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淺談鐵路樞紐變電所無人化運維技術研究與應用

文章更新時間：2023-08-29　點擊量：618

文摘：現階段，鐵路變電站人工檢查效率低，檢查效果差，人力資源浪費。為了滿足鐵路整改的需要，檢查方法逐漸向智能化、自動化、無人化方向發展。本文研究了鐵路樞紐變電站無人系統的關鍵技術，提出了自動圖像檢查和聯動檢查技術、智能識別診斷技術、電力遠程信息訪問技術、熔斷組合保護和SPD智能監控技術、接地電阻在線監測和抗干擾技術、智能運維管理技術等實用技術方案。結合工程項目，對變電站相關供電設備和無人系統進行了改造。經過一年多的運行，效果良好，探索了鐵路樞紐變電站無人系統發展的新渠道。

關鍵詞：鐵路變電站；無人系統應用；自動化；

引言

隨著高鐵建設的快速發展，對鐵路樞紐變電站的規模、重要等級、可靠性等要求越來越高。例如，中國鐵路哈爾濱局集團有限公司調度變電站為哈爾濱局調度大樓（調度）等重要用戶提供可靠電源，是哈爾濱鐵路樞紐變電站，位于調度大樓地下一層，主要供電設備采用中央開關柜、微機繼電保護、綜合自動化系統、交流電池、智能儀表等，各種開關具有遠程操作功能。為了保證變電站的穩定運行，需要進行人工檢查，但工作效率低，檢查效果差，浪費人力資源。近年來，為了滿足鐵路整改的需要，降低值班人員的工作強度，直至取消值班人員的檢查操作流程，哈爾濱局集團公司從各方面進行了初步探索，逐步研究了智能化、自動化、無人化的檢查方法。本文研究了鐵路樞紐變電站無人系統的關鍵技術，提出了實用的技術解決方案，整合了自動化功能，增加了智能防雷監測、接地電阻監測功能，安裝了檢查機器人、圖像監控，實現了圖像檢查、電力監控、智能防雷、接地監控等功能，通過系統軟件進行數據統計、診斷分析、報警輸出、聯動控制和智能運行維護管理。通過改造變電站無人系統，推動哈爾濱局集團公司鐵路樞紐變電站無人系統的發展進程。

1鐵路樞紐變電站無人化系統簡介

1.1鐵路樞紐變電站

哈爾濱鐵路樞紐變電站為10/0.4千伏電力變電站，設有4臺變壓器(2*3150千伏安，2*2500千伏安)，引入兩路10kV電源，主接線為二進六出，單獨母線分段運行。高低壓斷路器的狀態、電流、電壓、電量、功率因數、無功補償、故障信號等信息被納入哈爾濱供電段電力調度臺，數據通信通道為光纜通道，采用點對點2路(≥2M)單獨主，準備專用光纖通信數據通道。

通信、信號、信息、防災系統為調度所，SCADA、BAS、FAS、消防設備（消防泵、防排煙風機、氣體滅火設備、消防電梯等）、變電站自用電、應急照明、調度大廳照明等設施供電，負荷為主要負荷，中斷供電將導致哈爾濱牡蠣、哈爾濱佳、哈爾濱大學、哈爾濱客運秩序混亂，條件耦合將導致高速鐵路設備損壞，甚至人身傷亡事故。

1.2鐵路樞紐變電站無人化系統的目標

通過檢查機器人、圖像監控、智能防雷監控箱、接地電阻監控箱的改造安裝，實現圖像檢查、電力監控、智能防雷、接地監控功能，通過數據統計、診斷分析、報警輸出、聯動控制和智能運行維護管理，完成鐵路樞紐變電站無人系統目標。

2鐵路樞紐變電站無人化系統的現場應用

2.1由監控系統組成

變電站共安裝了兩套圖像檢查機器人、4臺智能SPD和1臺網絡交換機，6臺智能接地檢測箱。哈爾濱供電段調度監控中心設置了一套變電站無人系統設備和軟件、一套NVR和一臺網絡交換機。

2.2實現功能

系統圖像顯示、存儲和回放圖像；監控設備控制；圖像檢查；智能圖像識別；圖像服務器；軟件配置；

3安科瑞AcrelCloud-1000變電站運維云平臺

3.1概述

基于互聯網＋、大數據、移動通信技術開發云管理平臺，滿足用戶或運維公司監控多個變電站電路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境圖像場景需求，實現數據點、集中存儲、統一管理、使用方便，通過計算機、手機、PAD等終端鏈接支持用戶訪問、接收報警，完成相關設備的日常定期檢查和單獨管理。

3.2應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文化體育、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業配電運維體系的新建、擴建和改造。

3.3系統結構