智能低压配电系统在铁路供电中的应用

赵国梁 / 中铁十二局集团电气化工程有限公司

智能低压配电系统在铁路供电中的应用

赵国梁 / 中铁十二局集团电气化工程有限公司

近些年随着铁路工程的不断修建，人们开始越来越关注铁路供电的可靠性与安全性，但传统的低压配电系统中经常会出现供电问题，导致铁路不能正常通行，随着科技的不断发展，智能化开始得到越来越广泛的应用，其中智能低压配电系统作为一种较为先进的供电系统，在铁路供电中占据着重要的地位，因此，也得到了广泛的应用。本文阐述了智能低压配电系统的特点与在铁路供电中应用的优势，并详细分析了智能低压配电系统在铁路供电中的应用，为今后铁路供电中更为有效的应用智能低压配电系统提供一定的借鉴。

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一、智能低压配电系统的主要特点

（一）智能化

智能低压配电系统可以提高铁路供电的可靠性与质量，在采用智能低压配电系统时主要是采用大量的微处理器与数模转换器芯片，采用数字化对被测参数进行处理，这在一定程度上大大提高了系统测量的精度，降低了产品的分散程度，从而有助于供电单位进行生产计划，合理分配负荷，进而为系统供电节省大量的电力与维修成本，从根本上提高了智能低压配电系统的可靠性与稳定性。

（二）功能多样化

传统的低压配电系统较单一，而智能低压配电大大改善了这种情况，智能低压配电正趋多样化发展，进而实现了测量、控制与保护的功能，智能低压配电可以有效的避免低压配电系统中的二次接线，使系统中的各个模块之间的连接更加紧密，在对低压配电进行安装与运行时采用智能化的方式可以大大的节省时间，并且操作起来较为便捷。

（三）网络化

在现代的智能化保护装置中一般就会预留数字通信，智能化的低压配电系统是在无人操作的情况下进行的，对低压配电系统进行适时监控，进而实现与计算机的连接，在对计算机进行监控时，可以有效的完成采集、处理、存储、通信与控制的功能。

二、智能低压配电系统在铁路供电应用中的优势

（一）高可靠性

智能低压配电系统的配电终端采用了智能化的电器元件，将微电子技术、计算机控制技术及现代网络通信技术与传统的配电技术相结合，最大程度的满足了铁路电力系统遥控、遥讯、遥测以及遥调的要求，极大的提高了终端配电的可靠性。除此之外，智能低压配电系统具备了系统监测、故障诊断以及处理功能，对于铁路电力系统的安全稳定运行提供了保障。

（二）经济效益明显

铁路电力系统与普通电力系统有着较大的区别，其电力供应是沿铁路线进行，供应线路长，是呈线性的电力供应。而普通电力供应是按供电区域来进行，范围相对集中，铁路电力系统的供电特点决定了其对系统的运行维护的人力成本较高。智能低压配电系统能够实现对系统终端的遥测、遥控、遥调以及遥讯，系统运行维护人员只需要在区域监管中心就可以实现对系统终端的遥测、遥控，避免或减少了系统运作维护人员现场抄表、实地操作、定时巡视的工作量。除此之外，智能低压配电系统能够检测和记录用电回路的各种电量参数，断路器的状态、故障报警、故障原因等信息，较人工方式更为准确与及时。

（三）有效提高电力系统的运行安全

运行安全是铁路电力系统的关键性指标，智能低压配电系统由于具备了对系统运行状态的实时监测，能够捕捉到系统暂态的异常变化并进行分析处理，对于系统潜在的故障隐患可以做到事前发现及警告，极大的提高了系统的安全系数。此外，在系统出现供电故障时，智能低压配电系统在进行自动保护处理的同时，还可以提供故障位置、原因以及其它各种参数，对于工作人员快速排除故障，恢复系统正常运行具有十分重要的参考价值。

三、智能低压配电系统在铁路供电中的应用

（一）智能断路器在智能低压配电系统中的应用

智能断路器是集电子技术、零飞弧技术、电气自动化技术、计算机及软件技术及网络通信技术于一身的高性能电气设备。智能化断路器一般采用模块式结构，克服了许多传统断路器的缺点，能够实现保护、测量、监控于一体。目前铁路智能低压配电系统大都采用了这种高性能的智能化断路器，以此来提高铁路低压配电系统的智能化与自动化。在铁路智能低压配电系统中智能断路器基本工作模式是根据监测到的不同类型的故障电流，自动选择操作机构及灭弧装置预先设定的工作条件。为了能够达到电气和机械性能上的最佳分闸效果，智能断路器会在电流较小时低速分闸，电流较大时高速度分闸。智能断路器在铁路智能低压配电系统的工作过程是：当铁路配电系统出现故障时，继电保护装置发出分闸信号或工作人员发出操作信号后，智能断路器首先会启动智能识别模块，以此来判断当前智能断路器所处的运行条件，进而发出不同的控制信息调整操动机构的参数，以获得与当前系统工作状态相适应的运动特性，然后让断路器动作，及时切除铁路配电系统出现的故障。

（二）现场总线技术在铁路智能低压配电系统的应用

现场总线也称现场网络是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线。现场总线技术在铁路智能低压配电系统的应用，加大了低压配电系统中各中电气设备与计算机系统的数据共享，保障了计算系统的数据实时更新，以便能够更好的对铁路智能低压配电系统中的电气设备进行监测、保护和控制。现场总线同时也解决了铁路智能低压配电系统设备之间的开关信号、接点信号和模拟信号信息传递问题。现场总线通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现铁路智能低压配电系统高性能化、高可靠化、保养简便化。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因此应加大现场总线技术在铁路智能低压配电系统的应用。

（三）降压变电所低压部分的智能系统应用

1.模式一。

该模式可以实现对进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关的控制，进行遥测、遥控、遥信操作，还能够监测控制变电所备用电源的自投自复。在该模式中运用了断路器、智能数字化仪表、PLC，在一些铁路线路降压变电所低压部分得到广泛应用。

2.模式二。

该模式在模式一的基础上，可以进行遥测、遥信所有馈出回路。该智能低压配电系统的结构，是由太网网关、智能开关、PLC控制器、智能化数字仪表等部门组成，通过PLC来实现对变电所的智能监控。

（四）环控电控低压部分的智能系统应用

1.模式一。

该模式可以综合保护电动机回路，起到测量、监控的作用，以确保该回路配有的软起动和变频器能够安全稳定运行，同时在其他馈出回路电机保护和控制上，该模式运用了断路器、交流接触器和热继电器三者相互结合的方式，通过BAS系统来实现的。

2.模式二。

模式二是在模式一的基础上，加强了对所有馈出回路的控制，比如综合保护、测量、监控等，但是这种智能低压配电系统不同于BAS系统，该模式主要是将BAS系统与PLC相互结合，这样就可以拥有独立的通信控制器，对所采集到的数据进行适当的调整，进而保证数据的可靠性，该模式在一些铁路线路环控电控低压部分得到了广泛的应用。

四、结语

总之，随着科技的不断进步，智能化低压配电系统在铁路供电中得到了广泛的应用，主要是由于智能化低压配电系统具有高可靠性，其经济效益明显，可以有效的提高电力系统的运行安全，可以实现对供电低压测的有效监测与管理,在很大的程度上提高了铁路供电的可靠性，为铁路的正常运行提供了必要的保障，为人们的出行带来了便利。

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