鐵路高壓變配電所監控模式優化方案的探討

孫元新 上海鐵路局杭州供電段

1 引言

隨著微機技術、自動化技術、遠動技術的蓬勃發展，鐵路高壓變配電所逐步實現了“遙測”、“遙信”、“遙控”和“遙調”等功能，極大地提高了鐵路供電系統的自動化水平，但因鐵路供電安全的高要求，高壓變配電所值班員一時難以撤并，勞動生產效率較低，已不適應當前鐵路的發展形勢。因此，有必要對鐵路高壓變配電所監控模式進行深入探討，在保證鐵路供電安全的基礎上，充分利用高壓變配電所的綜合自動化系統，提出優化方案，提高勞動生產效率，以適應鐵路運輸生產的發展需求，節約人力、物力資源。

2 鐵路高壓變配電所的既有監控模式

目前，國內鐵路高壓變配電所的監控基本采用“值班員+調度員”的監控模式。值班員主要負責變配電所內日常的運行監視、停送電及倒閘作業，以及配合調度員進行簡單的故障處理等工作。調度員主要負責掌握管轄范圍內的供電運行情況，并根據運行、檢修和故障應急搶修需要正確及時的發布調度命令，判斷并切除故障設備，縮小停電影響范圍，及時調整供電運行方式，保證鐵路供電安全，為鐵路運輸秩序正常提供有力保障。

3 變配電所的無人值班監控模式

國內地方供電局和國外鐵路的大部分高壓變配電所所內現已基本采用無人值班監控模式，即變配電所內無正常的運行值班人員，而變配電所的監視、控制由遠方監控中心（調度）來完成的一種變配電所監控模式。這種模式能有效的提高勞動生產效率，節約人力、物力資源。但要實現變配電所無人值班監控模式主要有以下兩個方面的要求：

（1）變配電設備運行穩定，且必須采用微機保護，實現綜合自動化。主要是指調度能收集、分析和顯示變配電所內各種繼電保護裝置、故障錄波裝置、安全自動裝置的正常運行信息和故障信息，并對變配電所的運行工況及設備狀態進行監視與遠程控制。

（2）調度員及變配電應急搶修人員素質要求較高。調度員需要及時準確的判斷并切除故障設備，縮小停電影響范圍，指揮協調相關應急搶修人員進行故障處理。變配電應急搶修人員應與變配電所所處的地理位置相聚較近，能夠及時到達故障現場，并在最短的時間內找到故障點，正確解決故障，恢復設備運行，縮短供電設備非正常運行時間。

4 鐵路高壓變配電所實現無人值班監控模式存在的差距

對照上述變配電所無人值班監控模式的要求，深入剖析了杭州供電段管轄范圍內的91座35（10）kV電力變配電所、30座 220（110）kV牽引變電所，31座分區所，8座開閉所和24座AT所的實際運行、檢修和故障應急搶修管理情況，以及變配電所與相關運行（電力、供電）工區班組的地理位置分布情況和相關人員素質情況，絕大部分高壓變配電所的設備運行穩定，具備"四遙"功能，且與運行（電力、供電）工區班組合建或相距較近，但要在保證鐵路供電系統安全基礎上，實現這些高壓變配電所無人值班監控模式，主要存在以下四個方面的問題：

（1）調度中心與高壓變配電所之間通信狀態不穩定，部分高壓變配電所通信中斷及網絡堵塞現象時有發生。特別是采用音頻通道或所內微保通信設備參與組網的數字通道的35（10）kV電力變配電所，其通信中斷的頻率很高，使得調度員難以及時掌握各變配電所的運行情況。

（2）調度中心站對變配電所事件信息和告警信息分類較為簡單，且在部分高壓變配電所使用的在線檢測技術不夠成熟完善。調度中心站每時每刻收集到各所大量的事件信息和告警信息，而調度中心后臺軟件對于這些信息缺乏有效的判斷處理，僅僅是機械式的顯示提醒，給調度員及時準確的掌握供電運行情況帶來了較大的難度。

（3）調度員的業務素質參差不齊。有些調度員難以及時準確的從繁多的故障告警信息中判斷出故障缺陷，采取有效的措施切除故障設備，縮小停電影響范圍，正確指揮變配電應急搶修人員及時處理故障，減少或消除對鐵路運輸生產安全的影響。

（4）運行工區人員和變配電應急搶修人員變配電知識掌握不足，技術業務素質與實際要求差距較大。特別是隨著大量新技術、新設備的投入應用，各變配電所供電設備運行可靠性得到了極大的提高，出現故障的概率大大降低，從而導致相關人員處理故障的經歷較少，存在一定的畏懼心理，難以在最短的時間內找到故障點，正確解決故障，恢復設備正常運行。

5 優化方案

從上述的分析來看，可以在鐵路高壓變配電所引入無人值班管理模式的概念，對設備運行穩定、具備“四遙”功能、與運行（電力、供電）工區班組合建或相距較近的鐵路高壓變配電所的監控模式進行適當的優化，即對既有設備進行適當的整治，取消變配電所的值班員，強化調度員的集中指揮功能，為實現鐵路高壓變配電所無人值班管理模式積累運行管理經驗，具體可從下面六個方面著手：

（1）加強調度中心與高壓變配電所通信通道的優化，確保通信通道的暢通。按照鐵路變配電所通信通道的最新設計規范要求，各變配電所T接至通信單位提供的數字式單環網或雙環網中，各所通信管理設備采用冗余配置，調度端實現對通信通道的實時監測及告警功能，保持變配電所綜合自動化系統的正常高效運行。

（2）完善調度中心后臺軟件，實現對各高壓變配電所相關的事件信息和告警信息進行智能化判斷處理。對涉及變配電設備運行安全和供電系統安全的故障信息及時顯示提醒，對安全影響不大的事件信息進行分級顯示，對誤報的無用事件信息進行屏蔽或后臺統計，甚至是自動判斷、自動切除故障設備，最大程度的為調度員及時掌握變配電所的運行狀況和故障判斷提供便利。

（3）加強調度員的業務知識培訓，提高業務素質。調度員通過調度工作站遠程監視各所的運行情況，掌握管轄范圍內的供電運行情況，并根據運行、檢修和故障應急搶修需要正確進行遠程操作，正確指揮變配電應急搶修人員進行相關故障的處理。

（4）修訂完善既有的變配電所運行、檢修、試驗、故障應急搶修和調度運行的相關規章制度和作業標準，以適應取消變配電所所內值班員后的管理模式。需嚴控作業過程及作業質量，特別是要消除有可能導致設備燒損的電流二次開路、高低壓開關拒動、GIS柜漏氣、接地電阻不達標和閃絡放電等缺陷問題，確保變配電設備運行穩定。

（5）充分利用鐵路內部局域網絡建立變配電所調度系統的遠程復視系統，由各運行工區的人員協助調度員對供電系統進行遠程監視，定時查看遙信量、遙測量是否正常，有無告警等異常信息，并在適當的周期內對所內設備進行現場巡視檢查，對遠程監視和現場巡視檢查中發現的問題及時匯報處理。

（6）提高運行工區人員和變配電應急搶修人員的責任心和變配電技術業務素質。針對其變配電知識掌握程度的不同，結合日常變配電所的運行檢修、預防性試驗、事故演練和相關測評、考評等工作，充分發揮各級教育組織及黨、團組織的作用，分層次的開展各種形式的教育和業務知識培訓。

6 結束語

鐵路高壓變配電所監控模式的優化調整對鐵路供電系統安全運行影響較大，需充分考慮到變配電設備運行的穩定性、地理位置分布和相關人員的業務素質，合理優化，確保影響鐵路供電系統安全的風險源點均在可控范圍之內，為真正實現鐵路高壓變配電所無人值班的監控模式積累經驗。