高速鐵路電力設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)

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本章重點(diǎn)介紹高鐵與普速電力專業(yè)在運(yùn)行、維護(hù)、安全管理的差異及特點(diǎn)。高速鐵路采用高速、高密度、長編組的運(yùn)輸組織方式，高速鐵路電力專業(yè)的運(yùn)行、維護(hù)、安全管理等項(xiàng)工作與普速鐵路相比有較大的不同，技術(shù)要求更高、設(shè)備更可靠、對安全管理更加嚴(yán)格。第一節(jié)高速鐵路電力設(shè)備運(yùn)行

1.1.在電力運(yùn)行方面，高鐵與普速的不同之處

由于高速鐵路與普速鐵路運(yùn)輸組織方式不同，高速鐵路電力運(yùn)行模式與普速鐵路相比，在外部條件方面有較大不同，主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：

1、高速鐵路線路實(shí)行全部封閉運(yùn)行，列車開行時(shí)間內(nèi)不允許任何人員進(jìn)入線路及為線路提供服務(wù)的設(shè)備處所。

2、嚴(yán)格貫徹行車不施工、施工不行車的方針。實(shí)行晝間行車、夜間檢修的作業(yè)方式。

3、遇有已影響行車或構(gòu)成行車安全所必需緊急處置的故障，列車將中止運(yùn)行，處理故障。非此類狀況，應(yīng)維持運(yùn)行。

4、所有變、配電所均為無人值班有人值守模式。

在上述條件下，高速鐵路與普速鐵路電力運(yùn)行有如下不同：1、統(tǒng)一由鐵路局供電調(diào)度通過SCADA系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行

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普速鐵路電力運(yùn)行是以沿線設(shè)置的工區(qū)為主、調(diào)度為輔。主要依靠電力工區(qū)和配電所值班人員對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行巡查、檢測、監(jiān)視、記錄。即使設(shè)置電力遠(yuǎn)動設(shè)備，也主要是為故障搶修和處理的輔助設(shè)施。

高速鐵路電力運(yùn)行則是以鐵路局供電調(diào)度為主、工區(qū)為輔。供電調(diào)度使用SCADA系統(tǒng)對全線電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，遇有設(shè)備故障則組織、指揮故障處理。沿線工區(qū)人員、值班人員必需聽從調(diào)度命令從事各項(xiàng)上線作業(yè)，不得擅自進(jìn)入設(shè)備所在處所，各項(xiàng)工作只有經(jīng)過供電調(diào)度允許才能上線作業(yè)或進(jìn)行故障搶修。

高鐵電力運(yùn)行的這種模式，對供電調(diào)度員業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高，供電調(diào)度員承受了普速鐵路沿線所有電力工區(qū)人員、變配電所值班員的日常巡查、監(jiān)控工作，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，直接負(fù)責(zé)組織、指揮故障處理等工作，其承受的責(zé)任十分重要。為做好這項(xiàng)工作，供電調(diào)度員必需做到：一是熟悉電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，二是把握高鐵電力設(shè)備布局及工作原理，三是熟練使用SCADA系統(tǒng)，四具有較豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，五是全面把握故障搶修預(yù)案并實(shí)施，六是具備較高的分析判斷、組織協(xié)調(diào)、決策指揮能力。

2、統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)備編號與運(yùn)行密切相關(guān)，尤為重要

普速鐵路電力設(shè)備編號一般路局頒發(fā)編制原則，各站段根據(jù)管理習(xí)慣自行編制自己管段設(shè)備編號，每處編號可以獨(dú)立編制，與相鄰設(shè)備、系統(tǒng)設(shè)備關(guān)聯(lián)作用不大。一條線路多個(gè)站段管理可以采用不同編號，如這個(gè)段習(xí)慣漢字編號，那個(gè)段習(xí)慣拼音編號等。而高速鐵路由電調(diào)監(jiān)控全部的運(yùn)行設(shè)備，整條線路、整個(gè)系統(tǒng)所有的電力設(shè)備運(yùn)行

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數(shù)據(jù)均顯示在調(diào)度臺屏幕上供調(diào)度員使用。因此，采用統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)備編號，對供電調(diào)度人員日常運(yùn)行及故障處理是十分有利的。否則，沒有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)備編號，則極易造成供電調(diào)度人員在日常倒閘和故障處理時(shí)頭腦混亂、判斷錯(cuò)誤，導(dǎo)致誤操作、誤判斷等概率增加，給安全管理帶來隱患。因此，高鐵電力設(shè)備編號應(yīng)由鐵路局統(tǒng)一編制，其原則是：首先從供電系統(tǒng)安全管理的要求出發(fā)做到確鑿、易記、唯一性，二是保持各條高鐵的一致性，三是應(yīng)在設(shè)備安裝前制定方案并在施工中組織實(shí)施。

舉例：沿線箱式變電站高壓、低壓開關(guān)編號（調(diào)度臺顯示）（1）箱變名稱以所名+數(shù)字編號A變配電所B變配電所AB1#AB2#AB3#AB4#ABn#以公里標(biāo)編號A變配電所B變配電所KxxxKxxxKxxxKxxxKxxx以數(shù)字大排行編號

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A變配電所B變配電所17#18#19#20#nnn#這些編號不僅表達(dá)在系統(tǒng)圖上，還要考慮到報(bào)警、調(diào)用，應(yīng)便利調(diào)度員易記、迅速查找。選擇一種適用的編號方式十分重要，可起到事半功倍的效果。例如：報(bào)警顯示“Kxxx公里故障或38#箱變故障〞，供電調(diào)度員不能馬上反映出故障在哪個(gè)區(qū)間、哪個(gè)供電臂？還需要查閱其他資料。但第一種編號方式則比較直觀，例如：“AB3#報(bào)警〞就可直觀知道是A\\B所供電臂第三個(gè)箱變報(bào)警?？梢?，編號方式的重要性。

（2）高壓開關(guān)編號，特別箱變

曾經(jīng)某局規(guī)定箱變高壓開關(guān)以漢字編號，分別為一級貫穿進(jìn)線，一級貫穿出線，一級貫穿變壓器，綜合貫穿進(jìn)線，綜合貫穿出線，綜合貫穿變壓器。箱變到達(dá)安裝現(xiàn)場后，施工不知如何接線（見圖A）。詢問供電段，不同施工區(qū)段得到不同答復(fù)，一個(gè)說依照電源方向（一級上行綜合下行），一個(gè)說依照配電所方向，結(jié)果（見圖B、C、D）

一級進(jìn)線綜合進(jìn)線一級變壓器綜合變壓一級出線一級進(jìn)線一級變壓器一級出線一級進(jìn)線一級變壓器綜合變壓一級出線

綜合出線4綜綜合合進(jìn)變線壓綜合出線綜合進(jìn)線綜合出線

圖A圖B圖C一一級級進(jìn)變線壓器綜綜合合進(jìn)變線壓器一級出線一級進(jìn)線一級變壓器綜合變壓器一級出線一級進(jìn)線一級變壓器綜合變壓器一級出線一級進(jìn)線一級變壓器綜合變壓器一級出線一級進(jìn)線一級變壓器綜合變壓器一級出線綜合出線綜合進(jìn)線綜合出線綜合進(jìn)線綜合出線綜合進(jìn)線綜合出線綜合出線綜合進(jìn)線圖D

較好的編號：

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YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132

式。高鐵電力故障處理的原則：正確判斷故障地點(diǎn)、迅速切除故障區(qū)段、確保高鐵行車供電、天窗點(diǎn)內(nèi)處理完善。高鐵電力故障的處理，主要是電調(diào)操作，優(yōu)先保證行車，只要能夠維持行車，具體故障處理應(yīng)安排在“天窗〞時(shí)間進(jìn)行，好多狀況是一個(gè)故障需要若干個(gè)“天窗〞才能全部完成，在此期間，高速鐵路電力需要在非正常方式下運(yùn)行。

1、搶修預(yù)案作用加強(qiáng)

普速鐵路電力搶修主要依靠現(xiàn)場維護(hù)工人，搶修預(yù)案原則性較強(qiáng)，可操作性較弱，同類故障依照同一個(gè)預(yù)案由不同的搶修人員實(shí)施可能會有不同的搶修效果，搶修時(shí)間彈性較大。

高速鐵路電力搶修預(yù)案應(yīng)分為電調(diào)處理預(yù)案與現(xiàn)場處理預(yù)案兩大部分。

電調(diào)處理預(yù)案主要是讀懂SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)，合理的倒閘操作程序，根據(jù)具體狀況下達(dá)人員出動命令，協(xié)調(diào)行車調(diào)度通告可能影響范圍，判斷搶修方法與修復(fù)措施、時(shí)間，監(jiān)控非正常運(yùn)行方式下的設(shè)備運(yùn)行等，電調(diào)處理預(yù)案應(yīng)細(xì)致到具有很強(qiáng)的可操作性，真正做到無論誰值班只有依照預(yù)案執(zhí)行，處理的時(shí)間與結(jié)果基本一致。

現(xiàn)場處理預(yù)案主要包括接到電調(diào)命令后能夠明確主要搶修內(nèi)容，攜帶必要的搶修工具，故障區(qū)段巡查的重點(diǎn)，故障處理的步驟等，同時(shí)，應(yīng)現(xiàn)場拍照，并保持與電調(diào)的通訊聯(lián)系等。

2、電調(diào)操作水平是關(guān)鍵，調(diào)度人員素質(zhì)要求極高

高速鐵路電力故障處理最重要手段的是依靠電調(diào)使用SCADA系統(tǒng)首先進(jìn)行故障隔離，能夠在調(diào)度臺處理的問題均由調(diào)度員處理，因

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此，供電調(diào)度員任務(wù)加重，責(zé)任加大，一個(gè)優(yōu)秀的調(diào)度員，是整個(gè)搶修工作的中堅(jiān)，一個(gè)不成熟的調(diào)度員，就會無從下手，只能派出人員圍繞線路團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，延長恢復(fù)供電時(shí)間。

高速鐵路電力對電調(diào)人員素質(zhì)要求較高，一是能夠根據(jù)SCADA系統(tǒng)提供的信息判斷故障狀況，二是熟練把握故障搶修預(yù)案，三是熟練使用SCADA系統(tǒng)，四是具有較強(qiáng)的搶修組織能力，五是把握行車狀況（與行調(diào)同屋），具有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力。

3、現(xiàn)場處理方式的變化

普速鐵路電力故障處理手段主要是修復(fù)，高速鐵路電力故障處理手段主要是更換。

普速鐵路電力故障處理一般是一次完成，而高速鐵路為確保列車開行時(shí)間內(nèi)行車及滿足“行車不施工、施工不行車〞要求，受“天窗〞時(shí)間限制，可能一個(gè)故障需要分若干“天窗〞完成。

如：貫穿線電纜故障，電調(diào)首先切除故障區(qū)段，“天窗〞時(shí)間需要首先檢測故障地點(diǎn)，掀開電纜溝蓋板，剪斷故障電纜，敷設(shè)一段新電纜，兩端做頭，這些工作可能一個(gè)“天窗〞不能全部完成，需要屢屢作業(yè)。

再如：高鐵電力設(shè)備搶修大部分采用更換方法，很少再用簡單修補(bǔ)，那么備品備件配置、購買等均可能需要時(shí)間，可能非一個(gè)“天窗〞能全部完成。

類似狀況，供電部門應(yīng)制定相應(yīng)的、符合實(shí)際的、可操作的處理方案，以適應(yīng)高鐵電力搶修。

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4、箱式變電站完全損壞故障的搶修方法

高速鐵路電力假使發(fā)生一臺整個(gè)箱式變電站整體燒損，那么通過電調(diào)遠(yuǎn)程操作是不能回復(fù)該負(fù)荷點(diǎn)供電的，即使出動人員搶修也不能短時(shí)恢復(fù)供電（假使箱變完全損壞需要整體更換時(shí)，從購置、安裝等完全修復(fù)需要一周以上時(shí)間），因此，改類故障可能是高速鐵路電力最大故障，可能長時(shí)間影響高鐵行車。

此類故障必需引起供電部門高度重視，制定一套有針對性措施。此故障現(xiàn)象在調(diào)度臺遠(yuǎn)動處理時(shí)，兩條貫穿線從兩個(gè)方向向該箱變均無法送電，將該箱變隔離后可以送電。電調(diào)應(yīng)首先意識到箱變可能發(fā)生問題，短時(shí)無法送電，應(yīng)馬上通知維護(hù)單位搶修。

維護(hù)單位應(yīng)意識到假使箱變出問題，極大可能不能短時(shí)搶修恢復(fù)，因此，在出動時(shí)，應(yīng)攜帶移動發(fā)電機(jī)，同時(shí)可以攜帶搶修用移動箱變。到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)優(yōu)先采用發(fā)電機(jī)恢復(fù)供電從而恢復(fù)行車，然后視具體狀況采用針對性措施處理故障。

當(dāng)箱變必需更換后才能恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)使用移動箱變臨時(shí)恢復(fù)供電，即過渡措施。在只使用發(fā)電機(jī)時(shí)，現(xiàn)場應(yīng)留人值守。

第五節(jié)高速鐵路電力故障分析

鐵路電力故障分析一般在故障發(fā)生后，分析結(jié)果與故障定責(zé)密切相關(guān)。普速鐵路電力故障分析一般是定性分析，推論較多。高鐵電力SCADA系統(tǒng)為我們記錄了詳細(xì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括記錄了故障發(fā)生全過程的所有信息，主要有：故障發(fā)生的時(shí)間、故障電流、故障電壓、頻率、圖形等。因此，高鐵電力故障應(yīng)充分利用SCADA系統(tǒng)提供的

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豐富的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，用數(shù)據(jù)說話，確定故障的真正原因，杜絕今后。

如：普速鐵路一路電源故障時(shí)，影響信號供電，電力工分析會說：“另一路電源是好的，與我們無關(guān)〞。這只是推論。

高速鐵路電力遇到同樣狀況，可以從SCADA系統(tǒng)調(diào)出相關(guān)數(shù)據(jù)、圖形，證明故障地點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)刻的供電狀況，兩路電源電壓、電流狀況，從而以數(shù)據(jù)說話。

根據(jù)鐵道總公司的相關(guān)規(guī)定：鐵路電力故障定則以調(diào)度SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，不能提供數(shù)據(jù)的供電部門負(fù)責(zé)。可以看出，使用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行故障分析的重要