鐵路高壓變配電所監(jiān)控模式優(yōu)化方案的探討

孫元新 上海鐵路局杭州供電段

1 引言

隨著微機技術(shù)、自動化技術(shù)、遠(yuǎn)動技術(shù)的蓬勃發(fā)展，鐵路高壓變配電所逐步實現(xiàn)了“遙測”、“遙信”、“遙控”和“遙調(diào)”等功能，極大地提高了鐵路供電系統(tǒng)的自動化水平，但因鐵路供電安全的高要求，高壓變配電所值班員一時難以撤并，勞動生產(chǎn)效率較低，已不適應(yīng)當(dāng)前鐵路的發(fā)展形勢。因此，有必要對鐵路高壓變配電所監(jiān)控模式進行深入探討，在保證鐵路供電安全的基礎(chǔ)上，充分利用高壓變配電所的綜合自動化系統(tǒng)，提出優(yōu)化方案，提高勞動生產(chǎn)效率，以適應(yīng)鐵路運輸生產(chǎn)的發(fā)展需求，節(jié)約人力、物力資源。

2 鐵路高壓變配電所的既有監(jiān)控模式

目前，國內(nèi)鐵路高壓變配電所的監(jiān)控基本采用“值班員+調(diào)度員”的監(jiān)控模式。值班員主要負(fù)責(zé)變配電所內(nèi)日常的運行監(jiān)視、停送電及倒閘作業(yè)，以及配合調(diào)度員進行簡單的故障處理等工作。調(diào)度員主要負(fù)責(zé)掌握管轄范圍內(nèi)的供電運行情況，并根據(jù)運行、檢修和故障應(yīng)急搶修需要正確及時的發(fā)布調(diào)度命令，判斷并切除故障設(shè)備，縮小停電影響范圍，及時調(diào)整供電運行方式，保證鐵路供電安全，為鐵路運輸秩序正常提供有力保障。

3 變配電所的無人值班監(jiān)控模式

國內(nèi)地方供電局和國外鐵路的大部分高壓變配電所所內(nèi)現(xiàn)已基本采用無人值班監(jiān)控模式，即變配電所內(nèi)無正常的運行值班人員，而變配電所的監(jiān)視、控制由遠(yuǎn)方監(jiān)控中心（調(diào)度）來完成的一種變配電所監(jiān)控模式。這種模式能有效的提高勞動生產(chǎn)效率，節(jié)約人力、物力資源。但要實現(xiàn)變配電所無人值班監(jiān)控模式主要有以下兩個方面的要求：

（1）變配電設(shè)備運行穩(wěn)定，且必須采用微機保護，實現(xiàn)綜合自動化。主要是指調(diào)度能收集、分析和顯示變配電所內(nèi)各種繼電保護裝置、故障錄波裝置、安全自動裝置的正常運行信息和故障信息，并對變配電所的運行工況及設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)視與遠(yuǎn)程控制。

（2）調(diào)度員及變配電應(yīng)急搶修人員素質(zhì)要求較高。調(diào)度員需要及時準(zhǔn)確的判斷并切除故障設(shè)備，縮小停電影響范圍，指揮協(xié)調(diào)相關(guān)應(yīng)急搶修人員進行故障處理。變配電應(yīng)急搶修人員應(yīng)與變配電所所處的地理位置相聚較近，能夠及時到達故障現(xiàn)場，并在最短的時間內(nèi)找到故障點，正確解決故障，恢復(fù)設(shè)備運行，縮短供電設(shè)備非正常運行時間。

4 鐵路高壓變配電所實現(xiàn)無人值班監(jiān)控模式存在的差距

對照上述變配電所無人值班監(jiān)控模式的要求，深入剖析了杭州供電段管轄范圍內(nèi)的91座35（10）kV電力變配電所、30座 220（110）kV牽引變電所，31座分區(qū)所，8座開閉所和24座AT所的實際運行、檢修和故障應(yīng)急搶修管理情況，以及變配電所與相關(guān)運行（電力、供電）工區(qū)班組的地理位置分布情況和相關(guān)人員素質(zhì)情況，絕大部分高壓變配電所的設(shè)備運行穩(wěn)定，具備"四遙"功能，且與運行（電力、供電）工區(qū)班組合建或相距較近，但要在保證鐵路供電系統(tǒng)安全基礎(chǔ)上，實現(xiàn)這些高壓變配電所無人值班監(jiān)控模式，主要存在以下四個方面的問題：

（1）調(diào)度中心與高壓變配電所之間通信狀態(tài)不穩(wěn)定，部分高壓變配電所通信中斷及網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象時有發(fā)生。特別是采用音頻通道或所內(nèi)微保通信設(shè)備參與組網(wǎng)的數(shù)字通道的35（10）kV電力變配電所，其通信中斷的頻率很高，使得調(diào)度員難以及時掌握各變配電所的運行情況。

（2）調(diào)度中心站對變配電所事件信息和告警信息分類較為簡單，且在部分高壓變配電所使用的在線檢測技術(shù)不夠成熟完善。調(diào)度中心站每時每刻收集到各所大量的事件信息和告警信息，而調(diào)度中心后臺軟件對于這些信息缺乏有效的判斷處理，僅僅是機械式的顯示提醒，給調(diào)度員及時準(zhǔn)確的掌握供電運行情況帶來了較大的難度。

（3）調(diào)度員的業(yè)務(wù)素質(zhì)參差不齊。有些調(diào)度員難以及時準(zhǔn)確的從繁多的故障告警信息中判斷出故障缺陷，采取有效的措施切除故障設(shè)備，縮小停電影響范圍，正確指揮變配電應(yīng)急搶修人員及時處理故障，減少或消除對鐵路運輸生產(chǎn)安全的影響。

（4）運行工區(qū)人員和變配電應(yīng)急搶修人員變配電知識掌握不足，技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)與實際要求差距較大。特別是隨著大量新技術(shù)、新設(shè)備的投入應(yīng)用，各變配電所供電設(shè)備運行可靠性得到了極大的提高，出現(xiàn)故障的概率大大降低，從而導(dǎo)致相關(guān)人員處理故障的經(jīng)歷較少，存在一定的畏懼心理，難以在最短的時間內(nèi)找到故障點，正確解決故障，恢復(fù)設(shè)備正常運行。

5 優(yōu)化方案

從上述的分析來看，可以在鐵路高壓變配電所引入無人值班管理模式的概念，對設(shè)備運行穩(wěn)定、具備“四遙”功能、與運行（電力、供電）工區(qū)班組合建或相距較近的鐵路高壓變配電所的監(jiān)控模式進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，即對既有設(shè)備進行適當(dāng)?shù)恼危∠兣潆娝闹蛋鄦T，強化調(diào)度員的集中指揮功能，為實現(xiàn)鐵路高壓變配電所無人值班管理模式積累運行管理經(jīng)驗，具體可從下面六個方面著手：

（1）加強調(diào)度中心與高壓變配電所通信通道的優(yōu)化，確保通信通道的暢通。按照鐵路變配電所通信通道的最新設(shè)計規(guī)范要求，各變配電所T接至通信單位提供的數(shù)字式單環(huán)網(wǎng)或雙環(huán)網(wǎng)中，各所通信管理設(shè)備采用冗余配置，調(diào)度端實現(xiàn)對通信通道的實時監(jiān)測及告警功能，保持變配電所綜合自動化系統(tǒng)的正常高效運行。

（2）完善調(diào)度中心后臺軟件，實現(xiàn)對各高壓變配電所相關(guān)的事件信息和告警信息進行智能化判斷處理。對涉及變配電設(shè)備運行安全和供電系統(tǒng)安全的故障信息及時顯示提醒，對安全影響不大的事件信息進行分級顯示，對誤報的無用事件信息進行屏蔽或后臺統(tǒng)計，甚至是自動判斷、自動切除故障設(shè)備，最大程度的為調(diào)度員及時掌握變配電所的運行狀況和故障判斷提供便利。

（3）加強調(diào)度員的業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。調(diào)度員通過調(diào)度工作站遠(yuǎn)程監(jiān)視各所的運行情況，掌握管轄范圍內(nèi)的供電運行情況，并根據(jù)運行、檢修和故障應(yīng)急搶修需要正確進行遠(yuǎn)程操作，正確指揮變配電應(yīng)急搶修人員進行相關(guān)故障的處理。

（4）修訂完善既有的變配電所運行、檢修、試驗、故障應(yīng)急搶修和調(diào)度運行的相關(guān)規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)取消變配電所所內(nèi)值班員后的管理模式。需嚴(yán)控作業(yè)過程及作業(yè)質(zhì)量，特別是要消除有可能導(dǎo)致設(shè)備燒損的電流二次開路、高低壓開關(guān)拒動、GIS柜漏氣、接地電阻不達標(biāo)和閃絡(luò)放電等缺陷問題，確保變配電設(shè)備運行穩(wěn)定。

（5）充分利用鐵路內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)建立變配電所調(diào)度系統(tǒng)的遠(yuǎn)程復(fù)視系統(tǒng)，由各運行工區(qū)的人員協(xié)助調(diào)度員對供電系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程監(jiān)視，定時查看遙信量、遙測量是否正常，有無告警等異常信息，并在適當(dāng)?shù)闹芷趦?nèi)對所內(nèi)設(shè)備進行現(xiàn)場巡視檢查，對遠(yuǎn)程監(jiān)視和現(xiàn)場巡視檢查中發(fā)現(xiàn)的問題及時匯報處理。

（6）提高運行工區(qū)人員和變配電應(yīng)急搶修人員的責(zé)任心和變配電技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)。針對其變配電知識掌握程度的不同，結(jié)合日常變配電所的運行檢修、預(yù)防性試驗、事故演練和相關(guān)測評、考評等工作，充分發(fā)揮各級教育組織及黨、團組織的作用，分層次的開展各種形式的教育和業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)。

6 結(jié)束語

鐵路高壓變配電所監(jiān)控模式的優(yōu)化調(diào)整對鐵路供電系統(tǒng)安全運行影響較大，需充分考慮到變配電設(shè)備運行的穩(wěn)定性、地理位置分布和相關(guān)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，合理優(yōu)化，確保影響鐵路供電系統(tǒng)安全的風(fēng)險源點均在可控范圍之內(nèi)，為真正實現(xiàn)鐵路高壓變配電所無人值班的監(jiān)控模式積累經(jīng)驗。