中国铁路济南局集团有限公司青岛供电段 山东青岛 266002
摘要：近年来，我国的铁路工程建设发展迅速，铁路供电系统也有了很大进展。通过建立辅助监控系统终端实现对供电设备的有效集成监测，解决了现有供电监测各子系统相互独立、监控分散、运维难度大的问题，提高了对运行设备的实时监测水平，降低了运行检修成本，对推进牵引变电所亭实现无人值守具有重要意义。
关键词：辅助监控系统；集成监测；无人值守
引言
牵引供电系统对于电气化铁路的发展具有十分重要的意义，其主要是提供持续稳定的电能给动车组和电力机车，牵引供电设备由远动系统、接触网以及变电设备等构成。在日常运行过程当中，牵引供电系统由于受到外部以及自身等多种的因素影响，在各个环节的组成部分中通常可能会发生不同程度的故障类型，这就需要电力调度人员具有敏锐的分析判断能力和应急处置能力，对于牵引供电系统在日常运行当中存在的常见问题与故障能够有效的进行分析与处置，进而确保电气化铁路在实际运行的稳定性和高效性。
1电气化铁路和牵引供电系统设备发展历程
1961年8月我国建成宝成铁路的宝鸡至凤州这段铁路是我国第一条长94公里的电气化铁路。这么多年以来，我国的电气化铁路一步步走出了一条时速从低到高、从低吨位到重载的成功之路。通过消化吸收再创新、集成创新以及原始创新，我国电气化铁路不但在建设质量与技术能力上达到了世界先进水平，而且总里程跃升为了世界第一。电气化铁路的重载技术发展这方面，我国大秦铁路已经突破了4亿吨的年运输量，可开行2万吨重载列车。我国在牵引供电系统变压器设备的制造技术与设计已经取得了较大的进步与发展，与国外的牵引变压器技术逐步接轨，极大地满足了动车组用户及电力机车和电力牵引总体线路对于牵引供电系统变压器的要求，为我国电气化铁路的发展作出了非常有价值的贡献。
2铁路供电监测系统现状及存在问题
目前，铁路供电监测系统主要包括安全视频监控、环境监控、SF6气体监测、高压电缆在线监测、火灾自动报警、绝缘在线监测、变压器油色谱在线监测、消防报警、门禁等系统。普速电气化铁路普遍设置安全视频监控系统，其引入初期仅实现视频复示功能，应用于防火、防盗，有效控制了火灾、盗窃事件的发生率，随后又应用于站内一、二次设备的远程视频巡检，为变电所安全生产提供了技术保障。随着铁路通信传输网的升级改造，传输带宽的瓶颈问题被逐步解决，业务网已能满足视频监控大联网的要求。视频数据大联网为供电部门提高了管理效率，节约了人力资源，提升了经济效益。在实现视频大联网后，部分路局也在综合监控方面作了尝试，通过开关量联动视频预置位实现报警视频复核，站内辅助系统间通过开关量信号进行联动，实现远程开灯、开门，部分变电所还通过CDT等规约实现了SCADA的视频联动。随着高速铁路及监测技术的快速发展，安全监控、环境监控、SF6气体监测、高压电缆温度在线监测、火灾自动报警等监测技术也逐渐得到应用，但仍采用系统独立、分散监控的管理模式。目前，铁路供电监测系统大多采用系统独立、分散监控的管理模式，缺乏统一的管理，供电监测系统设备的研发机构和生产商很多，投放市场的产品也很多，对于集成监测的发展现阶段，存在标准不统一、综合监控难、业务融合少、人为干预多、运维难度大等问题。
3铁路供电集成监测系统方案
3.1加强供电系统风险预警管理
不断强化基础管理以提升供电系统的应急处置水平。从基础入手与实际情况相结合，加强对电力调度的风险研判与管控，从停电联系、设备运动倒闸操作、运行监控等方面制定出一系列最为切实可行的作业流程和控制措施，不断更新并完善供电系统技术相关资料，对指导书进行适时的补充和修订，切实夯实供电系统安全管理基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要提前做好应急预案以便供电系统发生故障时能够及时进行处理，进而对供电系统安全问题才能过有效防范与控制。当前铁路供电系统的风险防范预警相关机制存在不合理，因此，铁路供电安全的风险监控预警机制的建立要不断加强并完善，遵循科学、全面、可行的原则，进一步健全风险预警管理体系。首先，应当建立科学合理、标准化的预警体系，以铁路各项生产工作的实际情况和供电系统中的实际情况为准，设计风险预警方案。其次，应该从多方面对供电系统的风险预警管理机制进行研究，将供电系统中极有可能存在的安全因素、安全隐患或者很有可能引发供电系统灾害的因素都考虑进去，进一步提升铁路供电系统应急处理预案的合理性。最后，在建立完善铁路供电系统风险安全预警机制的时候必须要特别注意充分选择所需要的各种资料和数据，制定科学合理的风险预警管理方案，在日常管理的过程中以便于相关技术人员有效应用，提高供电系统正常运行时的稳定性，以保证铁路系统能够正常工作。
3.2供电系统内部过电压预防
针对另外两种类型的过电压，目前我们已经掌握了它的形成原理，在过电压预防工作中主要要求相关技术人员，结合设备参数、工作经验及具体工作情况，在施工前及施工过程中做好早发现、早预防、杜绝一切安全隐患。譬如选择灭弧能力更强的断路器，如今在铁道供电系统中真空断路器的应用最为广泛，这类断路器的安全系数非常高。另外可以在供电设备断路器触头上并联中值（1000～3000Q）电阻，该型式断路器的主触头与电阻并联之后，若电弧在电路状态下出现重燃现象，因该类过电压持续时间短，电阻式断路器可以将电压分流，对供电系统基本不会构成危害。
3.3通过技术的提升与改进主动抑制谐波
根据谐波的特性主动去将谐波按照科学合理的方法降低或者消除掉。主动抑制这种处理方式理论上是要改变影响谐波产生或者放大的装置或者设备的参数，更改变流装置本身的相位数，或者针对上面探讨过的谐波分量进行治理，如果要避免或者降低设备谐波分量的产生，具体的做法需要从谐波发生设备本身入手。可以采用的具体措施有研发新型整流设备，使其谐波分量为零，并且运行功率因数为1，这种整流设备即是单位功率因数整流器。这种设备通过调整脉宽校正功率因数的整流电路，已经在开关电源等中小功率整流设备中推广应用。此外，多脉冲整流电路也已经广泛应用在电解电源等大功率整流设备中。还可以通过改进产生谐波源的设备治理谐波问题。
3.4传输网络
传输网络是连接前端和平台的桥梁，也是系统的关键部分，传输网络的性能直接决定系统监控中心图像和数据的质量。集成监测系统应支持2M环形或10M点对点通道传输，但建议将综合监控系统的上行带宽增至10M，同时站端系统至系统主站建议预留10M的网络带宽，用于平台向客户端分发视频的网络建议预留100M的网络带宽。
结束语
综上所述，铁路供电变电所亭内在线监测系统已得到相应的应用，但缺乏统一性，建立铁路供电集成监测系统，通过电气化铁路辅助通道将各站端设备与主站连接，实现系统的网络化，提高了对运行设备的实时监测水平，降低了运行检修成本，对推进牵引变电所亭实现无人化值守具有重要意义。
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论文作者:王涛,郭毅,张增华
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/25
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