接觸網(wǎng)可視化接地系統(tǒng)應(yīng)急功能設(shè)置的必要性研究

摘 要：可視化接地系統(tǒng)是用于實現(xiàn)接觸網(wǎng)遠方及就地驗電接地功能的可視化直流驗電接地裝置，系統(tǒng)可采集對應(yīng)隔離開關(guān)的位置信號、接觸網(wǎng)電壓信號，通過計算機及相關(guān)硬件實現(xiàn)隔離開關(guān)狀態(tài)判斷及驗電閉鎖。然而，在日常使用過程中，可能存在由于隔離開關(guān)信息反饋不正確等原因，造成接地邏輯判斷不通過的情況?，F(xiàn)從運營維護的角度出發(fā)，討論一種在確保安全的前提下，降低因通信異常等故障帶來的大面積可視化接地刀閘無法合閘影響的實現(xiàn)方案。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng);可視化接地;應(yīng)急操作;運營維護

1? ? 可視化接地系統(tǒng)概況

1.1? ? 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式為光纖單環(huán)以太網(wǎng)，站級管理層之間通過光纖連接成光纖主干網(wǎng)。OCC中央管理層通過交換機接入光纖主干網(wǎng)，區(qū)間牽引所通過接入鄰站交換機后統(tǒng)一接入光纖主干網(wǎng)。系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

1.2? ? 防誤邏輯判斷原則

可視化防誤邏輯判斷分為中央級和站級兩種，中央級閉鎖邏輯基本原則為：（1）地線最長防護范圍不能超過兩個越區(qū)隔離開關(guān)，不能超過3個供電區(qū);（2）接地柜合閘時，其所在供電臂所有來電方向的隔離開關(guān)均分閘;（3）無分閘條件。

站級閉鎖邏輯基本原則為：（1）接地柜站級合閘邏輯僅與本供電區(qū)上網(wǎng)及越區(qū)隔離開關(guān)進行聯(lián)鎖;（2）無分閘條件;（3）車輛段/停車場站級閉鎖邏輯與中央級閉鎖邏輯相同。

根據(jù)以上閉鎖原則，在中央級進行正線接地柜合閘操作時，最多需要判斷4個站的隔離開關(guān)狀態(tài)。

1.3? ? 防誤系統(tǒng)判斷流程

系統(tǒng)防誤模塊中配置了防誤邏輯公式，監(jiān)控模塊請求操作接地柜設(shè)備時，防誤模塊對邏輯公式進行校驗，通過了防誤邏輯校驗才會允許監(jiān)控模塊進行遙控操作。流程步驟如下：

（1）監(jiān)控模塊將整票（程控、并控序列）發(fā)防誤模塊;

（2）防誤模塊根據(jù)設(shè)備是否存在、狀態(tài)是否一致、防誤邏輯校驗進行判斷，成功則提示校驗成功，不成功則禁止操作;

（3）監(jiān)控模塊發(fā)送單步操作請求;

（4）防誤模塊再次進行邏輯校驗，校驗成功進行下一步操作，不成功則禁止操作;

（5）防誤模塊發(fā)送解鎖命令，接地柜進行解鎖;

（6）解鎖成功，防誤模塊通知監(jiān)控模塊進行遙控操作;

（7）監(jiān)控模塊進行遙控選擇及執(zhí)行操作;

（8）接地柜接收到命令后，判斷隔離開關(guān)狀態(tài)并進行驗電，符合條件進行遙控操作;

（9）遙控成功后，監(jiān)控模塊、防誤模塊收到變位，不成功則返回提示;

（10）防誤模塊收到變位后，閉鎖;

（11）接地柜實時上傳遙視圖像。

2? ? 優(yōu)化必要性

2.1? ? 歷史案例

下面就3次因鄰站隔離開關(guān)信號問題影響本站可視化接地柜操作的情況進行必要性說明。

2.1.1? ? 站級可視化通信柜故障

2019年1月，中央級執(zhí)行全線接地操作時，出現(xiàn)3個站點接地刀閘合閘不成功故障，其他站點正常。

后經(jīng)檢查分析，故障原因為：3站點的中間站管理機到主干網(wǎng)交換機的網(wǎng)線水晶頭與通信機網(wǎng)口接觸不良，導(dǎo)致通信存在中斷。由于該站隔離開關(guān)狀態(tài)與鄰站存在邏輯判斷關(guān)系，故導(dǎo)致多站無法進行操作。

2.1.2? ? 隔離開關(guān)故障

2019年4月，由于某站隔離開關(guān)分閘程控執(zhí)行失敗，刀閘顯示未定義狀態(tài)。受此影響，當(dāng)天本站、鄰站可視化接地操作失敗。排除隔離開關(guān)故障后，可視化刀閘操作正常。

2.1.3? ? 可視化接地裝置故障

2019年7月，由于某站1#可視化柜失電，系統(tǒng)無法讀取該可視化接地柜各項信息，無法判斷所關(guān)聯(lián)的隔離開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)致鄰站可視化邏輯校驗不通過。

2.2? ? 應(yīng)急難度大

隨著軌道交通的快速發(fā)展，越來越多的線路變得距離長、站點多、站間距大，停電作業(yè)時，需掛地線站點較多。結(jié)合案例經(jīng)驗，當(dāng)出現(xiàn)類似故障時，存在以下應(yīng)急難度：

2.2.1? ? 影響范圍大

由于接地裝置與隔離開關(guān)閉鎖邏輯較多，當(dāng)某站點出現(xiàn)故障時，勢必影響相鄰站點的接地操作。

2.2.2? ? 應(yīng)急時間長

當(dāng)區(qū)間所或無專業(yè)人員值守站點出現(xiàn)故障時，在郊區(qū)線路將難以安排人員立即到位處理。

2.2.3? ? 保障人力少

面對大量的掛地線點，若需對其實現(xiàn)駐人保障，將無法滿足其他設(shè)備生產(chǎn)需求。

3? ? 實現(xiàn)方案

在保持原有操作模式的基礎(chǔ)上，增加應(yīng)急功能，使用同一張接線圖，通過軟件界面按鈕實現(xiàn)兩種模式切換。

3.1? ? 基本功能

（1）站級以及OCC系統(tǒng)應(yīng)可分別獨立進入應(yīng)急模式;（2）可以選擇解除任意單站軟閉鎖及硬閉鎖;（3）提供應(yīng)急邏輯公式配置功能;（4）保留判斷上網(wǎng)隔離開關(guān)狀態(tài)及強制驗電閉鎖功能。

3.2? ? 功能實現(xiàn)方式

（1）在系統(tǒng)權(quán)限配置界面，對特定用戶配置應(yīng)急權(quán)限，具有該功能權(quán)限的用戶，方可進入、退出應(yīng)急模式;（2）進入、退出應(yīng)急模式，系統(tǒng)記錄相應(yīng)的日志;（3）進入應(yīng)急模式后，圖形界面有明顯警示標(biāo)志或提示;（4）在邏輯配置界面中實現(xiàn)應(yīng)急模式邏輯公式的增加、修改、刪除、保存等功能;（5）在系統(tǒng)中增加應(yīng)急模式五防校核接口。

3.3? ? 方案風(fēng)險評估

（1）應(yīng)急功能不對原有模式做任何改動，兩模式獨立運行，不會相互影響;（2）軟件更新前進行充分測試;（3）使用過程中發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定或不可知的系統(tǒng)缺陷，啟用應(yīng)急預(yù)案，緊急恢復(fù)備份系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常運行;（4）升級前，編制詳細的升級說明書。

4? ? 安全可靠性分析

4.1? ? 技術(shù)可靠性

（1）應(yīng)急模式下，保留接地柜與本區(qū)上網(wǎng)刀閘的閉鎖關(guān)系，保留接地柜驗電功能，確保接地柜在本區(qū)上網(wǎng)刀閘分位且驗明接觸網(wǎng)無電時，方可進行合閘操作，避免帶電掛地線;

（2）在軟件上對應(yīng)急操作進行明確的權(quán)限劃分，必須具備相應(yīng)操作資格的人員方可進行應(yīng)急操作，所有登陸及操作信息均被記錄且可追溯;

（3）應(yīng)急模式下，在軟件用戶界面中設(shè)置相應(yīng)的提醒及警示標(biāo)示，用以提醒操作人員注意反復(fù)確認當(dāng)前合閘條件是否滿足。

4.2? ? 管理可靠性

（1）培訓(xùn)操作人員。對于各級設(shè)備可進行應(yīng)急操作的人員進行培訓(xùn)，并對培訓(xùn)內(nèi)容進行考試及成績備案，以保證操作人員具備確認設(shè)備安全操作的能力。

（2）界定操作條件。進入應(yīng)急模式前，必須確認相關(guān)設(shè)備狀態(tài)，應(yīng)急模式下對隔離開關(guān)狀態(tài)的確認必須以綜合監(jiān)控為準(zhǔn)，符合操作條件方可進行接地柜操作。

（3）修訂操作規(guī)章。應(yīng)急功能正式投入運行前，必須對相關(guān)操作規(guī)章進行修訂，規(guī)章內(nèi)對上述操作資格及條件進行詳細明確。

（4）完善操作預(yù)案。應(yīng)急功能正式運行前，須完善相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，主要有兩方面內(nèi)容：一是在既有預(yù)案上增加進入應(yīng)急模式條件;二是針對進入應(yīng)急模式后出現(xiàn)的應(yīng)急情況進行詳細剖析，用以應(yīng)對應(yīng)急操作出現(xiàn)異常的情況。

5? ? 結(jié)語

本文的論述旨在提高可視化接地系統(tǒng)應(yīng)急能力，即在確保安全的前提下，縮小因通信異常等故障帶來的大面積可視化接地刀閘無法合閘的影響范圍，提高應(yīng)急速度，降低影響程度。通過對實現(xiàn)方案進行風(fēng)險評估及可靠性分析，可將所產(chǎn)生的影響控制在安全范圍內(nèi)。

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收稿日期：2020-03-26

作者簡介：吳超亮（1991—），男，廣東化州人，助理工程師，主要從事城市軌道交通供電系統(tǒng)技術(shù)管理工作。