摘要：最近几年，随着改革开放春风吹来，科学技术不断发展，我国的铁路运输行业在国家的带领和发展下得到了蓬勃发展，铁路事业的发展带动了经济的腾飞，带动了人民走向小康之路。如今自动化技术的发展使铁路电力线路更加具有保障，使铁路运输走向迅速发展的道路。
关键词：铁路电力；自动化技术；应用
一、铁路电力线路自动技术的介绍
铁路电力线路的自动化技术是指由计算机科学技术、通信技术、网络技术以及微电子技术等组成来监测、控制和管理铁路系统中的电力线路的一种专业性的技术。通过这样的方式，可以提高铁路电力系统的调度、管理、维护和运行，保证铁路电力线路的安全。当铁路电力线路出现故障时，自动化技术可以及时监测出问题线路，并处理故障，工作人员也可以通过自动化系统的提示，及时发现问题，迅速判断做出处理方案，提高铁路电力线路的运行的稳定性，减少故障带来的损失。
二、铁路电力线路自动化的组成
1、视频监控自动化技术
铁路电力线路组成结构复杂多样，其中铁路电力视频监控系统在铁路电力系统中举足轻重，因为其肩负着整个铁路电力系统的监控作用。铁路电力自动化视频监控系统主要是由铁路通信、铁路前端供电设施以及调度设备3大部分组成。其中铁路通信主要是对铁路相关视频信息的收集和整理，铁路前端供电设施对视频监控系统进行供电，使铁路通信系统手机的相关信息能够迅速传输到铁路调度设备进行数据的分析整理。
2、配电所微机保护和综合自动化技术
在现代化的铁路运输系统中必不可少的是完备的通信和相关保护技术，主要是由通信设备、监控设备以及完善的应急保护设备共同组成。其中，通信设备负责铁路电力线路的相关通讯需求，使分散的铁路系统能够得到统一的通讯指令，以防止某些意外情况的发生导致相互之间通讯的阻断。监控设备起到对正铁路电力系统的监控功能，其主要组成部分有监控单原子、直流电源供电系统、脉冲电度表显示器、自动启动关闭装置以及必要的系统保护机制，其中所有的组成部分都由以太网相互连接形成一个有机的整体，共同工作，当铁路电力系统某个部分出现故障，相应的部件就能够迅速检测出故障部位以及检测出问题的所在。
3、调度自动化技术
铁路运输四通八达，要是没有相应的、合理的铁路调度和运营，则很难使铁路运输在繁忙的运输中做到井然有序，所以合理规范的铁路电路自动化调度技术是完成铁路庞大的交通运输的一大重要保证。一般来说，现在最为先进的铁路电力线路自动化调度系统是由铁路站终端装置、相关的通信通道以及铁路站调度信息系统3大部分组成，其相互之间的协调合作使铁路调度更加有效率。
三、自动化技术在铁路电气工程中的具体应用
1、信号电源监控
1.1系统结构
信息电源监控系统主要是由以下三个部分组成：主站层、通信通道、监控装置。为提高系统的性能，可以采用SCADA和信号电源监控一体化的方案，该监控系统能够使工作人员对信号供电装置的运行状态进行实时掌握，解决盲目管理的问题，可以发现故障隐患，并进行快速处理，为供电可靠性提供强有力的保障。同时该系统可以对故障发生的电压及电流波形进行记录，从而帮助工作人员对故障的发生过程进行了解，进而分析引发故障问题的原因。
1.2主站功能
（1）运行监视功能。信号电源的接线图可在计算机屏幕上进行直观显示，通过查看，工作人员能对电压、电流等参数以及开关的状态予以实时掌握；可对能够反映出信号电源电压和电流变化趋势的曲线进行显示；可以通过列表的方式对开关位置变换事件顺序的记录结果进行显示。
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（2）事件报警功能。当系统接收到现场监控装置传回的电压及电流异常报警信息后，在计算机屏幕上能够自动弹出报警画面，并对相关的报警信息进行显示，同时还可辅以声光效果，从而提醒值班人员对故障问题进行查看和处理。此外，事件报警还具备电压及电流有效值变化趋势图的显示功能。
（3）故障录波功能。可对过流故障录波结果进行检索和显示，并且具有波形放大、缩小以及平移等功能，可通过对光标的移动，对波形上选定点的瞬时值进行测量，并下达人工录波指令。
（4）图形管理功能。图形管理分为以下几个部分，一级为布局图管理，二级为供电臂示意图管理，三级为车站图管理，可从一级图中对二级图进行调取，要求图表的绘制简单、便捷。此外可在二级图上对高压侧开关进行控制。
（5）参数读取与整定。主要包括如下内容：对现场监控装置的站址进行读取和整定；遥测越限及录波启动的整定值等。
2、铁路线路自动化
2.1短路故障的处理
对线路中短路故障的隔离及恢复供电的方式有两种，一种是现场控制，另一种是远程遥控。前者主要是借助现场中的自动分段器和重合器等装置来完成，整个控制过程不需要进行通信；后者则是通过主站遥控来完成，需要借助通信信道进行信号传输。
现场控制。采用的是V-T的控制方式，即电压-时间，其控制原理如下：当线路失压时，自动分段器会跳闸，当检测到一侧有电压，会在延迟一段时间后进行合闸，若是在预先设定好的时间内失压，则立即跳闸，并完成自锁。例如，线路中的A点出现永久性短路故障，系统以现场控制的方式对故障进行隔离，具体过程如下：故障发生后，重合器1先行跳闸，随后分段器1～4全部失压跳闸；重合器1合闸，分段器1合到故障上，重合器1重新跳开，分段器1再次失压跳开并自锁；重合器1再合闸，对非故障区段的线路恢复供电，当达到预定的延时以后，重合器2合闸，分段器4和分段器3依次合闸成功，分段器2合到故障上，重合器2跳开，分段器2～4失压跳闸，且分段器2自锁；重合器2合闸，分段器3和4依次合闸，非故障段线路供电恢复。由上述控制过程可知，现场控制无需通信，前期投资小，便于实现，但整个过程需要进行多次重合，会对用电设备造成较大的冲击。
2.2远程遥控
这种控制方式主要是利用通信网络，对线路中的负荷开关进行遥控，从而实现对故障的隔离，并对非故障区段恢复供电。仍以A点永久性短路故障为例，对远程遥控的过程进行分析。故障发生后，重合器1跳开，设置在现场的FTU和RTU会利用通信网络将故障检测结果传给FA控制主站；重合器1与分段器1处开关检测出故障电流，其它开关处无故障电流通过，由此判定故障点在分段器1和分段器2之间，此时主站通过遥控使分段器1和分段器2同时跳开，并合上重合器1和重合器2，故障区段被隔离，非故障区段恢复供电。通过分析可知，这种控制方式的过程简单，开关动作次数少，对系统造成的冲击较小，但需要进行远程通信，投资相对较高。
2.3小电流故障的处理
当线路出现此类故障时，零序电流会从故障点两侧流向故障点，该电流的初始极性相反，若是故障点处于线路的末端时，在该故障点前方的FTU侧量到的零序电流值最大。根据这一情况，可快速对小电流故障的位置进行准确判断。
结束语
铁路电力线路自动化技术的运用顺应了时代的发展，满足了当今社会对铁路安全的要求。铁路电力线路自动化技术保障了铁路沿线的电力供应，提高了铁路供电的稳定性和安全性，保障了供电的质量和管理水平，从而提高了铁路运输的效率，创造了更好的经济效益和社会效益。我相信在将来随着科学技术的迅速发展和社会的进步，电力线路自动化技术会引起更多的关注，成为现代铁路电力线路的发展的主要方向。
参考文献
[1]李延亮.铁路35/10kV变配电所综合自动化监控系统的设计[D].西南交通大学,2017.
论文作者:陈达
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：铁路论文; 故障论文; 电流论文; 电力线路论文; 技术论文; 系统论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第31期论文;