有軌電車(chē)供電聯(lián)調(diào)的探討

由恒遠(yuǎn) 晉崇奇 徐吉可 陳文川 張偉

摘要：有軌電車(chē)作為城市軌道交通的一種制式，與地鐵等城市軌道交通工程相似，各個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)接口繁多，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是一個(gè)多學(xué)科、多接口的復(fù)雜工程，而供電系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)更是其中最復(fù)雜的接口之一。通過(guò)總結(jié)多個(gè)項(xiàng)目的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，提出了精細(xì)化管理的思想。以具體項(xiàng)目為例將調(diào)試階段按時(shí)間和工作性質(zhì)分成工廠預(yù)聯(lián)調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)單系統(tǒng)調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、試運(yùn)行調(diào)試4個(gè)階段;采用科學(xué)的“人機(jī)法環(huán)”條件管理和“PDCA”工作流程管理，分析每個(gè)階段的工作內(nèi)容及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的操作方案和工作計(jì)劃及注意事項(xiàng);通過(guò)不斷的記錄和信息化總結(jié)，為工作的持續(xù)改進(jìn)和科學(xué)分析提供數(shù)據(jù)池;通過(guò)不斷的過(guò)程中故障預(yù)測(cè)，降低聯(lián)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)，提高聯(lián)調(diào)效率。

關(guān)鍵詞：有軌電車(chē);供電聯(lián)調(diào);試運(yùn)營(yíng);科學(xué)管理

中圖分類(lèi)號(hào)：U239.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-9492f 2022） 02-0192-03

0 引言

有軌電車(chē)作為介于大容量地鐵與常規(guī)道路公交之間的一種交通方式，具有對(duì)環(huán)境無(wú)污染、運(yùn)力較大、運(yùn)行成本低、運(yùn)營(yíng)組織方便、乘坐舒適、快捷、行駛安全等特點(diǎn)，因此獲得了很多城市的認(rèn)可，尤其是適宜旅游城市和關(guān)鍵區(qū)間的接駁等應(yīng)用場(chǎng)景。目前有軌電車(chē)的供電方式基本采用箱式供電設(shè)備，并作為有軌電車(chē)供電系統(tǒng)的核心部分[1]，箱式設(shè)備的工廠化、工業(yè)化以及集成化無(wú)疑給供電設(shè)備的安全可靠和標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造了條件，并使供電系統(tǒng)在調(diào)試上具備了先天優(yōu)勢(shì);另外，有軌電車(chē)建設(shè)周期短，各建設(shè)環(huán)節(jié)緊湊且接口工作相對(duì)簡(jiǎn)單，因此其調(diào)試丁作要更加符合高效、安全、可靠等要求。城市軌道交通的聯(lián)調(diào)工作尤其是地鐵工作復(fù)雜程度相當(dāng)高，而有軌電車(chē)作為一種低運(yùn)量城軌模式，自然也延續(xù)了地鐵調(diào)試的相關(guān)要求，比如交通運(yùn)輸部也發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JT/T 1091-2016有軌電車(chē)試運(yùn)營(yíng)基本條件》[2]，為項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)交接進(jìn)行把關(guān)，那么如何科學(xué)高效地將多學(xué)科、多接口的供電系統(tǒng)調(diào)試好，就成為了一個(gè)重要的課題。盡管?chē)?guó)內(nèi)有地鐵相關(guān)的聯(lián)調(diào)丁作研究，比如黃太昱等[3]分析了軌道交通供電系統(tǒng)電氣設(shè)備傳動(dòng)調(diào)試，曾委[4]探討了城市軌道交通快線工程供電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)，許大偉[5]探討了城市軌道交通機(jī)電系統(tǒng)調(diào)試策略，但均是只概述了一部分供電聯(lián)調(diào)工作內(nèi)容，或找?guī)讉€(gè)T作的點(diǎn)進(jìn)行了闡述，沒(méi)有對(duì)供電聯(lián)調(diào)工作進(jìn)行系統(tǒng)和全流程的論述。張海尚等[6]則與本文相似，從接口角度論述綜合監(jiān)控的科學(xué)管理。本文結(jié)合工作實(shí)踐，以云南文山有軌電車(chē)為例，對(duì)有軌電車(chē)供電的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作提出了精細(xì)化管理的思想。

1 聯(lián)調(diào)的條件和管理方法

供電聯(lián)調(diào)的過(guò)程“人機(jī)法環(huán)”[7]的準(zhǔn)備：（1）相關(guān)設(shè)備廠家技術(shù)人員就位;（2）關(guān)于調(diào)試期間的應(yīng)急及突發(fā)事件處理已經(jīng)形成相應(yīng)措施（尤其是現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)調(diào)期間）;（3）調(diào)試相關(guān)試驗(yàn)儀器及后勤物資就位;（4）相關(guān)調(diào)試人員均已熟悉調(diào)試具體實(shí)施方案，并經(jīng)過(guò)方案培訓(xùn);（5）調(diào)試要符合客觀條件，可以連夜加班，不可在下雨等危險(xiǎn)環(huán)境施工;（6）項(xiàng)目聯(lián)調(diào)過(guò)程需遵守“SS”現(xiàn)場(chǎng)管理要求。

聯(lián)調(diào)過(guò)程遵照“PDCA循環(huán)法”總結(jié)提升的閉環(huán)管理;聯(lián)調(diào)過(guò)程堅(jiān)持“以人為本”“安全第一”的原則;進(jìn)度把控“以結(jié)果為導(dǎo)向”配置資源，可適當(dāng)犧牲一定資源換取調(diào)試的順利。聯(lián)調(diào)過(guò)程的管理中采用民主集中的統(tǒng)一策略;即在工程進(jìn)度戰(zhàn)略目標(biāo)上統(tǒng)一，相關(guān)參與人員必須統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，協(xié)同解決，接口問(wèn)題必須按指揮無(wú)條件執(zhí)行，堅(jiān)持先處理后結(jié)算原則;工程實(shí)施時(shí)，以布局規(guī)劃細(xì)致為根本，實(shí)際操作過(guò)程中以安全為前提可以靈活調(diào)整，尤其是遇到疑難問(wèn)題，內(nèi)外資源結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)各方資源，采用小規(guī)模會(huì)議，快速解決。另外，聯(lián)調(diào)過(guò)程必須保持實(shí)時(shí)記錄歸檔，涉及改動(dòng)項(xiàng)必須經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)院等相關(guān)組織參與確認(rèn)。最后是信息化建設(shè)，建設(shè)聯(lián)調(diào)工作數(shù)據(jù)池，對(duì)工程中各個(gè)接口信息，進(jìn)行多維度的數(shù)據(jù)分析，為各個(gè)部門(mén)提供參考，對(duì)各專業(yè)、各部門(mén)的整改情況統(tǒng)計(jì)清晰，并能直觀地體現(xiàn)出問(wèn)題原因所在[8]。

2 聯(lián)調(diào)過(guò)程

根據(jù)有軌電車(chē)的建設(shè)過(guò)程，聯(lián)調(diào)工作分為以下幾步：工廠預(yù)聯(lián)調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)單系統(tǒng)調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，試運(yùn)行調(diào)試。

2.1 工廠預(yù)聯(lián)調(diào)

工廠預(yù)聯(lián)調(diào)是項(xiàng)目中最關(guān)鍵一環(huán)，其細(xì)致程度將直接影響下面的所有工作。工廠預(yù)聯(lián)調(diào)是在項(xiàng)目出廠前對(duì)箱變內(nèi)所有功能進(jìn)行全面細(xì)致地檢查和驗(yàn)證[9]。工廠聯(lián)調(diào)主要過(guò)程是編制調(diào)試計(jì)劃、分步實(shí)施和調(diào)試總結(jié)，分步實(shí)施包括分組單系統(tǒng)調(diào)試，強(qiáng)電聯(lián)調(diào)，通訊聯(lián)調(diào)。

首先指定調(diào)試計(jì)劃，所有相關(guān)廠家開(kāi)會(huì)協(xié)商，對(duì)設(shè)備的基本情況進(jìn)行梳理，對(duì)點(diǎn)表進(jìn)行確認(rèn)，從圖紙和T藝上確認(rèn)調(diào)試條件。調(diào)試計(jì)劃的編制過(guò)程注意接口的定義和工序的安排。在接口定義上確認(rèn)那些關(guān)鍵點(diǎn)，需要雙方討論調(diào)試方案，進(jìn)而規(guī)劃出大概的需用時(shí)間;在工序安排上要考慮現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝情況，相關(guān)系統(tǒng)人員到場(chǎng)情況，設(shè)備安裝進(jìn)度情況，各個(gè)工序之間可能存在干擾情況，進(jìn)行工序安排，注意安排過(guò)程中考慮一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的調(diào)試進(jìn)度困難，需要有備用計(jì)劃，跳過(guò)不暢工序，實(shí)現(xiàn)在調(diào)試過(guò)程中的“整改調(diào)試一體化”。

其次是分步實(shí)施，分步實(shí)施的過(guò)程首先是單系統(tǒng)的試驗(yàn)，動(dòng)作信號(hào)的驗(yàn)證;主要驗(yàn)證過(guò)程中考慮到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的模擬，單系統(tǒng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙做全面的功能驗(yàn)證。

再次是強(qiáng)電調(diào)試，作為安全驗(yàn)證，強(qiáng)電調(diào)試過(guò)程的動(dòng)作試驗(yàn)是關(guān)鍵，首先要理解設(shè)計(jì)意圖，采用繼保測(cè)試儀等條件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的功能連鎖調(diào)試;通訊聯(lián)調(diào)是一個(gè)對(duì)點(diǎn)表的過(guò)程，注意每個(gè)點(diǎn)表信息要對(duì)3次以上，嚴(yán)查不穩(wěn)定的信息上傳量。

最后是調(diào)試總結(jié)，每套箱式變電站調(diào)試完成后進(jìn)行作業(yè)總結(jié)。即在上述調(diào)試過(guò)程完成后，對(duì)所有的調(diào)試過(guò)程的參數(shù)確認(rèn)后，需要對(duì)調(diào)試信息進(jìn)行備案和整理，這個(gè)對(duì)于下一步現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是一個(gè)很好的基礎(chǔ);另外，通過(guò)上述調(diào)試完成后，供電系統(tǒng)相關(guān)各方對(duì)整個(gè)設(shè)備的整體運(yùn)行有了一定的認(rèn)識(shí)，需要進(jìn)一步梳理出，下一步現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的難點(diǎn)預(yù)測(cè)，對(duì)下一步的非常規(guī)設(shè)計(jì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，確定設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)要求并優(yōu)化維護(hù)系統(tǒng)[10]。

工廠聯(lián)調(diào)的目的是對(duì)箱式變電站的狀態(tài)進(jìn)行全面地檢驗(yàn)，并對(duì)下一步的工作進(jìn)行想象預(yù)演。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)單系統(tǒng)調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)單系統(tǒng)調(diào)試是項(xiàng)目驗(yàn)證的重要一環(huán)，驗(yàn)證各子系統(tǒng)的可靠性，判斷其是否達(dá)到設(shè)計(jì)功能[11]，對(duì)于供電系統(tǒng)主要分為強(qiáng)電系統(tǒng)調(diào)試和通訊系統(tǒng)調(diào)試。

強(qiáng)電系統(tǒng)調(diào)試主要是驗(yàn)證強(qiáng)電部分完全連接好后的性能狀態(tài)，包括相關(guān)的耐壓試驗(yàn)，相關(guān)的一次回路試驗(yàn)，以及后來(lái)的帶電驗(yàn)證試驗(yàn)。強(qiáng)電系統(tǒng)調(diào)試的關(guān)鍵是進(jìn)一步驗(yàn)證前期的調(diào)試難點(diǎn)，比如與車(chē)輛接口的模擬調(diào)試，系統(tǒng)的接地情況驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與設(shè)備的適應(yīng)性情況分析、試驗(yàn)和驗(yàn)證。強(qiáng)電單系統(tǒng)調(diào)試最難的一點(diǎn)是做箱變之間的光纖差動(dòng)保護(hù)，以及不同箱變之間的負(fù)荷均衡功能驗(yàn)證等工作，需要多系統(tǒng)協(xié)調(diào)，這部分工作必須按調(diào)試大綱進(jìn)行完整驗(yàn)證。強(qiáng)電系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中相關(guān)廠家在單體系統(tǒng)調(diào)試完后，保證設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)滿足帶載條件。

通信系統(tǒng)調(diào)試主要是驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備帶載后，相關(guān)的模擬量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)的情況，尤其是對(duì)照工廠聯(lián)調(diào)的信號(hào)情況進(jìn)行驗(yàn)證，在多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)之前再次把相關(guān)的控制和信號(hào)采集，及全系統(tǒng)的邏輯控制驗(yàn)證完畢[12]。通訊系統(tǒng)的調(diào)試的關(guān)鍵點(diǎn)依然是不確定信號(hào)的再次摸底，查找出通訊連接的虛接和電磁兼容問(wèn)題。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

多系統(tǒng)的綜合聯(lián)調(diào)，測(cè)試各設(shè)備系統(tǒng)在城市軌道交通正常運(yùn)營(yíng)、降級(jí)運(yùn)營(yíng)和事故應(yīng)急情況下能否協(xié)調(diào)運(yùn)作，對(duì)運(yùn)營(yíng)人員、有關(guān)的規(guī)章制度，以及行車(chē)組織辦法的有效性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)，確保所有城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)能滿足試運(yùn)營(yíng)開(kāi)通的條件[13]?，F(xiàn)場(chǎng)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)主要的有軌電車(chē)項(xiàng)目通常將PSCAD系統(tǒng)集成在綜合監(jiān)控內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)的通信弱電系統(tǒng)會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的所有信號(hào)打通通道，因此綜合聯(lián)調(diào)跟PSCAD會(huì)存在大量信號(hào)確認(rèn)工作。另外，車(chē)輛基地的多系統(tǒng)調(diào)試也有大量工作，主要包括：（1）通訊通道與PSCAD系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)（系統(tǒng)與系統(tǒng)級(jí)）;（2）車(chē)站信號(hào)與箱變系統(tǒng)之間的聯(lián)調(diào)（車(chē)站級(jí)）;（3）控制中心（綜合監(jiān)控系統(tǒng)）與PSCAD系統(tǒng)之間的聯(lián)調(diào)（中央級(jí)）。

具體工作主要有：（1）供電地調(diào)聯(lián)調(diào);（2）電力監(jiān)控與時(shí)鐘對(duì)時(shí);（3）電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)供電設(shè)備“四遙”功能驗(yàn)證;（4）車(chē)輛基地牽引和供電及電力監(jiān)控聯(lián)調(diào);（5）單車(chē)模擬通電和實(shí)際通電試驗(yàn);（6）多車(chē)輛負(fù)荷均衡連鎖試驗(yàn)（視情況設(shè)置在熱滑試運(yùn)行階段）;（7）充電裝置與可視化接地連鎖試驗(yàn);（8）牽引供電系統(tǒng)間的短路試驗(yàn);（9）復(fù)示系統(tǒng)調(diào)試;（10）雜散電流監(jiān)測(cè)動(dòng)作調(diào)試工作;（11）消防聯(lián)動(dòng)試驗(yàn);（12）其他相關(guān)接口試驗(yàn)等。

現(xiàn)場(chǎng)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是工作的難點(diǎn)，為了能夠更好地配合業(yè)主將工作順利、高效、安全地完成，需要供電系統(tǒng)供貨商具備以下幾個(gè)方面的輔助工作：（1）服從總包安排，參加各個(gè)階段的調(diào)試會(huì)議;（2）根據(jù)調(diào)試過(guò)程的記錄，進(jìn)行分類(lèi)處理;（3）出具各個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試大綱，調(diào)試大綱應(yīng)為根據(jù)前期的工程情況總結(jié)完善后的正式版;（4）編制培訓(xùn)資料，進(jìn)行培訓(xùn)。

2.4 試運(yùn)行

試運(yùn)行是最后的結(jié)尾部分，是驗(yàn)證供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，大概需要3個(gè)月。運(yùn)營(yíng)組織管理和設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)的可用性、安全性和可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，主要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T30013-2013城市軌道交通試運(yùn)營(yíng)基本條件》[14]。

試運(yùn)行最難的是此時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題有可能是前期均未發(fā)現(xiàn)的，需要前期的調(diào)試過(guò)程中多做一些故障預(yù)判，多做一些系統(tǒng)性接口問(wèn)題超前研究，這樣在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題才更少或者沒(méi)有。如果試運(yùn)行期間出現(xiàn)了前期沒(méi)有預(yù)測(cè)到的問(wèn)題，通常都是系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)的非標(biāo)設(shè)計(jì)，此時(shí)首先是確保試運(yùn)行的正常進(jìn)行，然后對(duì)問(wèn)題的情況進(jìn)行多方分析，常規(guī)問(wèn)題借用備品備件快速解決，復(fù)雜問(wèn)題采用應(yīng)急手段包運(yùn)行，系統(tǒng)問(wèn)題指定策略多角度選擇方案系統(tǒng)解決。

試運(yùn)行過(guò)程最重要的是系統(tǒng)安全，尤其是要發(fā)揮電工的“看、聽(tīng)、聞、摸”的診斷和應(yīng)急判斷力，將事故扼殺在萌芽中。關(guān)于突發(fā)事故的應(yīng)急工作，試運(yùn)行前和過(guò)程中協(xié)助運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)編制突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，增加交通事故應(yīng)急預(yù)案和交通事故演練。

3 結(jié)束語(yǔ)

供電聯(lián)調(diào)作為有軌電車(chē)建設(shè)的重要工作流程，作為整個(gè)建設(shè)工程的站后工作的關(guān)鍵點(diǎn)，調(diào)試時(shí)間通常時(shí)間被前部工序壓縮的所剩無(wú)幾，為了完成任務(wù)常常是高強(qiáng)度地加班加點(diǎn)，工作節(jié)奏也經(jīng)常是“邊做邊改，邊改邊做”，急中生亂，調(diào)試的效果也未必能比較完美，帶來(lái)了后期運(yùn)行的隱患。本文以文山有軌電車(chē)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程為對(duì)象，通過(guò)總結(jié)以前10多個(gè)有軌電車(chē)類(lèi)項(xiàng)目的工廠和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，按精細(xì)化聯(lián)調(diào)的思想，對(duì)有軌電車(chē)的供電聯(lián)調(diào)工作按工作階段進(jìn)行了分解，對(duì)工作方案和關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了闡述，為工程建設(shè)者們提供借鑒和參考。

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