試分析高速鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)

胡建平 湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

試分析高速鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)

胡建平 湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

國(guó)內(nèi)高速鐵路迎來(lái)了快速發(fā)展的階段，其中自北京至天津城際鐵路開(kāi)通并投入運(yùn)用后就是最好的證明。牽引供電系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)當(dāng)中所起作用較大，構(gòu)成了高速鐵路不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。在確保其職能正常發(fā)揮時(shí)，還要維護(hù)好高速鐵路牽引供電系統(tǒng)。本研究現(xiàn)對(duì)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)做出下述分析。

高速鐵路 牽引供電系統(tǒng) 維護(hù)

國(guó)內(nèi)鐵路不斷向前發(fā)展，高鐵步入健康發(fā)展軌道中。高鐵早國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，高速鐵路全部開(kāi)通，促使鐵路運(yùn)輸迎來(lái)了新的階段。國(guó)內(nèi)高鐵技術(shù)在逐步改進(jìn)中，趨向成熟，高鐵供電系統(tǒng)保障了其運(yùn)營(yíng)的良好，不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)輸異常的情況。國(guó)內(nèi)高鐵經(jīng)常使用的是牽引供電系統(tǒng)，事實(shí)上，高速鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)是一項(xiàng)繁重的工作，這也是保障國(guó)內(nèi)高速鐵路正常運(yùn)行一項(xiàng)重要內(nèi)容。針對(duì)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)，提出了有效的辦法，以引導(dǎo)運(yùn)行電纜維護(hù)工作的開(kāi)展。

1 牽引供電系統(tǒng)特點(diǎn)及要求

國(guó)內(nèi)牽引供電系統(tǒng)的特征通常表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)電力機(jī)車為負(fù)序源的一類，這種隨機(jī)負(fù)荷具有單相移動(dòng)性；(2)其供電方式包括自耦變壓器(AT)供電方式及直接供電方式等,呈現(xiàn)多元化特點(diǎn)，上述供電方式具有不同的技術(shù)，且在經(jīng)濟(jì)特性上有所不同，且供電設(shè)備種類較多；3)以非線性整流器機(jī)車為重要使用對(duì)象,被視作諧波源,其無(wú)功源自電力系統(tǒng)與牽引供電系統(tǒng)；4)從電氣層面上看，電力機(jī)車與牽引供電系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整齊，并且不會(huì)中斷，使得自動(dòng)化管理與信息化管理成為可能。出現(xiàn)在牽引供電系統(tǒng)中的技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題有牽引網(wǎng)電壓的調(diào)節(jié)及無(wú)功的治理等。針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，在具體的設(shè)計(jì)及運(yùn)行中，應(yīng)深入分析牽引供電系統(tǒng)如:分析并計(jì)算供電方式結(jié)構(gòu)及性能等同時(shí)做出改進(jìn)；一些復(fù)雜的綜合研究，如諧波及防干擾能力等方面均需要進(jìn)行深入分析；對(duì)負(fù)荷平衡能力及變壓器過(guò)負(fù)荷能力作出分析。不難發(fā)現(xiàn)，在總體技術(shù)要求上，牽引供電系統(tǒng)表現(xiàn)為可用性及安全性與可維護(hù)性為確保牽引供電系統(tǒng)無(wú)異常問(wèn)題出現(xiàn)，按照較高的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化并設(shè)計(jì)體系，確保制造體系的質(zhì)量，以施工標(biāo)準(zhǔn)體系為規(guī)范。

2 供電子系統(tǒng)主要技術(shù)方案及設(shè)計(jì)原則

對(duì)牽引供電而言，供電子系統(tǒng)是核心，提供充足的電量，確保用電品質(zhì)，維護(hù)用電可靠及安全。供電能力有牽引網(wǎng)供電電壓及牽引變壓器容量；供電質(zhì)量有電力系統(tǒng)諧波、負(fù)序,其關(guān)聯(lián)因素有和電力系統(tǒng)有十分緊密的關(guān)系同時(shí)還有牽引供電系統(tǒng)技術(shù)方案相關(guān)。國(guó)內(nèi)維護(hù)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)方面，主要是進(jìn)行預(yù)防，同時(shí)注重保養(yǎng)，為確保牽引供電系統(tǒng)健康安全運(yùn)行，以定時(shí)保養(yǎng)、周期檢測(cè)為原則，采用詳細(xì)且集約化的檢修手段。

3 牽引供電系統(tǒng)集成的接口及評(píng)價(jià)體系

①系統(tǒng)集成的宗旨及接口技術(shù)。牽引供電系統(tǒng)可靠性研究在高速鐵路運(yùn)營(yíng)決策及后續(xù)維護(hù)等方面意義重大，提供了重要的理論支持，確保了高速鐵路運(yùn)營(yíng)的安全，為運(yùn)輸保駕護(hù)航?？紤]到牽引供電系統(tǒng)可靠性探究的必要性，現(xiàn)重點(diǎn)圍繞牽引供電系統(tǒng)集成的接口及評(píng)價(jià)體系展開(kāi)以下研究。

牽引供電系統(tǒng)以整合及健全各子系統(tǒng)、整合，并完善系統(tǒng)間的接El來(lái)實(shí)現(xiàn)集成，最佳配置整體系統(tǒng)，確保性價(jià)有效且經(jīng)濟(jì)。牽引供電系統(tǒng)集成與接口涵蓋的內(nèi)容有動(dòng)車系統(tǒng)的匹配與接口、接口優(yōu)化匹配等，接觸網(wǎng)子系統(tǒng)以具體的設(shè)計(jì)資料為依據(jù)，如橋梁和隧道等的設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)接觸網(wǎng)預(yù)留基礎(chǔ)等，交由相關(guān)專業(yè)來(lái)開(kāi)展具體工作，為了是在土建工程中做完這項(xiàng)工作；為確保符合整體系統(tǒng)通過(guò)能力，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力一定要協(xié)調(diào)好線站與通號(hào)等；在綜合接地系統(tǒng)當(dāng)中納入接觸網(wǎng)子系統(tǒng)等；接觸網(wǎng)的吸上線在設(shè)置過(guò)程中，一定遵照信號(hào)橫向連接的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，此外，為達(dá)到自動(dòng)過(guò)分相的目的,為更好做好有關(guān)設(shè)計(jì)工作，接觸網(wǎng)專業(yè)對(duì)電分相有關(guān)的技術(shù)要求提供給信號(hào)專業(yè)；按照弓網(wǎng)匹配標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接觸網(wǎng)實(shí)施設(shè)計(jì)，因?yàn)閯?dòng)車組受電弓的技術(shù)參數(shù)的因素，關(guān)系到其設(shè)計(jì)的導(dǎo)線高度及拉出值等接觸網(wǎng)電分相長(zhǎng)度的關(guān)聯(lián)因素不僅有升弓方式，還包括動(dòng)車編組。綜上，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展同時(shí)，設(shè)計(jì)水平也在逐步提升，一定要逐步解決地鐵供電系統(tǒng)可靠性及安全性問(wèn)題，地鐵供電系統(tǒng)的構(gòu)成部分是供電設(shè)備然后設(shè)備的老化，無(wú)疑不利供電系統(tǒng)的樹(shù)立運(yùn)行，務(wù)必認(rèn)真分析牽引供電系統(tǒng)設(shè)備故障模式妥善處置設(shè)備失效后出現(xiàn)的問(wèn)題，如此，做出故障的定性分析，考慮到當(dāng)前地鐵供電系統(tǒng)實(shí)際，深入探究滿足我國(guó)國(guó)情的最優(yōu)地鐵供電設(shè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十很重要。

②牽引供電系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。在選擇并設(shè)計(jì)電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)方案時(shí)，因?yàn)檩^多定量和定性因素的存在，這種問(wèn)題復(fù)雜且模糊?？紤]到上述情況，進(jìn)行有效的牽引供電系統(tǒng)評(píng)價(jià)。該系統(tǒng)以高速鐵路牽引供電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)為參照，在接觸懸掛系統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)與和動(dòng)態(tài)檢測(cè)過(guò)程中使用試驗(yàn)車與接觸網(wǎng)檢測(cè)裝置，評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)施工質(zhì)量；變電子系統(tǒng)的指標(biāo)一般有電氣性能參數(shù)及二次設(shè)備自動(dòng)化功能等；當(dāng)在引供電系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)下，綜合性能評(píng)估的對(duì)象是集成試驗(yàn)與運(yùn)行試驗(yàn)階段。牽引供電子系統(tǒng)其指標(biāo)通常有和電能質(zhì)量相關(guān)參數(shù)相關(guān)的諧波、負(fù)序、功率因數(shù)等，此外，和系統(tǒng)供電能力有關(guān)參數(shù)也是其中一部分，如牽引網(wǎng)末端電壓及牽引負(fù)荷等；接觸網(wǎng)子系統(tǒng)的指標(biāo)往往有高度、拉出值等,另外，實(shí)車也是其中一部分。供電系統(tǒng)構(gòu)成高速鐵路重要部分之一，為行駛中的列車提供牽引用電，同時(shí)供電對(duì)象還包括地鐵運(yùn)營(yíng)其余設(shè)備與設(shè)施，當(dāng)有問(wèn)題出現(xiàn)，必將癱瘓地鐵運(yùn)輸，帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅人身安全，對(duì)提升地鐵供電系統(tǒng)可靠性及安全性的研究極有必要。

分析牽引供電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及防控，針對(duì)供電系統(tǒng)中各因素引起的風(fēng)險(xiǎn)，做出有效處置。在對(duì)牽引供電系統(tǒng)的可靠性及安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要對(duì)系統(tǒng)功能的完備性與設(shè)備設(shè)置合理性做出評(píng)估,系統(tǒng)防御一些常見(jiàn)災(zāi)害，如雷、雪等，同時(shí)還要有處理突發(fā)事件的能力，如外部電源停電應(yīng)急處置等。

高速鐵路快速發(fā)展，牽引供電維護(hù)管理水平仍需提升。以國(guó)內(nèi)高速公路取得一定發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，其中，京津城際鐵路等的投入運(yùn)營(yíng)，借助一些先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)，形成了先進(jìn)的且具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速牽引供電技術(shù)體系。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)高鐵運(yùn)行時(shí)間并不長(zhǎng)，運(yùn)行檢修尚處在發(fā)展階段，遇到的相關(guān)問(wèn)題還需深入分析并做出應(yīng)對(duì)，為此，有必要強(qiáng)化研究力度，進(jìn)而生成一套有效且合理的檢修方案，如此，確保高鐵供電系統(tǒng)的的平穩(wěn)有序，同時(shí)也保障設(shè)備及人的安全，對(duì)促使高鐵積極健康發(fā)展。

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