鐵路牽引供電系統(tǒng)的管理與維護(hù)研究

宋 文

（國家能源集團(tuán)包神鐵路集團(tuán)甘泉鐵路公司，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000）

0 引言

隨著我國當(dāng)前交通事業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路建設(shè)范圍和數(shù)量在不斷的增加，不過由于周邊環(huán)境和內(nèi)部條件有一定的局限，導(dǎo)致鐵路牽引供電系統(tǒng)無法正常運行，給后續(xù)工作帶來諸多影響。因此，在實際工作中應(yīng)加強對鐵路牽引供電系統(tǒng)的全面管理以及維護(hù)，明確系統(tǒng)的構(gòu)成特點和運行管理模式，確定針對性較強的維護(hù)管理模式，以預(yù)防為主加強周期性檢測和定期保養(yǎng)的力度，貫徹落實精細(xì)化的管理原則，進(jìn)而使系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定地運行，促進(jìn)行業(yè)的全面發(fā)展和進(jìn)步。

1 鐵路牽引供電系統(tǒng)簡述

1.1 變壓器接線情況

鐵路變壓器要適合單向變化的情況，具備良好的工作效能，如容量大和能耗低等，在實際工作中需要加強對資金和技術(shù)的全面優(yōu)化，并且解決以往供電型運行時存在的隱患，適應(yīng)不平衡牽引供電的要求，充分利用后續(xù)的容量，提高整體的工作效果以及水平，促進(jìn)鐵路行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。在鐵路牽引供電系統(tǒng)中，變壓器屬于重要組成部分，在引進(jìn)變壓器接線形式時不僅要全面考慮鐵路牽引供電質(zhì)量方面的要求，同時還需要分析變壓器的容量利用率和節(jié)約能源等方面的標(biāo)準(zhǔn)。國外鐵路中一般采取單相線變壓器或三相一二相平衡，變壓器采取單向接線方式的優(yōu)勢是利用率較高且設(shè)備較為簡單，有助于滿足實際的電能消耗要求[1]。在具體管理過程中，應(yīng)考慮有關(guān)負(fù)荷和壓力方面的標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化整體的工作模式，從而全面提高系統(tǒng)運行效率。在實際工作中，還要加強對電力系統(tǒng)短路容量的全面分析，根據(jù)接線變壓器的特點選擇正確的維護(hù)方式，同時還要更加科學(xué)、有序地選擇好隔離開關(guān)和母線等設(shè)備，將不同系統(tǒng)進(jìn)行相互融合，從而使系統(tǒng)運行具備平穩(wěn)性的特征，為后續(xù)工作科學(xué)實施奠定堅實的基礎(chǔ)。

1.2 牽引系統(tǒng)的供電方式

牽引供電系統(tǒng)供電方式要根據(jù)當(dāng)前的負(fù)荷大小和線路條件而進(jìn)行精準(zhǔn)性的確定，為保證供電電壓水平的平穩(wěn)性，在實施過程中要保證供電系統(tǒng)設(shè)計非常合理，確定帶回流線的直接供電方式，要滿足鐵路運行的要求，還要掌握供電方式本身的優(yōu)越性，如供電能力較大和末端電壓較高等，全面提高鐵路當(dāng)前的運輸能力。同時，還需要考慮外部電源點等需求加強工程費用的科學(xué)配置以及投入，避免出現(xiàn)資源浪費的問題，降低對接觸懸掛在流量的要求，減小電流的密度。在實施工作中需要具體問題具體分析，選擇合適的供電方式，并且考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的要素。樞紐地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線和行走路線，要采取更高效率的供電方式，避免對后續(xù)的運行產(chǎn)生影響。

2 鐵路牽引供電系統(tǒng)的管理現(xiàn)狀

以往工作中也有鐵路牽引供電系統(tǒng)的管理和維護(hù)內(nèi)容，但是從實際效果來看，尚無法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此還需要加強對牽引供電線路管理的優(yōu)化力度。首先要考慮實際的應(yīng)用要求，并且還要和周邊環(huán)境進(jìn)行相互的匹配，完善機(jī)構(gòu)設(shè)置，從而提高整體的運行效果以及水平。我國鐵路密度較大，并且一些地區(qū)建立了高架橋和隧道，形成鐵路發(fā)展新模式，導(dǎo)致整體的運行維護(hù)效果很難得到全面提高，也增加后續(xù)工作的困難。為了全面提高鐵路運行效率、滿足安全和平穩(wěn)方面的標(biāo)準(zhǔn)，在實際工作中相關(guān)地區(qū)紛紛建立了新型的鐵路牽引供電系統(tǒng)的運維管理模式和綜合性的管護(hù)體系，加強對信號和通信養(yǎng)護(hù)的全面優(yōu)化，從而使天窗通關(guān)時間得到合理的利用以及養(yǎng)護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運營管理部分的合理統(tǒng)一以及調(diào)整[2]。同時，還可以根據(jù)不同運營區(qū)域科學(xué)劃分，在實際工作中需要貫徹落實責(zé)任機(jī)制，全面提高實際管理效率，解決以往設(shè)備管理工作中信息不通暢的問題，實現(xiàn)不同部門之間責(zé)任和制度的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，為后續(xù)系統(tǒng)運行奠定堅實基礎(chǔ)。

3 鐵路牽引供電系統(tǒng)的管理與維護(hù)策略

3.1 保養(yǎng)

在具體工作中，宏觀上要精準(zhǔn)分析供電系統(tǒng)運行模式以及周邊的環(huán)境，采取更加科學(xué)的維護(hù)策略，將動態(tài)化維護(hù)理念落實到不同工作環(huán)節(jié)中，避免在系統(tǒng)中存在較嚴(yán)重的影響因素。在實際保養(yǎng)時要進(jìn)行預(yù)防性的巡視以及維護(hù)，使系統(tǒng)保持安全和穩(wěn)定的狀態(tài)，同時還需要加強一次性的投資，開展標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計模式，盡可能選擇安全和可靠的材料來用于后續(xù)的設(shè)備以及維護(hù)。如果前期施工中所選取的材料存在一定質(zhì)量缺陷，那么會增加后續(xù)預(yù)防性維護(hù)的難度，所以在管理工作中需要具體問題具體分析，從不同角度來優(yōu)化整體的工作模式，提高保養(yǎng)效果。

（1）需要制定科學(xué)的管理周期和保養(yǎng)周期，定期進(jìn)行不同設(shè)備運行狀態(tài)全面檢查，同時還需要了解外部環(huán)境的特點，查看是否有一些干擾因素，在短時間內(nèi)提出有效的應(yīng)對方案和解決措施，防止對系統(tǒng)運行產(chǎn)生一定的影響[3]。

（2）在后續(xù)檢查時還要了解電氣回路是否存在著燒傷或絕緣子磁體放電的情況，全面分析零部件的緊固情況，發(fā)現(xiàn)零部件出現(xiàn)松脫和燒傷的要及時更換，或聯(lián)系相關(guān)人員進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)以及檢修，避免影響后續(xù)使用。

（3）在完成這一部分內(nèi)容之后，要配備相對用的高清攝像系統(tǒng)和成像系統(tǒng)，對牽引供電進(jìn)行全方位和多樣性的檢測以及分析，并做好數(shù)據(jù)記錄工作，為以后的管理以及維護(hù)應(yīng)用提供根據(jù)。另外，還需要注意提高后續(xù)維修的針對性，提高整體的運行維護(hù)效果。

（4）隨著時間的推移，各個支柱中的號碼和相關(guān)標(biāo)識會出現(xiàn)老化問題，所以在維護(hù)工作中需要定期進(jìn)行維護(hù)或更換相對的設(shè)施，避免影響后續(xù)的維護(hù)工作。

3.2 維修

牽引供電系統(tǒng)的維修主要是進(jìn)行運行狀態(tài)的檢測以及分析，之后再將采集到的數(shù)據(jù)和運輸進(jìn)行對比，制定出更加科學(xué)的維修方案。在實際工作中，要做好以下3 個方面的工作：①根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備運行特點，全面觀察、檢測運行狀態(tài)，以提高整體的維修效果；②考慮狀態(tài)維修和說明管理的不同要求，做好零部件磨損程度定期更換；③根據(jù)參數(shù)的特點做出更加科學(xué)的維護(hù)方案，更快實現(xiàn)當(dāng)前的維護(hù)目標(biāo)。

為了使供電系統(tǒng)的運行更加安全和穩(wěn)定，可以采取循環(huán)檢測和專業(yè)集中檢測等方式來提高整體的維護(hù)效果，全面分析發(fā)生故障的原因，嚴(yán)格按照維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行日常操作。同時還需要考慮設(shè)備質(zhì)量和性能等方面的因素，加強內(nèi)外部環(huán)境的全面整治，快速發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患。在實際工作中不僅需要落實的工作原則，加強對故障問題的深入分析，還需要考慮時間和人力投入等因素，制定更加科學(xué)的維修方案，避免對后續(xù)使用產(chǎn)影響。在建設(shè)鐵路時需要明確建設(shè)和技術(shù)的指標(biāo)，目前我國鐵路中一些設(shè)備具有自動化和高質(zhì)量的特點，在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)工作中不僅需要采納各個方面的數(shù)據(jù)，還要根據(jù)具體的方案來不斷改善優(yōu)化后續(xù)的維護(hù)模式。要嚴(yán)格按照嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范保證維護(hù)的質(zhì)量，在前期準(zhǔn)備工作中制定更加科學(xué)而完善的維修方案，避免對后續(xù)工作產(chǎn)生影響。

例如，在實際維修的過程中應(yīng)融入先進(jìn)的PHM（Prognostics Health Management，故障預(yù)測與健康管理）技術(shù)，通過技術(shù)緊扣安全管理，滿足安全運行的目標(biāo)，做好設(shè)備內(nèi)部健康情況的全面檢測，為牽引系統(tǒng)正常運行提供重要保障。同時還可以融入狀態(tài)、感知功能監(jiān)測設(shè)備的運行情況，聚焦故障頻率較高的區(qū)域，為后續(xù)故障檢測提供重要的基礎(chǔ)。另外，還要做好全過程的分析，對于超過磨損程度范圍內(nèi)的零部件做好定期更換并且做出參數(shù)的科學(xué)調(diào)整，以提高整體的管理水平。在具體應(yīng)用時要設(shè)置不同的質(zhì)量檢測體系，防止由于重大故障而導(dǎo)致系統(tǒng)運行效果不佳，應(yīng)做出智能性的分析，擁有各自的操作范圍，進(jìn)而提高整體的故障管理效果及水平。維修方案還應(yīng)包含母線段的檢查和電源定期維修等，減少供電系統(tǒng)維護(hù)的費用，以全面提高實際管理水平，滿足后續(xù)管理要求。

3.3 搶修組織

在搶修組織方面，需要結(jié)合以往工作經(jīng)驗確定故障的類型及特征，如果在自然環(huán)境下設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅會出現(xiàn)列車的晚點，還會干擾人們出行，所以在實施工作中需要加強對搶修組織方案制定的重視程度，為后續(xù)運維管理奠定堅實的基礎(chǔ)。在實施工作中需要確定供電車間和供電工區(qū)的管轄范圍，全面提高整體的搶修能力，在前期準(zhǔn)備工作中需要做好搶修工具和材料的配備，融入先進(jìn)的工具，保證材料的充足，縮短搶修時間。在供電車間管理能力提升方面，需要融入先進(jìn)的管理模式，組建高素質(zhì)的團(tuán)隊，靈活應(yīng)對實際搶修管理工作中存在的問題。另外，相關(guān)人員要具備一定的搶修能力及隨機(jī)應(yīng)變能力，以快速解決事故。

由于要應(yīng)對的搶修組織問題具有突發(fā)性的特點，為避免對系統(tǒng)運行產(chǎn)生干擾，在實際工作中要構(gòu)建智能化的健康管理平臺，首先要接入綜合自動化系統(tǒng)和紅外熱成像監(jiān)測系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸匯集到統(tǒng)一管理平臺中，滿足大數(shù)據(jù)共享的要求之后，再通過牽引變壓器的三比值法或大衛(wèi)三角形法完成壽命的分型故障檢測，深入分析斷路器健康情況，確保設(shè)備運行穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前鐵路牽引供電系統(tǒng)維護(hù)工作中，需要按照不同組成部分提出有效的運營和維護(hù)方案，同時還需要考慮負(fù)荷的特點，做好零部件的更換以及維修，并通過定時保養(yǎng)快速發(fā)現(xiàn)在設(shè)備的干擾因素，通過集約化的維修方式使系統(tǒng)運行更加安全，提高鐵路行業(yè)的發(fā)展水平。