铁路电力远动箱变温控系统及上送信息的优化郭占英论文_郭占英

(北京供电段 北京 100036)

摘要:为了保障高铁通信和信号设备的安全可靠供电,区间的箱式变电站的一、二次开关均纳入了供电远动系统,同时对箱变的运行环境也进行了监控,包括箱变环境温度。当环境温度超过一定值时启动风机或空调,并给出超温报警,提醒供电调度采取措施。但在实际应用中,由于没有统一规范,箱变温控系统及超温报警上送信息和方式各有不同,有的甚至严重干扰了调度员正常值班。文章就此进行分析。

关键词:铁路电力远动箱变;温控系统;上送信息;优化产生

引言

铁路电力供电系统负责向铁路沿线的铁路负荷供电,具有点多线长的特点。高速铁路依赖先进的通信和信号技术,沿铁路线每3km左右设置一处通信基站或信号中继站或光纤直放站,就要求有相应的电力供应,因此,具有体积小性能可靠的箱式变电站在我国高速度铁路应用非常广泛。但在实际应用中,由于没有统一规范,箱变温控系统及超温报警上送信息和方式各有不同,有的甚至严重干扰了调度员正常值班。本文结合现场情况对铁路电力远动箱变温控系统的优化方式进行探讨,为远动箱变温控系统的设计提供一定的现场基础。

1.远动箱变温控系统的作用和基本组成

1.1箱变的温控系统是确保箱变在夏季高温天气下正常运行的辅助系统。

远动箱变一般都露天布置,在炎热的夏季受太阳的照视,再加强设备自身的发热,没有排风系统是无法正常运行的,一般通过温控器实时监测箱式变电站的环境温度,自动启动排风系统(或空调系统)实现箱变的自动降温。铁路的箱变一般有两路电源引入,因此有一级和综合侧高压进出线开关设备、变压器及低压开关设备,也相应地分成不同的隔间。由于变压器是主要的发热元件,而低压室安装有RTU柜,因此变压器室和低压室必须设置有排风系统。

1.2箱变的温控系统的基本组成

箱变温控系统由温度采集计算部分、温度控制和上送信息三部分组成。温度采集计算部分由温度探头和温控器组成;温度控制部分有电源、接触器和风机组成;上送信息由温控器输出信号及RTU组成。

2.远动箱变温控系统超温报警与现场风机启动同时给出

2.1现场问题表现

铁路远动箱变设备厂家众多,对温控系统的设计也各不相同。有的在箱变内仅设置了一个温控器和温控探头,安装在箱变低压柜内RTU旁,当箱变内温度达到温控器设定温度(出厂为40℃)时,风扇启动开始进行空气循环,同时向电调监控后台发出“高温报警”信息,电调值班员看到高温报警信息后进行处置,通知现场工区巡视设备,造成每次高温报警后相关工区都进行现场巡视,浪费了大量人力、物力。由于高温报警信息与正常风机启动为同一温度设定值,不具备判断箱变温度异常的必然因素,对调度值班员的正常设备监视造成了影响,因此对该型箱变的温控系统必须进行改进和完善。

2.2优化方案

在箱变低压柜内再增加一套温控器及探头;从既有温控器并接电源线接于新温控器,为新温控器提供电源;将既有温控器向RTU上传的报警信号改接至新温控器的接点上,其他接线不变。

设定既有温控器启动温度为40;设定新温控器启动温度为60℃。

为了防止电压、电流在发生瞬间波动时形成大量的报警信息,可以远程设定每一种报警确定的时间,这个时间有两个量程即毫秒和秒,毫秒的设定范围可以从0—400ms,秒的设定范围从1.4一245.45,这样只有在设定的时间内连续达到越限值时才真正形成报警信息。在数据上传时采用了报警数据接收确定的方式即监测终端在确定管理软件正确的接收到报警数据后才将存储区内的报警数据清掉,这样避免了由于通信出现异常而造成报警数据丢失的现象。

2.3效果

优化后,远动箱变内温度达到40℃时既有温控器启动开启风机,用于箱变的排风降温,如果降温效果不好当箱变继续升温温度达到60℃时新温控器启动向电调监控后台发出高温报警信号。调度值班员即刻通知现场工区进行检查处理。

3.箱变风机自动启停调度端给出开关非远动操作报警

3.1现场问题表现

现场有两个温控器及相应温度传感器。风机启、停可手动、自动和远程控制。原理见下图:

由于主站可远程进行控制,调度主站将该对象认定为开关设备,当箱变KM1启动时,则调度主站报风机断路器非远动合,当停止时报非远动分闸。由于开关的非远动分、合是一级告警信息,频敏的报警影响了调度值班员对设备的正常监视,当有真正的报警信息时容易忽略掉,影响了调度的正常运行工作。必须进行优化。

3.2优化方案

由于箱变的温控系统是受箱变的运行温度的高低决定是否启停的,因此去掉主站的遥控功能。同时箱变风机的启停也不需要调度来监视控制,所以去掉了KM1、KM2的遥信上传功能。

为了起到高温告警的功能,将温控制器1的温度值设置为何40℃,去掉其报警信息上送,将温控器2的温度值得设置为60℃,保留其报警信息。

此外,还可以使用越限报警功能。电压参数的越限报警分为越上上限、上限、下下限(失电)和下限报警;电流参数的越限报警分为越上上限、上限报警。每组报警都准确记录越限发生的时刻,单元内最多可保存16组越限报警数据,有新的报警发生时,按发生时间先后覆盖。

3.3效果

通过运行监视,误报警信息消除。几乎没有超过60℃的报警信息。

4.总结

本文对铁路远动箱变温控系统在运行中存在的问题进行了分析,从现场应用角度给出了优化解决方案,通过对现场温控设备的优化和对调度主站上传报警信息的优化,确保箱变温控系统的有效性和调度监控主站获取信息的有用性,并通过实践验证了效果。本文为铁路远动箱变温控系统的设计方案及上传信息提供了一定的现实基础。

参考文献:

[1]姚洪声. 箱式变电站在胶济线铁路电力远动系统中的运用[J]. 上海铁道科技,2005,02:47-48.

[2]温曼越. 高速铁路10kV电力贯通线故障自动隔离方法研究[D].西南交通大学,2016.

[3]李志杰. 高速铁路“四电”系统集成施工技术研究[D].北京化工大学,2016.

论文作者:郭占英

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/15

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