高的自动化程度，能够完成自动测试故障距离、人工波形分析等，误差控制在可控范围内。行波故障是指当线路出现故障时可以根据波的传播速度以及到达时间来确认故障点的位置。电力远动系统能够收集短路电流分布值，连接线路行波故障定位技术能够作为依据。
6 高速铁路电力远动系统的应用问题
遥测和遥信技术在通信技术中应用广泛且非常重要，这两个技术在高铁远动系统中也是大力应用的。遥测技术能够对变电所内的相电电业、电流和功率进行监测，通过监测得到的数据进行计算分析，然后相关工作人员根据分析的结果来了解列车的运行情况。除了遥测技术之外，遥信技術也得到了广泛的应用。遥信技术是根据高压断电器的位置、故障信号的采集来完成对于信号变化的采集，确保信号的准确性。工作人员通过对数据进行分析来合理安排列车的运行。
高速铁路电力远动系统在使用过程中也会出现故障，而系统中通信技术和遥控技术的使用则能够对高速铁路运行中出现的故障进行及时检测。中央控制室根据电力远动系统的故障进行故障的排查，电力系统中的电流检测和FTU检测对线路中的故障进行判断，找出故障发生的部位然后各部门进行处理。检修部门要根据故障发生位置对故障发生点进行隔离，电路控制部门则要在检修部门完成检修之后恢复故障区的供电，同时要完成故障分析报告。
高速铁路电力远动系统的通信传输的正常运行需要在稳定的环境下进行，因此电力运动技术的应用需要排除干扰因素。电磁干扰是最容易干扰电力远动技术应用的因素，因此要做好电磁兼容工作保证在电磁环境中，电力远动系统能够正常的运行和工作。除此之外，半导体开关关断干扰、物理化学干扰因素、电网干扰等都是干扰电力远动系统的因素，为了提高电力远动系统的抗干扰能力，就要使用屏蔽技术来对干扰进行抑制，需要重点探究硬件和软件屏蔽干扰能力的技术。
7 结束语
高速铁路在我国的应用越来越突出，而且我国的高速铁路技术已经成为我国在世界范围内的一张名片。电力远动技术在高速铁路中的应用也越来越广泛，对于保证高速铁路的安全稳定的运行有着重要的、不可或缺的作用。电力远动技术的发展为高速铁路的自动化和无人化发展提供了技术支持和前进的动力，为了进一步的提高我国高速铁路全面进步发展，高速铁路电力远动系统的技术研发人员要不断的发展创新远动技术，而我国的高速铁路系统研发出更加先进的电力远动系统，不断推动我国高速铁路的发展和进步。
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