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试论铁路工程10kV配电所自动化设计1. 引言1.1 背景介绍铁路工程中的10kV配电所是铁路电气系统中非常重要的组成部分，它承担着为铁路线路、站场等提供稳定的电力供应的任务。
随着铁路运输的发展和铁路电气化程度的提高，配电所的自动化设计变得尤为重要。
传统的手动操作方式已经不能满足现代铁路运输对电力供应的高效、安全、可靠的需求，因此需要引入自动化控制系统，提高配电所的运行效率和可靠性，减少人为错误。
铁路工程10kV配电所自动化设计是一个涉及电力系统、自动化控制等多个领域的复杂工作，需要根据铁路运输的特点和需求进行系统设计和优化。
通过引入先进的自动化控制系统和监控系统，配电所的运行状态可以实时监测和控制，及时发现和处理故障，保障铁路电力系统的稳定运行。
同时配电所的保护装置设计和安全措施也至关重要，可以有效保护设备和人员安全，提高铁路电力系统的可靠性和安全性。
本文将试论铁路工程10kV配电所自动化设计，探讨自动化设计的可行性和优劣比较，同时展望未来的发展方向。
希望通过本文的研究，可以为铁路工程中配电所的自动化设计提供一定的参考和指导。
1.2 研究意义铁路工程10kV配电所自动化设计是现代铁路建设中的重要组成部分，拥有重要的研究意义。
在铁路运输发展的今天，铁路系统越来越注重提高运输效率和安全性，而自动化设计正是实现这一目标的重要手段之一。
通过引入自动化控制系统和监控系统，可以实现对配电所的远程监控和自动控制，提高配电系统的运行效率和可靠性。
铁路工程10kV配电所自动化设计的研究意义还体现在以下几个方面：自动化设计将大大提高配电系统的智能化水平，实现对电力设备的实时监测和故障诊断，减少人为操作失误带来的风险。
自动化设计将提高系统的响应速度和可靠性，保障铁路运输的安全和稳定。
自动化设计还能够降低维护成本和人工成本，为铁路建设和运营节约资源和提高效益提供有力支持。
铁路工程10kV配电所自动化设计的研究意义重大，对铁路系统的安全、高效运行具有重要的推动作用。
铁路10KV电力贯通线篇一：电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用摘要铁路是我国重要的交通方式之一，在国民经济发展中起到重要作用，为我国的运输事业提供了大力支持。
随着科技的不断发展，电力远动技术逐渐被广泛应用在铁路的贯通线中，为铁路的稳定供电提供保障。
现本文就主要分析探讨了电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用。
关键词电力远动技术；铁路10kV贯通线；系统构成；运行方式在铁路交通运输线的日常运行中，电力是不可缺少的重要动力能源，尤其是在铁路逐渐实现自动化、现代化的发展进程中，保证电力的正常持续稳定供应是非常重要的。
但是由于铁路沿线较长，供电距离也相对很长，并且大部分情况下都是在环境较为恶劣的地段，极易受到自然影响而使电路遭受损坏。
并且日常养护和维修工作也极为不便，一旦线路运行出现故障，很难及时排除故障，难以保证铁路的用电质量。
而电力远动技术的运用则在很大程度上解决了这些问题。
尤其是在铁路贯通线中，更是极大的提高了铁路线路的自动化水平，实现了电力系统的实时监测，并具备一定的自动故障排除功能，为提高铁路运行用电质量水平提供了保障。
1 铁路电力远动系统概述目前在我国的铁路电力系统运行中，远动技术是一种应用极为广泛的电力技术，在保障铁路行车的电力供应方面具有重要应用地位。
在铁路电力运动系统的构成中，主要包括远动控制主站、远动控制终端、通信通道、监控系统等几大组成部分。
其中远动控制主站是远动电力系统的中心，其主要负责整个系统的正常运行和协调控制；而运动终端则是指分布在铁路沿线的诸多设备，其主要是为了执行远动控制主站的指令，以实现远程控制和管理电力线路的作用；通信通道则是指信息指令的传递途径，是将远程控制中心和远程控制终端连接起来的重要通信系统。
监控系统的主要任务则是对整个电力远动系统的运行状况进行监督。
分为车站监控系统与变、配电所监控系统。
其中前者是对铁路10kV贯通线中变压器的电压、电流进行控制，而后者则主要是对铁路10kV贯通线中变、配电所的设备与直流电源系统进行监控。
铁路10kV配电室电力自闭、贯通线路运行方式作者：杨凤霞来源：《中国科技纵横》2016年第08期【摘要】本文介绍了10kV配电室电力贯通、自闭线路的运行方式，分析配电室各保护功能之间的异同，说明普速铁路与高速铁路运行方式不同的原因，其共同目的是保证铁路电力线路安全可靠稳定运行。
准确掌握各铁路自闭/贯通线路运行方式的区别，能更好的提高供电可靠性，以及对铁路电力系统的安全稳定和经济运行都具有十分重要的作用。
【关键词】铁路自闭贯通安全近年来，随着我国铁路事业的大力发展，随之配套建立的10kV电力贯通及自闭线路也越来越多。
10kV电力贯通及自闭线路一般沿铁路方向架设，有架空线路，也有电缆线路，由于高速铁路的普遍建设，电缆大量应用，这也使得铁路电力线路运行方式发生改变，铁路安全永远是第一位的，保证铁路电力线路安全运行值得是铁路工作者该深入探讨研究的。
1配电室的概念铁路10kV配电室主要是为铁路行车信号和铁路沿线站区日常照明、售检票、照明、通信、信号、泵房负荷供电。
配电室由10kV高压柜、高压调压器、所用变、保护控制柜等组成。
另外，对10kV及以下电压等级设备的进行深入的分析，主要分为高压和低压配电室两部分。
通常高压配电室主要是指6KV-10KV的高压开关室。
而低压配电室主要是指10kV或者35kV站用变出线的400V配电室。
2配电室备自投与重合闸原理概述及区别2.1配电室贯通、自闭线失压备自投功能铁路自闭、贯通线系统接线示意图如图1所示。
正常运行时：甲配电室为主供所，1QF在合位，乙配电室为备供所，2QF在分位，由甲配电室供电，线路有压。
线路发生瞬时性故障时：主供配电室保护动作，1QF跳开，线路失压。
备供乙配电室检测线路无压，在母线有压的情况下，乙配电室失压备自投动作。
2QF合闸，恢复线路供电，线路有压。
甲所检测到线路有压，则不再重合。
乙配电室变成主供，甲配电室变成备供。
线路发生永久性故障时：主供配电室保护动作，1QF跳开，线路失压。
自动化系统在宁西铁路增建二线工程中的应用摘要：宁西（西安-南京）增建二线铁路工程是经国家发改委批准，在原单线铁路的基础上，全线改为双线电气化铁路，主要工程量是增建一条复线，同时进行全线电气化改造。
本文将主要从电力自动化系统在宁西增建二线工程铁路变配电所改造中的应用展开论述。
1.1 简述宁西铁路武汉局管段有变配电所5个，分别是小林、信阳北、罗山、潢川、商城、，调度中心设于信阳。
5个变配电所采用南京恒星公司生产的变电站综合自动化系统，各站点之间用南京恒星的调度自动化系统连接，使得调度值班员在调度中心就可以监测和控制铁路全线供电系统的运行状况（主要是上述5个变配电所的运行情况）。
图1是宁西线调度自动化系统结构示意图。
图中虚线部分表示系统为今后各站点的远端采集设备（RTU）保留了系统接口。
图1 宁西线调度自动化系统结构图本工程电力监控终端（RTU）是安装在车站通信信号、信号中继站及隧道供电的箱式变电站内的一种远动装置，它负责采集所在区域电力运行的状态和测量数据，并向调度中心传送信息；执行调度中心发往该电力监控终端的控制和调度命令。
局管内全线设计18台RTU，其中正线14台，小厉联络线（小林-历山）2台。
本次改造将增加一条自闭线，新增高压设备将全部纳入自动化系统改造工程。
此次宁西铁路改造电力工程将解决既有设备的改造以及改造后需要达到的自动控制的效果，关于这方面的要求将在后续论述中阐述。
1.2 综合自动化简述变电站综合自动化系统源于在变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备（intelligent electronic device，缩写为IED），包括微机保护装置，它不仅将现场的数据数字化并分析出很多难以直接测量的数据（如谐波分量、序电流、序电压），而且具有计算机数据通信接口，可以实现数据在站内各个终端的传输，利用计算机的存储能力完成统计记录功能，取代原值班员抄表等工作，它的建立改变了原有变电站运行管理的模式。
电力贯通线（自闭线）电力贯通线（自闭线）是用来直接为铁路各车站电气集中设备及区间自闭信号点提供可靠、不间断电源的线路。
为了充分发挥电力贯通线作用，确保电力贯通线安全可靠供电，提高对电力贯通线管理水平和控制能力，减少对铁路运输生产的影响，实现电力贯通线远动控制具有现实意义和实际效益。
襄石引入襄樊枢纽采用KH－2100T主站系统实现了对车站信号电源（双电源）、车站杆上开关的自动监控，即完成电力贯通线路的远动控制功能。
该系统投入运行以来，取得了良好的运行效果。
系统由调度远动控制主站、数据传输通道及各被控终端设备组成。
调度远动控制主站：采用计算机局域网结构，分布式控制系统，以计算机设备为核心，以网络结点为单元进行配置，系统配置了前置机、后台处理机、维护工作站、模拟屏、操作员节点机等网络节点设备及相应的人机接口设备，还设置了实时数据打印，文档管理报表打印机、实时监视及卫星时钟同步等外围设备。
同时提供了功能强大的软件资源及UPS设备。
数据通道：调度远动控制主站与铁路各二级远动终端均利用铁路通信系统提供的专用主／备数据通道，通道采用环型结构。
被控终端设备分为杆上开关监控终端（FTU）和信号电源监控终端（STU）。
杆上开关监控终端（FTU）以PZK－100配电远动控制终端为核心单元，配以不锈钢控制箱体、操作机构、智能充电装置、免维护蓄电池组以及其它外围设备；信号电源监控终端（STU）采用配电远动控制平台PZK－800作为核心单元，与杆上开关监控终端（FTU）等远动控制终端共同组成车站监控节点，并转发它们的数据至调度远动控制主站，完成其远动控制功能。
系统工作原理如下图。
FTU主要安装在电力贯通线的分段开关上，用以检测和控制开关的运行状态，测量线路的电压、电流及有功功率、无功功率等电气量，并且能够检测线路的过流故障和单相接地故障，为主站判断故障区间、隔离故障、恢复故障提供依据；STU主要检测电力贯通线经变压器输出的电源的电气参量。
10kV配电网自动化系统的智能化建设随着社会的发展和科技的进步，电力系统的智能化建设已经成为必然趋势。
10kV配电网作为电力系统中的重要组成部分，其智能化建设对于提高电网运行效率、降低运行成本、提高供电质量具有重要意义。
下面将从智能化建设的概念、目标、关键技术、应用效果等方面对10kV配电网自动化系统的智能化建设进行探讨。
一、智能化建设的概念智能化建设是指利用先进的信息技术，对电力系统进行深度管理和控制，提高系统的运行效率和供电质量。
通过智能化建设，可以实现对电力系统的实时监测、远程控制、智能分析和预测，从而提高系统的可靠性、智能化水平和经济效益。
二、智能化建设的目标1. 提高运行效率：通过智能化管理和控制，实现电网设备的自动化运行，提高系统的运行效率和响应速度，降低运行成本。
2. 提高供电质量：实时监测电网设备的运行状态，及时发现和排除故障，保障供电质量和可靠性。
3. 降低运行成本：通过智能化管理和控制，提高设备的利用率和能源利用效率，降低运行成本和维护成本。
4. 实现智能分析和预测：通过大数据分析和智能算法，实现对电网设备运行情况的智能分析和预测，提前发现潜在问题并采取措施，避免发生故障。
三、智能化建设的关键技术1. 传感技术：通过传感器和监测装置实时采集电网设备的运行数据，实现对电网设备的实时监测和状态诊断。
2. 通信技术：利用先进的通信技术，实现对电网的远程监控和控制，实现对电网设备的远程管理和运行。
3. 大数据技术：通过大数据技术对电网设备的大量数据进行分析和挖掘，实现对电网设备运行情况的智能分析和预测。
4. 人工智能技术：利用人工智能技术实现对电网设备的智能化管理和控制，提高系统的智能化水平和运行效率。
5. 云计算技术：通过云计算技术实现对电网设备的集中管理和数据存储，提高系统的信息化和智能化水平。
论铁路10kv供电系统中自闭、贯通线路故障查找方法李扬摘要:在铁路电力供电系统中，自闭和贯通电力线路为铁路沿线自动闭塞信号及车站负荷等提供电源。
为了保证铁路运输安全，对自闭贯通线的可靠性和故障快速排除的要求很高，如产生供电中断，将会导致自动闭塞信号混乱，影响铁路的正常运输，严重时将会造成重大生命财产损失。
因此，为了避免事故进一步扩大，提高配电网的安全、可靠、经济运行，必须尽快找到故障点并排除故障。
本文结合工作中的实际情况快速确定故障区段，合理利用阻抗法、行波法、S注入法的各种优点，为快速查找故障和处理故障提供了有利保障。
关键词:自闭贯通线;阻抗法;行波法;S注入法；故障区段1. 自闭贯通线路特点我国铁道配电网采用自动闭塞和电力贯通线路(简称自闭贯通线)为铁路系统调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰信号等一级负荷提供电源。
自闭电力线路是指对自动闭塞区段信号设备供电的10kV专用电力线路。
贯通线是指连通铁路沿线两个相邻变电所、配电所间的10kV或35kV电力线路，它主要对沿线的车站和区间负荷供电，兼做信号设备的备用电源。
在我国，为了实现安全、可靠、优质、经济地供电，铁路自闭贯通配电网在系统构成和功能上与常规电力系统配电网有所区别，自闭贯通线简化其示意图如图所示，它主要的特点有:(1)供电线路长。
(2)供电点多，供电负荷小。
(3)系统接线形式简单，但线路为架空线和电缆混合线路。
(4)运行环境差，地区偏远，日常维护困难，一旦故障发生，其维修较困难。
(5)电压等级低，变(配)电所结构单一，但供电可靠性要求高。
京哈线通蓟自闭、贯通区段2.自闭贯通线路故障定位的意义及研究现状据现场调查，自闭贯通线投入以来，各种故障屡有发生，如线路上瓷瓶、悬垂的绝缘子由于各种原因，经常遭受破坏，有的明显，有的隐蔽；避雷器数量多，造成击穿的机率较大；10 kV电缆绝缘薄弱，北方地区温差大和电缆运行环境极为复杂，电缆头常发生击穿故障；小动物、风季铁丝、树枝类常被刮到线条或变压器上引起接地或短路；气温骤然降低造成线条断线等。
既有铁路10KV配电所综合自动化改造重难点分析及对策摘要：随着近几年铁路建设的不断发展，一些既有铁路为了提高使用效率需要进行电气化改造，作为配套的电力工程同步需要进行更新，本文结合宁西二线既有铁路改造，针对铁路供电枢纽的10KV配电所的综合自动化改造重难点进行分析，制定相应的对策。
关键词：铁路、配电所、综合自动化、电力、改造前言：宁西既有铁路电力系统均为10年前施工，配电所及区间均为单电源供电模式，本次改造为增加一路10KV电源形成双电源，在增加所内高压柜的同时，将既有配电所的综合自动化系统（主要有微机保护柜、交直流柜、电度表柜、远动通信柜等）全部进行更换。
由于既有线行车要求，在尽量短的时间内必须完成综合自动化安装、二次接线、试验、调试等工作，而在工作的同时必须保证保证行车的一级负荷不间断供电，以上要求同步满足都给改造工程带来很大施工难度和安全压力。
本文以宁西铁路商城10KV配电所改造工程为例，主要针对综合自动化改造中需要注意的重难点进行分析并研究其对策。
一、改造范围及设备选型1、改造范围宁西铁路既有商城10KV配电所目前为人员24小时值班配电所，调度权限为信阳供电段，调度方式为电话调度，值班员通过调度指令进行所内高压设备的操作。
该配电所为单电源单母线供电供电方式；改造增加高压设备后既有商城10kv配电所主接线为双电源单母线真空断路器分段，正常运行时，两路电源分别向两段母线同时供电，母联断路器断开；当任一路电源失电时，母联断路器自动投入，由另一路电源供电。
贯通馈出线经调压器后向区间供电。
2、设备选型商城10kv配电所改造新增高压开关柜13台，型号与既有保持一致采用XGN-10型固定式高压开关柜，另增加调压器1台及更换改造既有电容柜、馈线柜电流互感器。
改造全所微机综合自动化系统装置，增加1面电度表柜、2面微机保护柜、1面远动柜、1面交流电源屏柜、1面直流电源屏柜，电度表柜及微机保护柜选用铁路常用的PK-10型。
铁路10kV电力远动技术的工程应用技术的分析随着社会经济的不断发展，人民生活水平得到了显著提高，在人民正常出行中应用最多地交通工具就是铁路了，不仅全国各地都有铁路线路，而且铁路快捷、方便，在人民正常生活中起到了重要作用。
我国的铁路建设最早要追溯到清朝时期，由于受到西方发达国家的影响，清政府开始投入资金建设了我国最早的铁道线路。
与此同时清政府也派遣了大量人才去国外学习铁路技术，无论从铁路自主研发设计还是运行都离不开10kv远动技术，这也是铁路建设中最为关键的技术，接下来在本文中就详细介绍下我国铁路建设中对于10kv电力远动技术的应用现状，针对铁路建设中存在的问题应采取哪些解决措施，从而确保10kv电力远动技术的成熟应用。
【关键词】铁路工程 10kv电力远动技术工程应用随着科技的快速发展，传统的蒸汽机时代已经被取缔。
现代的告诉电力列车不仅提高了列车的速度同时也加快了科学的快速发展。
电力的广泛应用也直接推动了铁路列车改革步伐，电力列车的应用给人们的生活带来了更大的方便。
10KV电力远动技术在铁路上应用最为广泛，其中的自动闭塞信号、调度集中、通信系统等设备的运用直接给铁路安全系统提供了更加有效的安全保证。
从这些特点可以看出铁路远动技术对电力列车的重要性。
1 铁路电力远动系统的概述这些年来，随着铁路电力远动系统在我国的快速发展应运用给铁路的电源运行、列车供电提供了有效的安全保障。
铁路电力远动系统一般的由控制主站、远动终端、通信通道这三部分组成。
其中的车站监控系统和配电所监控系统是远动通道的主要构成部分。
1.1 车站监控系统的构成以及工作原理车站监控系统一般的可以分为高压监控系统和低压监控系统。
所谓的高压监控系统是在监控车站10KV变压器的高压侧进行输入电压和电流。
为了更好地检测到安全运行情况一般的对输入端的电压值、输入电流、断路器进行数据监测。
低压监控系统是在监控车站10KV变压器的低压一端输入相应的低压电流和低压电压。
10kV电力贯通线(自闭线)远动技术的应用包头铁路水电段 史耀政 摘 要 阐述目前10kV电力贯通线(自闭线)远动技术应用的效果及其运行分析,对运用于10 kV电力贯通线(自闭线)远动设备的选型、定型、推广提出建议。
关键词 远动技术 电力贯通线(自闭线) 应用1 概述远动技术是由中央调度端与各执行端之间实施遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称。
遥控即远程控制,就是对被控对象作单一或两种极限动作的远距离控制;遥测即远程测量,就是对被测对象的某些参数进行远距离测量;遥信即远程信号,就是对远距离被测对象的工作极限状态进行远距离监视;遥调即远程调整,就是对具有不少于两个设定值的远程设备进行远距离操作。
远动技术应用于某一系统就是对该系统的远动化、远运化的主要任务:一是集中监视,提高安全经济运行水平。
正常时实现合理的系统运行方式,事故时及时了解事故发生的范围,加快事故处理;二是集中控制,提高劳动生产率。
调度人员可以借助远动装置进行遥控或遥调,实现无人化或少人化,并提高运行操作质量,改善运行人员劳动条件;三是为实现系统的综合自动化打下基础。
目前,由于大规模、超大规模集成电路的发展和推广,应用微计算机的远动系统设备愈来愈多,功能更强,系统更完善,实现远动化的领域和场合日益广泛。
2 10kV电力贯通线(自闭线)存在的问题10kV电力贯通线(自闭线)直接为铁路各站电气集中设备及区间自闭信号点提供可靠、不间断电源。
主观上,可采取各种技术组织措施力争其达到目的,然而,电力贯通线(自闭线)偶尔发生故障是不可避免的。
我段自贯通线(自闭线)投入以来,各种故障也屡有发生,如线路上瓷瓶、悬垂的绝缘由于各种原因,经常遭受破坏,有的明显,有的隐蔽;避雷器数量多,造成击穿量;向电子计算机机房供电时,总容量应大于各设备功率总和的1.5倍。
(2)负荷的最大冲击电流应小于不间断电源装置允许的过负荷能力。
(3)如果考虑单台容量不能满足要求,或为了更进一步提高可靠性,当选用2～6台构成所谓并联多重系统时,逆变器的输出是相互隔离的,当其中一台故障切除运行时,其余装置应能满足全部供电要求。
10KV贯通、自闭电力故障分析与预防摘要：铁路10KV贯通、自闭线路是为铁路信号、通信、红外等行车一级负荷供电的重要电力设备，对保障铁路运输秩序有着重要的作用。
针对我车间近期以来发生的10KV电力线路故障，并对故障发生的原因进行仔细的分析，总结出相应的解决办法及预防措施。
关键词：电力故障分析预防一、引言石长线沿线各站信号、通信、红外等重要负荷供电由10KV贯通、自闭线路提供，其中10KV贯通线于1998年10月建成投入运行，架空线路约占80%， 10KV 自闭线于2015年12月建成投入运行，架空线路约占40%。
目前石长复线通车以来，尤其是开行动车组后，车流运输密度大，列车运行速度不断提升，对10KV 贯通、自闭线路供电可靠性的要求越来越高。
怎样降低电力线路故障跳闸，缩短故障停电时间，保证10kV贯通、自闭线路安全可靠供电，值得每一名铁路电力从业人员深思。
二、故障分析与预防石长线10KV贯通、自闭电力故障主要分为雷击故障、电源停电、外部环境影响、外部破坏影响、不明原因跳闸等几类，下面逐项进行分析原因，并总结如何减少故障。
（一）雷击故障1.故障分析2017年我车间共计发生9次此类故障。
从故障数据分析来看，雷击故障主要集中在3-6月份，主要故障现象是造成避雷器炸裂、瓷瓶击穿、电缆中间头击穿等，故障查找困难，造成停电时间较长。
石长线10KV贯通、自闭线路防雷保护考虑较少，无专用避雷线，一般是在电缆、变压器处安装避雷器或者在配电所安装避雷针防护。
2.预防措施（1）采用更高电压等级的瓷瓶。
耐张杆采用3片悬式绝缘子，直线杆采用P-20T针式绝缘子或者PS-20柱式绝缘子，石长线10KV自闭线均采用PS-20柱式绝缘子，自2015年12月送电以来未发生过柱式绝缘子击穿故障。
（2）安装脱扣式避雷器。
选用带脱扣装置的避雷器可以大为减少雷害故障的影响，此类避雷器在雷击故障发生后，脱扣器与线路断开，电力线路可继续带电运行，脱扣器脱落后故障特征极为明显，在线路巡视中极易发现。
10kV 配电远动自动化技术在武广线蒲广段的应用铁道部第四勘测设计院电气化处 王学峰 周 京 摘 要 介绍配电自动化技术在铁路10kV 电力贯通线及贯通自闭线上的运用。
关键词 配电网 远动 电力贯通线1 概述武广线蒲圻至广州段铁路运营里程约935km,建有10kV 电力自闭线、贯通线各1条,全长约2000km ,分属株洲、衡阳、广州3个水电段管辖,全段共有10kV 自闭配电所23座。
由于供电线路长、负荷点多、线路经沿线地形情况复杂,当电线路发生故障后,需花费较长的时间查找、排除故障,故障线路停电影响范围一般为50～60km ,危及行车安全。
因此,必须应用配电远动自动化技术才是提高供电可靠性的直接有效的技术手段。
2 系统构成整个系统由一级控制中心,二级被控变、配电所,三级被控开关站以及通信通道构成,形成一个通用性强的开放性网络。
通过设在沿线各配电所、开关站的远动终端,实现对各所、站开关实时监控,还可利用配电所馈线断路器和开关站断路器判断和切除电线路故障,达到配电远动自动化目的。
系统结构见图1。
图1 系统结构图2.1 控制中心在株洲、衡阳、广州3个水电段设立控制中心,在各控制中心设1套自动化管理系统,并设一调度控制台,各控制中心对本段管辖范围内的被控设备可实现远方实时监控,实现中心调度管理。
2.2 变、配电所武广配电所保护控制全部为电磁式继电保护,必须在现有控制保护的基础上改造,如修改继电保护的二次结线,增加RT U 设备、变送器屏等设备,使其具有远动功能,具备无人值班、有人值守的条件。
2.3 开关站在每个车站设10kV 电力自闭线、贯通线开关站,实行无人值守,电力自闭线、贯通线断开引入开关站,使得2个站间在电线路故障时由远动系统监控相应开关站的断路器,供电臂上其它线路仍可由两端配电所供电。
开关站电气设备为Y D —1型高压开关柜二面、远动柜、27A h 免维护铅酸蓄电池直流电源装置柜各一面。
远动柜内设R T U ,高压开关柜内设真空断路器1个,上下电动隔离开关各1组。
铁路10kV配电室电力自闭、贯通线路运行方式大全线用电负荷较大，区间用电负荷点多而分散，各点容量较小，平均2～3km就有一个负荷点，宜采用两回10kV电力贯通线路供电。
高速铁采用一级贯通和综合贯通两回线路供电，两路贯通线的电源取自各配电室设置的调压器馈出的专用母线段。
沿线与行车有关的通信、信号、综调系统等由一级贯通线主供，综合电力贯通线备供。
3.2电力线路回路的路径普速铁路中两回10kV电力线路，自动闭塞电力线路和电力贯通线路均为架空线路（部分受地形所限的区段可改为电缆线路），线路路径基本在铁路限界以外。
自闭线路在运用过程中，通常采用LGJ-50mm2架空线路，在使用过程中提供铁路信号、通信设备和5T系统等，进行一级负荷用电。
而贯通系统主要是采用LGJ-70mm2的架空线路，也同样提供铁路信号、通信设备和5T系统，所谓一级负荷用电，同时还向铁路区间和各项设施提供有效的供电。
但是由于线路在使用过程中，以架空形式的线路为主要运行的线路，里面含有较小的电容量，单相接地的电流较小，正接地时，电弧可以实现自动熄灭。
所以，在电路的选择上，通常中性点不接地形式。
3.3高速铁路与普速铁路对配电室重合闸和备自投功能投退的要求正是由于高速铁路与普速铁路电力线路路径及敷设方式的不同，其对配电室线路备投和重合的投退功能也有所区别。
高速铁路沿线大多为电缆敷设，一旦出现故障，大多为永久性故障，投入备自投或重合闸，在永久性故障情况下只能是加剧对断路器等设备的二次冲击，甚至导致顶电源情况发生，从而扩大停电范围。
所以高速铁路电力线路一般不应投入备自投或重合闸，出现故障后，由于是双回路供电，在保证一路电源有电的情况下，安排设备巡视，找到故障原因再送电，确保设备安全供电。
普速铁路大多为架空线路，沿铁路线架设，处于露天状态，受地势地形的限制，同时受雨、雪、风、雾、雷击等自然天气的影响，大多故障表现为瞬间故障，瞬间故障就应设置备自投或重合闸功能，方便应对瞬间故障，确保铁路不间断供电。
铁路10KV贯通自闭线路自动化技术1概述铁路10KV自闭贯通线路自动化（FA）指利用现代计算机、微电子、通信及网络技术实现贯通、自闭电力线路分段开关的远程监视与控制，故障定位以及故障区段自动隔离、非故障区段的恢复自动供电,同时记录故障信息。
在故障处理完毕以后，系统将故障数据、故障处理过程和处理结果等信息自动生成故障处理报告，保存至数据库，供事后查询、打印作故障分析之用KH-8000T铁路电力调度自动化系统实现线路自动化主要包括调度主站FA功能模块、贯通自闭线路分段监控器（FTU）科汇公司PZK-1000Z及相关辅助系统构成。
具体功能包括：1）基本远动功能：车站高压开关的遥信、遥测和遥控。
2）线路故障检测功能：包括高压线路相间短路故障、小电流接地故障和高压断相故障的检测和识别以及故障数据记录。
3）快速恢复供电：能够在跟踪铁路电力故障处理过程的前提下，完成故障自动定位、故障点的隔离以及非故障线段的快速恢复供电。
故障处理过程既可以自动执行也允许人工干预。
4）提供完整的故障处理报告在故障处理完毕以后，系统将故障数据、故障处理过程和处理结果等信息自动生成故障处理报告，保存至数据库，供事后查询、打印作故障分析之用。
5）适应各供电区间的多种运行模式能够满足铁路电力系统供电区间的各种运行模式，如备投-重合、重合-备投、单备投及单重合等。
2线路自动化工作原理KH-8000T系统线路自动化功能主要由KH-FA（KH Feeder Automation）软件模块和科汇公司车站高压开关监控装置（FTU）PZK-1000Z配合实现。
系统工作示意图如图1所示。
图1 KH-8000T组成的线路自动化系统示意图2.1相间短路故障2.1.1检测原理相间短路故障发生时，短路电流非常大，特征明显，容易检测。
相间短路故障一般采用过电流检测原理，即判断线路电流是否超过整定值来检测故障。
实际应用中，线路上有些负荷投入运行时“冷启动”电流可能很大，要注意用一动作延时躲开。
2.1.2基于通讯通道的相间短路故障处理的实现2.1.2.1三种自动化实现方案：1）人工方式：故障发生时，由车站高压开关监控装置（FTU）检测到故障并上报主站，主站系统根据各上报报文时间标签对各报文进行分组，然后完成故障定位，并给出提示信息和故障处理报告，供调度员作进一步处理。
调度员可按照人工确认故障区间、手动分闸故障两侧断路器隔离故障、手动合闸主/备供配电所线路出线开关恢复非故障区间供电三个步骤完成故障处理工作。
2）半自动方式：故障发生时，由车站高压开关监控装置（FTU）检测到故障并上报主站，主站系统根据各上报报文时间标签对各报文进行分组，然后完成故障定位。
自动生成：确认线路失电及故障区间、是否下发遥控命令断开故障线段两侧的开关隔离故障点、主/备供配电所线路出线开关是否合闸恢复非故障区间的步骤提示。
供电段调度员可根据提示信息进行选择处理，由系统自动下发遥控命令。
供调度员处理过程可进行人工干预，任意阶段可根据需要选择至人工方式处理。
故障处理后，系统将给出完整的故障处理报告。
3）全自动方式：故障发生时，由车站高压开关监控装置（FTU）检测到故障并上报主站，主站系统根据各上报报文时间标签对各报文进行分组，然后完成故障定位。
在确认线路失电的情况下，自动遥控断开故障线段两侧的开关隔离故障点。
然后自动下发遥控命令闭合主/备供配电所线路出线开关，恢复非故障线段的供电，并给出提示信息和故障处理报告。
供调度员作进一步分析。
处理过程可进行人工干预。
2.1.2.2适用范围：适用于备投-重合、重合-备投、单备投、单重合等各种线路运行模式下瞬时性故障和永久性故障的判断。
2.1.2.3异常处理：1）故障信息不全时一个供电臂中的各车站高压开关监控装置（FTU）有时会因为通讯原因而漏报故障信息，或者由于信号检测原因没有监测到故障信息。
在此类情况发生时，处理过程会自动转换为人工方式，将故障信息报告给调度员，由调度员进行人工干预处理。
2）多点故障及重复性瞬时性故障由于恶劣天气造成的多点和多次瞬时性重复故障将影响故障区间的自动判断。
在此类情况发生时，处理过程会自动转换为人工方式，将故障信息报告给调度员，由调度员进行人工干预处理。
2.2小电流接地故障2.2.1检测原理对于10kV线路中性点一般采用中性点不接地、经消弧线圈或大电阻接地运行方式。
当发生单相接地故障时，对于中性点不接地或大电阻接地系统稳态零序电流值（3I0）非常小；对于经消弧线圈接地的系统，通常采用过补偿方式运行零序电流稳态值甚至小于正常运行时的3I0值。
再加上有时故障零序电流信号极不稳定，给故障监测和定位带来许多困难。
发生单相接地故障时，系统由故障前的稳态变化到故障后的稳态有一个过渡过程，又叫暂态过程。
在暂态过程中，故障相电压突然降低引起分布电容对地放电，称为放电暂态；非故障相电压突然升高使分布电容充电，称为充电暂态。
由于放电电流只需经过母线构成回路，而充电回路必须经过电源（变压器），因此放电过程比充电过程频率高、衰减快。
单相接地故障时所产生的零序电流暂态信号特征比较明显，幅值一般为稳态值的几倍到十几倍，频率在400Hz～1500Hz范围内，而且故障点两侧的暂态零序电流方向相反。
当发生单相接地故障时，利用故障时特征比较明显的暂态零序电流信号来检测小电流接地故障，是一种比较有前途的方法；对于中性点经消弧线圈接地的运行方式，因为消弧线圈一般工作在工频范围（50Hz～300Hz）内，不会对高频的暂态信号产生影响，因此这种方法也适用于经消弧线圈接地的运行方式。
利用暂态信号监测、判断小电流接地故障需要考虑以下几个关键技术因素：1）PZK-1000Z装置的硬件技术基础单相接地故障时所产生的零序电流暂态信号频率在400Hz～1500Hz范围内，根据香农定理装置的采样频率至少应为2倍的原始信号频率，从工程化角度考虑，采样频率应为4倍的原始信号，即6000Hz左右；另外，为了对暂态信号进行各种加工处理，装置还需要具有较强的运算处理能力，一般应采用DSP（数字信号处理器）专用芯片等。
2）故障处理程序的启动（a）零序电压3U0由开口三角形取得3U0电压作为故障监测的启动元件，是一种比较可靠的方法。
本系统能够取得3U0值，因此优先作为故障启动条件，并上传至主站作为是否发生单相接地故障的另一判据或辅助判据。
（b）暂态零序电流对于电缆线路一般采用零序CT监测暂态3I0；对于架空裸线可以采用三相CT监测三相暂态电流的矢量信号，通过计算三相暂态电流的矢量和获得暂态3I0。
由于暂态3I0特征比较明显，因此可以作为辅助启动条件。
本系统中主站能够取得3U0值，因此优先将3U 0作为故障处理程序启动的条件，而3I0仅作为辅助启动条件。
2.2.2故障定位原理单相接地故障定位的方法是：1）当故障发生时，查找故障区间内所有装置的暂态3I0值，找到最大值所在的装置，则故障点位于该装置相邻的某一侧。
2）然后比较该装置两侧的暂态3I 0值，找到较大者，并比较最大值与较大值暂态零序电流的方向，如果相同，则故障点位于最大值装置的另一侧；如果相反，则故障点位于两者之间。
3）另外，还可以利用暂零序电流方向作为另一种独立判据。
4）利用3U 0值作为故障处理的启动条件和闭锁条件，提高故障检测和定位的准确性。
如图2所示。
图2 小电流接地故障定位方法示意图2.3高压断相故障高压断相故障的检测和启动：主站系统根据装置上报的线路电压数据，检测到线路上某相电压低于整定上限值、而且大于整定的下限值时，就认为发生了断相故障。
高压断相监测和定位的前提条件是在同一个供电区间内，车站开关监控使用三相PT 或三相变压器，或者开关两侧使用单相变压器但必须跨接在不同的两相上，即每个开关都能得到三相电压的大小或反装置位置车站1 车站2 车站3 车站3映三相电压大小的状态。
这样在已知供电方向的情况下，在某个供电区间上，高压断相故障的位置应该在第一个出现任意线电压或相电压低于断相故障电压上限门槛值（如＜180V），而且大于断相电压下限门槛值（不为0，如＞30V）的开关和与其相邻的上游开关之间。
注意：1）高压断相故障的判定条件是：相电压小于180V而且大于30V。
大于30V是为了躲开线路失压的情况。
2）此种判据下的输出结果并不唯一，可能是断相故障，也可能是PT断线。
也就是说，系统对断相故障和PT断线故障不作区分，作为同一种故障处理。
3）供电方向监测可以自动检测，也可以人工置入。
3．实例分析3.1背景原赣州水电段采用科汇公司的铁路水电调度自动化主站系统（简称主站系统）完成所辖供电区间的SCADA监控和线路自动化功能。
为了确保系统能够达到预定的自动化目标，赣州水电段与科汇公司联合于2001年10月15日、24日、26日、27日分别在大洋洲-新干、信丰-龙南、井冈山-兴国三个区间作了线路自动化试验，包括相间短路故障试验、高压断相故障试验、单相接地故障试验。
下面就试验情况包括试验过程、故障判据、工作原理等作一总结，并就部分典型的试验数据做出分析和判断。
3.1.1系统配置，如图3所示：图3 赣州电力调度自动化系统（线路自动化）示意图3.1.2试验情况下面就24日信丰-龙南试验、26日井冈山-兴国试验情况，以及27日补作信丰-龙南接地试验情况总结如下，详见表1：表1 贯通线路自动化试验情况总结3.2相间短路故障试验3.2.1判据采用过电流检测原理，即判断线路电流是否超过整定值来检测故障。
故障电流可以用一周波傅立叶积分的方法计算，而电流整定值的选择原则是躲过最大负荷电流值。
线路上有些负荷投入运行时“冷启动”电流可能很大，要注意用一动作延时躲开。
3.2.2故障定位方法相间短路故障的定位判据是：1）永久性故障对于永久性故障，经过完整的备投-重合过程之后，感受到两次故障的FTU和感受到一次故障的FTU之间为永久性故障点。
2）瞬时性故障分两种情况：（1）备投成功故障时，备投成功，感受到一次故障的FTU与没有感受到故障的FTU之间为暂时性故障点。
（2）重合成功故障时备投失败，主供方出线开关经过重合闸时间后合闸成功，此时，故障点两侧的FTU均感受到一次故障。
故障定位的方法是：沿线路方向，在备投时间内（＜150ms）感受到故障的FTU作为故障点的一侧，在备投时间外（≥150ms）感受到故障的FTU作为故障点的另一侧。
3.2.3自动分段处理1）定义主站系统在完成相间短路故障定位后，自动通过遥控方式断开故障点两侧的车站开关从而隔离故障线段，称为线路自动化自动分段，简称自动分段。
2）自动分段的闭锁条件自动分段责任重大，为了确保电力生产的安全，主站系统采用了严格的闭锁条件：（1）故障自动分段仅限于处理永久性相间短路故障，即故障时供电区间发生了完整的备投-重合过程，区间内线路处于失电状态。
