铁路电力远动系统抗干扰对策浅析论文_俞泽民,姜茜,刘朋

铁路电力远动系统抗干扰对策浅析论文_俞泽民,姜茜,刘朋

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摘要:随着经济的发展,铁路电力事业的发展越来越好,远动系统在铁路电力系统中的运用规模越来越大。为了更好地确保电力系统的稳定可靠运行,需要特别关注远动系统的抗干扰能力设计。铁路的电力远动系统相对来说是一个集成度和复杂度较高的电子系统,对于外界的干扰较为敏感,所以在设计铁路电力远动系统时需要考虑到系统的抗干扰能力设计。首先针对干扰源进行分析研究,从干扰类型的角度进行分析,制定针对性的抗干扰措施,使得铁路的远动系统能够稳定运行,同时提高系统的抗干扰能力。

关键词:铁路;远动系统;技术

引言

当前,远动技术在我国交通行业中的铁路电力系统中的大量运用,提高了铁路电力的管理水平,保证了铁路供电体系的可靠性,在降低运行成本的基础上获得了较大的经济效益。当前我国铁路系统使用的还是能耗相对低、速度与集成度相对高的电子电路,这样铁路的电力信号就容易被干扰。所以,一定要增强铁路电力远动设备的抗干扰研究,让屏蔽与过滤技术水平提高,确保系统的稳定与比较独立。

1铁路电力远动系统介绍

铁路远动系统中,远动控制站、通信通道和终端是其重要的三个组成部分。近几年,随着铁路远动控制系统的大力推广使用,在国内形成了涵盖多个方面的集成系统,其中包括铁路的电力系统设计、终端数据采集系统、电力调控管理系统、远动终端数据传输系统以及相关的计算机控制系统等。铁路远动电力系统在结构设计方面采用了分布式控制系统结构,包含三个重要的结构组成部分,分别是远动控制中心站、远动终端及信息通道。通过实时监控以上三个部分的信号电源和电力配电等状况,有利于设备隐患故障的排除,及时处理出现的故障,进而确保铁路行车供电系统的安全稳定运行。铁路电力远动系统的优点是能实现电力系统的遥控和线路故障的检测等。

2铁路电力远动系统的干扰来源

2.1自然干扰源

太阳电磁辐射、雷电辐射等自然电磁干扰存在于自然界中,就是其基于释放电磁的基础上电力远动系统的运行情况受到影响,并对其导致干扰的现象。

2.2电网干扰

在电网干扰方面,负载变化和线路阻抗都属于配电线路相关的干扰。大功率的电机设备和较大型的变压器等产生的冲击电流度,都有可能产生供电电压的瞬间变化。例如,电流冲击和高频震荡等干扰现象大部分都由供电电压的瞬间变化产生。这些干扰的产生都会借助于供电线路和网络等影响到供电系统,严重时会直接导致系统设备运转异常,使得系统的程序数据出现混乱,进而破坏整个的电力系统,使其无法正常工作。此类干扰的产生一般需要借助输电线、电源线、屏蔽设备和接地网络等实现。在实际的电力系统运作过程中,铁路电力系统设备自身不会对外界产生干扰,抗干扰功能设计的目的在于借助干扰抑制技术实现干扰源与设备的关联性降低,使得设备的工作能够承受较大干扰。较为常见的抗干扰措施有噪声的屏蔽、滤波、接地等操作。

2.3放电产生的干扰

在现实的生活和工作当中,辉光放电、弧光放电、摩擦产生的静电放电等都是放电的情况形式。其中电弧这种放电导致的是最为强烈的干扰,也是属于最大的影响力,在正常运行远动系统的时候属于瞬间性的是电弧干扰,其会导致出现突变,破坏性事故是表现最突出的。

2.4在开关阶段中半导体器件导致的干扰

因为当前电力电子科技发展迅速,在电力系统中直接促进各类产生的半导体变流的装置大量的运用。而在正常的运行状态下,这些装置不会出现相对大的工作频率,然而因为其相对大的总体功率,在开关的时候会出现瞬间改变频率,然后导致非常大的电磁干扰。

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3铁路运动系统设备的抗干扰措施

3.1自动化设备的位置和布线要合理

微机保护装置和RTU子站都需要安装在高压开关柜上,通过远动控制操作实现主控室与高压开关柜之间的通信,通过不同类型的信号连接接口实现与通信管理机之间的信息传递。电磁干扰易由开关操作所产生的电力波动引发,导致信息的误传,同时还会导致接口的破坏。此外,因为高温的影响,微机保护装置和RTU子站产生的热量同样会产生较大干扰。针对上述问题可将微机保护装置和RTU子站集中组屏到主控室中,能最大限度地降低各种不同干扰源的影响,同时降低温度产生的负面干扰,有利于改善设备的运行环境,便于工作人员开展设备检修。在进行二次回路布线时,需要避免互感反应产生的电磁干扰,降低互感耦合产生的干扰对系统内部的影响[6]。同时,在电缆与高压母线之间保持一定的距离,平行线电缆长度设置要尽可能短。

3.2接地设计

这种形式关键是避雷避免外部干扰原因的雷电影响,接地系统合理能够确保设备安全的运行。在这里我们需要留意的是:接地扁铁和接地极的数量不能随便增加或者减少,防止背道而驰导致设备存在问题。在电气设备的接地处能够使用增加网络互接线的形式来降瞬变电位差,在增大对二次设备电磁兼容度的同时减少影响到远动终端内部设备。由安全接地与工作接地组成二次系统的接地,前者以工作人员的人身安全为中心通过让电力设备的绝缘度提高来让触点风险降低,关键方法为将电气设备的外壳接地,而导电功能相对强而且高牢固度的接地网能够运用一次设备,通常不会损害人身与设备。后者工作接地关键考虑到电气设备稳定的运行,尽量防止地环流干扰。在这里需要关注的是,高低压柜的材料通常是使用具备合理屏蔽能力的镀锌薄钢板,因此高低柜都能够安全接地,首先,电源线同机壳之间的电容容量减小,在合理的程度上增加设备的抗共模功能,其次,对电力远动控制系统的监测功能供应帮助。

3.3加强屏蔽措施

第一,屏蔽材料要依据现实的状况实施选择。因为不一样的工作时段和工况段,对这过程期间干扰种类进行全面的了解,然后不屏蔽材料要依据不一样的干扰源进行选择。如屏蔽电厂就能够选取部分铜、铝、银等,而可以选择部分铜、铝等具备高导电行作用的材料来进行屏蔽电磁场;第二,实施选择变电所、中继站等电力设备的过程中,没有专门铠装的互感器是最好的选择,如此高频干扰严重影响远动终端设备的内部就能够得到合理避免。第三,为了对外部高频干扰远动终端设备进行控制,能够在远动控制终端设备的输入端子上把一个小电容安装对地接。其一定要关注的是这个小电容一定要可以耐高压。

结语

总之,铁路电力远动系统中的相关仪器设备发展越来越快,而且设备内部构造也越来越复杂,出现了模拟电路和数字电路的混合,使得电路工作过程中的工作频率逐渐成为电路干扰的主要源头。相关设备的生产企业在进行生产作业时易受到电磁干扰,从而延误企业的生产计划,严重降低了产品质量。因此,需要在产品设计和研发期间采用噪音以及电磁等屏蔽技术避免干扰的影响。

参考文献:

[1]夏启超.铁路电力远动系统主要干扰源及抗干扰的措施[J].科技视界,2015,(13):42-45.

[2]韩天宇.电力系统中电子设备抗干扰技术研究与应用[J].信息通信,2017,(4):30-32.

[3]李东云.电力设备的噪声控制与抗干扰技术[J].科技风,2017,(22):64-66.

[4]王晓蓉.电力设备局部放电测量中抗干扰研究的现状和展望[J].变压器,2012,(10):12-15.

[5]杨鹏军.铁路电力远动系统关键环节的设计与应用[J].工程技术研究,2017,(11):72-74.

[6]贺芹.电气化铁路供电远动系统常见故障与应对措施[J].中小企业管理与科技,2017,(4):33-35.

[7]李晓祥.铁路供电段电力远动系统调度主站改造方案[J].上海铁道科技,2013,(3):11-13.

论文作者:俞泽民,姜茜,刘朋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/29

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