探讨铁路电力远动系统及抗干扰技术

  中图分类号TM712 文献标识码 A 文章编号
  
  铁路电力系统肩负着为铁路信号设备可靠供电的艰巨任务,是铁路行车安全的基础。铁路电力远动系统在新建及改造铁路上比较常用的,本文对铁路电力远动系统进行了阐述分析。介绍了我国铁路电力远动系统的组成及特点,分析了铁路电力远动系统的主干扰因素及远动系统的抗干扰措施。
  关键词铁路电力 , 远动系统,供电,干扰分析
  
  Abstract the railway power system has the responsibility to railway signal equipment reliable power supply of the task, it is the foundation of the railway traffic safety. Railway power far in the new and dynamic system transformation railway are frequently used in this paper, dynamic system of railway power far described analysis. Introduced in railway power far dynamic system composition and characteristics, analyzed the railway power far move system’s main interference factors of the system and far move anti-jamming measures.
  Keywords railway power, far dynamic system, power supply, interference analysis
  
  
  1. 铁路电力运动系统简介
   铁路电力远动系统是保障铁路行车重措施。铁路电力远动系统由调度主站、被控站和远动通道三部分组成,其中,远动通道可分为车站监控系统和变、配电所监控系统两部分。各级电力调度管理模式、远动终端的数据采集和处理、各级远动控制主站与远动终端之间数据通信及计算机系统等多个方面及专业,是一项复杂的系统工程。
   (1)车站监控系统
   该系统包括高压监控系统、低压监控系统。高监控系统主是对车站lO kV变压器高压侧输入电压、输入电流的监控。它包括对输入电压值、输入流值的监测。以及对安装于10 kV电线路上的高压断路器的控制。低压监控系统主对车站10 kV压器低压侧输出电压、输出电流的监控。它包括对输出电压值、输出电流值的监测;对低压配电盘中低压断路器的控制。
   (2)变、配电所监控系统
   该系统主包括对铁路变、配电所内高压设备的监控,以及对直流电源系统的监控。该系统铁路内一般采取两种方式。方式一变、配电所高压设备次保护装置全面采用微机保护装置。高压设备的分合全部采用微机控制。高压设备的保护整定值的设
  置也由操作员通过微机设置完成。方式二变、配所高压设备二次保护装置仍然采用继电器保护装置。同时,变、配电所内增设微机监测装置。这两种方式都能为电力远动系统提供必的数据接口,但是,在方式二中,变、配电所高压设备微机控制能力略不足,实现电力系统“远动”比较困难。
  
   (3)通讯通道
   车站监控系统及变、配电所监控系统所采集的量信息通过通讯通道送往调度中心,调度中心通过通道向车站监控系统及变、配电所监控系统下达遥指令。目前,在铁路内部。通讯通道一般采用公网通讯。通讯设备一般采用调制解调器。该种方式优点
  是通讯通道运营成本较低,但通讯速度较慢。
   (4)调度中心
   调度中心是电力远动系统的核心,大量的数据从车站及变、配电所通过通讯通道被送往调度中心。调度中心对数据进行分析、处理、保存。铁路局、水段的调度人员也可通过调度中心直接远程操控车站及变、配电所的现场设备。而铁路电力远动系统由于其环境与应用的特殊性,与其他电力远动系统相比较,有自己独特的特点,体现在以下几个方面
   ①从大的范围来看。铁路电力系统工作与公共电网的末端,属于电力系统发电、输电、供电三个节中的供配电环节,但其对供电可靠性的求却非常高。以铁路沿线各车站信号为例,自动闭塞信号的中断时间不能超过150ms。
   ②整个系统接线形式较为简单,各变(配)电所沿线基本均匀分布。相互连接,连接形式有两种一级负荷贯通线与综合负荷贯通线。可以只有其一或两者兼而有之。
   ③铁路系统电源取自地方供电局的变电站,供电方式为专盘专线。电压等级一般为110kV、35 kV或10kV,少量使用220kV。变配电所结构较单一变(配)电所构成基本相同,具有功能标准化的特点
   ④系统设备涉及到的电力设备功率较大。在开关开闭过程中产生的过电压和过电流会引起强大的电磁干扰。同时,远动设备还承受供电线路和电化铁路产生的电磁噪声的干扰,因此系统设计、施工时需充分考虑抗干扰措施。
  3铁力电力远动干扰分析
  3.1干扰因素
   远动系统的稳定运行与电力系统的可靠供电密切相关。远动设备抗干扰能力作为系统设备设计内容的组成部分,已经成为铁路电力系统设计过程中必须考虑的问题。在铁路运行过程中产生的干扰主为如雷电干扰、电网干扰、自然因素的干扰等等。
   (1)雷电的干扰雷电伴随着整个放电过程生放电噪声和电磁干扰。对电路、装置设备造成危
   (2)电网的干扰配电线路的阻抗及与配电相接的负载发生变化。例如大功率设备和大功率电机的肩动,大型变压器的励磁冲击电流等,这些现都会造成供电电压的瞬时变动。供电电压的瞬时变电动会产生过电压、电流冲击和高频振荡等干扰。
   (3)自然想象的干扰由于大自然现象所造、各种电磁噪声,主包括大气层噪声、雷电、太阳常电磁辐射以及来自宇宙的电磁辐射噪声等。
  3.2抗干扰措施设计
   (1)采取有效的屏蔽措施例如在选择变电中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器防止高频干扰进入远动终端设备内部,高压设备与动终端输入、输出采用带屏蔽层的电缆,两端接地,减少耦合感应电压。在远动终端设备的输入端子上对接一耐高压的小电容,可以有效抑制外部高频干扰。
   (2)接地设计一次系统接地主是为了防中性点接地、保护设备。合适的接地系统可以有效保障设备安全运行。对于断路器柜接地处增加接
  地扁铁和接地极的数量。设备接地处增加增加接地网络互接线,降低接地网中瞬变电位差,提高对二设备的电磁兼容,减少对远动终端的干扰。二次系其接地分为安全接地和工作接地,安全接地主是为。了避免工作人员冈设备绝缘损坏或绝缘降低时,遭受触电危险和保证设备安全,将设备外壳接地,接线采用多股铜软线,导电性好、接地牢固可靠,安接地网可以和一次设备的接地网相连;工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电基准,保证其可靠运行,防止地环流干扰。由于高柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料,本身也有屏蔽作用,将高低高柜都可靠接地。远动终端微机电地和数字地不与机壳外壳相连,这样可以减小电源同机壳之间的分布电容,提高抗共模干扰的能力,可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
   (3)滤波器的设计开关电源滤波电路。采用低通滤波区高次谐波,采用双端对称输入来抑制共模干扰,软件采用里离散的采集方式,并选用相应的滤波技术。
   (4)分散独立功能块供电,每个功能块均设的电压过载保护。不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏。也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合,大大提高供电的可靠性。
   (5)数据采集抗干扰设计信息量采集时,专门的变送器屏柜。将变送器部分封装在RTU内。减少中间环节。这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号,并且还会产生尖脉信号,也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
   除此以外。采取良好的隔离措施,过程通道抗扰设计、控制状态位的抗干扰设计、程序运行失常的抗干扰设计、单片机软件的抗干扰设计等,都会减对电力远动系统的干扰。
  4.结束语
   总之,铁路电力供应与铁路行车和安全密切相独关,是铁路运输基层设施的重组成部分。列车速度的提高,各种车辆安全监控设备的投入使用,对供电可靠性求将越来越高。提高供电质量,缩小故障响范围,减少停电时间,是铁路运输部门对供电段提消出的基本求。铁路电力远动系统已成为铁路供电段向铁路沿线各种行车安全监控设备不问断优质供
  电不可缺少的工具。
  参考文献
  1TB10008–2006,铁路电力设计规范S.
  2李焱.德国铁路电力技术的成功经验J.中国铁路2006(1)56—57.