牽引供電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式的探索與實(shí)踐

黃榮星 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥供電段

近年來(lái)，合肥供電段認(rèn)真落實(shí)“強(qiáng)基達(dá)標(biāo)，提質(zhì)增效”工作主題，加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理，壓縮成本支出，不斷優(yōu)化生產(chǎn)組織，大力推進(jìn)管理創(chuàng)新，加大增收節(jié)支力度，開辟增收創(chuàng)效途徑，持續(xù)深化供電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理創(chuàng)新。在集團(tuán)公司供電處牽頭組織下，聯(lián)合上海設(shè)計(jì)院，深入細(xì)致分析阜六線牽引供電運(yùn)行情況，把集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于降低牽引供電單價(jià)的要求迅速落實(shí)到行動(dòng)中，于2017年7月31日率先在阜六線白蓮牽引所試行退所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行新模式，取得了成功經(jīng)驗(yàn)。2018年初，即在阜淮、淮南線推廣，擴(kuò)大牽引所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成果，為集團(tuán)公司創(chuàng)新發(fā)展大膽實(shí)踐探索。

1 深入分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

我段管內(nèi)阜六、阜淮、淮南線牽引供電系統(tǒng)采用帶回流線直接供電方式，設(shè)備使用110 kV平衡結(jié)線變壓器。其中，阜六線牽引變壓器容量為2×20 MVA，阜淮、淮南線牽引變壓器容量為2×40 MVA。通過(guò)對(duì)牽引供電設(shè)備日常運(yùn)行數(shù)據(jù)歸類分析，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

1.1 供電設(shè)備容量過(guò)剩。

分析阜六、阜淮、淮南線運(yùn)輸相關(guān)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)以上幾條線路實(shí)際列車運(yùn)行對(duì)數(shù)和機(jī)車牽引定數(shù)均小于圖定和設(shè)計(jì)值，存在實(shí)際運(yùn)量小、供電設(shè)備容量過(guò)剩的問(wèn)題。

1.2 電費(fèi)綜合單價(jià)偏高

安徽省電力部門對(duì)電氣化鐵路的計(jì)費(fèi)方式為基本電費(fèi)+電度電費(fèi)，其中，基本電費(fèi)是按照牽引變電所受電變壓器容量或最大負(fù)荷需量（簡(jiǎn)稱需量法）進(jìn)行交納。由于牽引變壓器負(fù)荷率低，我段牽引所全部按照最大負(fù)荷需量進(jìn)行交納，而最大負(fù)荷需量國(guó)家電網(wǎng)有規(guī)定，最低只能按變壓器容量的40%計(jì)算。我段管內(nèi)多數(shù)是按變壓器容量的40%取最大負(fù)荷需量的。需量法已大幅度降低了基本電費(fèi)，但所占比例仍較大，導(dǎo)致電費(fèi)綜合單價(jià)還是偏高，整體經(jīng)濟(jì)性不佳。

2 充分論證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案

2017年6月，遵照集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)的要求，由供電處牽頭，聯(lián)合上海設(shè)計(jì)院首先對(duì)我段管內(nèi)阜六線牽引供電運(yùn)行能力進(jìn)行調(diào)查分析，并穩(wěn)步推進(jìn)相關(guān)工作。

2.1 調(diào)研概況分析

經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，阜六線南照或白蓮牽引變電所，在技術(shù)、安全性方面具備退所運(yùn)行條件，具體情況如下：

阜六線自阜淮線袁寨站至寧西線分路口站（約138.52 km，單線，預(yù)留雙線條件），中間設(shè)南照、白蓮、清涼寺3座牽引變電所，北與袁寨（阜淮線設(shè)）、南與六安（合武線設(shè)）牽引變電所相聯(lián)，采用單邊供電方式，相鄰牽引變電所之間設(shè)置電分相，供電臂末端電分相處設(shè)負(fù)荷開關(guān)。當(dāng)一座牽引變電所故障時(shí)，由相鄰兩座牽引變電所通過(guò)負(fù)荷開關(guān)向該故障牽引變電所負(fù)擔(dān)的牽引網(wǎng)實(shí)行越區(qū)供電，具體越區(qū)供電情況見表1所示。

表1 阜六線越區(qū)供電情況表

查設(shè)計(jì)資料，阜六線運(yùn)行列車設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)為：近期單線：客車9對(duì)、摘掛列車3對(duì)、貨車12對(duì)；遠(yuǎn)期雙線：客車23對(duì)、摘掛列車3對(duì)、貨車51對(duì)。實(shí)際上阜六線全天列車對(duì)數(shù)為貨車2對(duì)、客車1對(duì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)列車對(duì)數(shù)，造成牽引供電能力浪費(fèi)。同時(shí)，由于阜六線牽引變壓器容量負(fù)荷率低，繳納的基本電費(fèi)固定不變，電費(fèi)綜合單價(jià)偏高，整體經(jīng)濟(jì)性較差。

2.2 論證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案

根據(jù)阜六線牽引變電所2017年1至5月運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，接觸網(wǎng)末端最低網(wǎng)壓為25 kV，最大饋線電流為653 A，持續(xù)時(shí)間1 min。全天列車對(duì)數(shù)為貨車2對(duì)、客車1對(duì)，設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案如下：

白蓮牽引變電所退出運(yùn)行，正常時(shí)：南照牽引變電所往袁寨方向供電至袁寨電分相，往六安方向供電至白蓮電分相。清涼寺牽引變電所往袁寨方向供電至白蓮電分相，往六安方向供電至分路口。六安牽引變電所往袁寨方向供電至分路口。故障時(shí)：發(fā)生南照牽引變電所解列，由袁寨牽引變電所與清涼寺牽引變電所均越區(qū)供電至馮井子電分相。發(fā)生清涼寺牽引變電所解列，由南照牽引變電所與六安牽引變電所均越區(qū)供電至霍邱電分相。

白蓮牽引變電所退出運(yùn)行后，供電系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下可以滿足牽引網(wǎng)電壓水平不低于20 kV的要求，故障運(yùn)行狀態(tài)下可以滿足牽引網(wǎng)電壓水平不低于19 kV的要求。正常及故障時(shí)越區(qū)供電接觸網(wǎng)最低電壓計(jì)算數(shù)據(jù)如表2、表3所示。

表2 白蓮所退出后正常運(yùn)行狀態(tài)最低網(wǎng)壓表

表3 白蓮所退出后故障供電狀態(tài)最低網(wǎng)壓表

2017年7月31日，阜六線白蓮牽引變電所退出運(yùn)行后，南照及清涼寺牽引所越區(qū)供電臂末端電壓均保持在25 kV以上，滿足列車運(yùn)行需求，同時(shí)主變負(fù)荷率均在允許范圍內(nèi)。

3 精心實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案

通過(guò)總結(jié)2017年阜六線白蓮牽引所退所運(yùn)行的成功經(jīng)驗(yàn)，我段分別于2018年1月8日、19日和31日，將管內(nèi)阜六線南照牽引所（白蓮所投入）、阜淮線鳳臺(tái)牽引所和淮南線銅城閘牽引所退出運(yùn)行，通過(guò)半年多的運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)，各線供電設(shè)備狀況、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)良好，取得了很好成效。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)要求，每自然年內(nèi)允許牽引變電所退出運(yùn)行半年。我段于今年7月30日、8月1日和8月7日，分別將阜淮線潁上與鳳臺(tái)牽引所、淮南線中垾與銅城閘牽引所和阜六線白蓮與南照牽引所互換退出運(yùn)行。確保退出運(yùn)行的牽引所在緊急狀態(tài)下設(shè)備能夠啟用投入運(yùn)行。

4 綜合成效十分明顯

4.1 優(yōu)化生產(chǎn)組織，實(shí)現(xiàn)減員增效

通過(guò)推行牽引所退出運(yùn)行新模式，實(shí)行接觸網(wǎng)越區(qū)供電，我段減少牽引所值班員12名，有效釋放部分勞動(dòng)力，自然引入了競(jìng)爭(zhēng)上崗機(jī)制，減員提效綜合效應(yīng)明顯。

4.2 節(jié)省電費(fèi)支出，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)合理選擇牽引所退出實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，有效減少電費(fèi)成本支出。其中，阜六線白蓮所退所，2017年8月到12月實(shí)際節(jié)約基本電費(fèi)148.268萬(wàn)元。2018年1月到9月，阜六線南照與白蓮所、阜淮線鳳臺(tái)與潁上所、合蕪線銅城閘與中垾所交互退出，其中只有銅城閘與中垾一所退出，另一所最大需量要由40%調(diào)到43%，實(shí)際節(jié)約基本電費(fèi)1135.34萬(wàn)元。預(yù)計(jì)全年節(jié)約基本電費(fèi)達(dá)1513.6萬(wàn)元。

4.3 利用停用設(shè)備，開展技能培訓(xùn)

各牽引變電所退出運(yùn)行一般是半年時(shí)間，設(shè)備停用半年時(shí)間長(zhǎng)，不僅為全面精細(xì)檢修提升設(shè)備質(zhì)量創(chuàng)造了條件，而且為電機(jī)鉗工、變電值班員的實(shí)作培訓(xùn)提供了得天獨(dú)厚的條件，有效提高了這兩個(gè)工種的實(shí)作技能培訓(xùn)質(zhì)量。

4.4 提供創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，確保質(zhì)效提升

我段率先在集團(tuán)公司內(nèi)嘗試牽引變電所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行新模式，一年多來(lái)取得了運(yùn)行安全穩(wěn)定、變電設(shè)備精檢細(xì)修、提高兩個(gè)工種培訓(xùn)質(zhì)量和綜合經(jīng)濟(jì)效益提升的顯著成效，為探索和推廣集團(tuán)管內(nèi)其他變電所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也為新建鐵路優(yōu)化供電設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。

5 需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題

牽引所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)施以來(lái)，我段及時(shí)分析總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析原因，為下一步工作開展提供借鑒。

5.1 天窗時(shí)間縮短，影響檢修效率

牽引所退出運(yùn)行后，由相鄰所進(jìn)行越區(qū)供電，使得相鄰所饋出供電臂范圍擴(kuò)大近一倍，如發(fā)生設(shè)備故障，將導(dǎo)致停電影響范圍增大。同時(shí)，因行車運(yùn)輸需求，對(duì)日常檢修天窗時(shí)間的兌現(xiàn)將造成一定影響。

5.2 停電范圍擴(kuò)大，安全風(fēng)險(xiǎn)增加

新的運(yùn)行模式引起相鄰所饋出供電臂范圍擴(kuò)大，行車限制范圍增加，由于公布的供電單元名稱和供電臂范圍等技術(shù)資料未進(jìn)行同步修改，容易導(dǎo)致停電天窗影響范圍的誤判，造成誤將電力機(jī)車放入接觸網(wǎng)停電設(shè)備范圍內(nèi)，引起觸電傷害等事件。

5.3 故標(biāo)精度降低，影響應(yīng)急處置

接觸網(wǎng)故標(biāo)誤差和故障點(diǎn)與牽引所的距離有關(guān)，因供電臂范圍增大，當(dāng)故障發(fā)生在供電臂末端時(shí)，會(huì)造成故標(biāo)誤差增大，對(duì)查找故障有所影響。

6 結(jié)束語(yǔ)

下一步，我段將進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化生產(chǎn)組織和應(yīng)急處置管理，拓展?fàn)恳?jīng)濟(jì)運(yùn)行新模式的廣度與深度，充分發(fā)揮其綜合效應(yīng)，爭(zhēng)取在安全供電與節(jié)支增效上取得更好成績(jī)。