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[摘 要]供電系统是地铁运行的主要动力来源,随着地铁运营时间的增加,供电系统不可避免的会出现电缆线路故障、继电器误动作等故障,不仅影响地铁的正常运行,严重情况下还会引发重大安全事故。定期进行供电系统的运行检修,能够及时发现潜在的安全隐患和故障,从而将损失降到最低,保障地铁行车安全。
[关键词]地铁;供电系统;故障问题;运行检修
中图分类号:TN153 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0396-02
引言:地铁供电系统是一个相对系统化和复杂化的工程,主要分为牵引供电系统、低压电力系统、杂散系统等部分,其中牵引供电的作用是为电力机车提供电源,而低压供电系统的作用是为地铁照明、通风、给排水等提供电源。文章结合实际工作经验,对供电系统的运行检修模式进行了论述,并辩证分析了运行检修模式的优缺点。
一、地铁供电系统简述
昆明地铁供电系统均采用集中供电方式,牵引、降压混合形式,交流110kV、35kV、400V三级电压制式,牵引供电采用直流750V。地铁用电与一般的民用和工业用电不同,考虑到地铁供电的安全性,需要设立相互独立的不同电源进行单独供电,即双电源供电。这样一来,即便是一路电源发生故障而断电,另一路也能够为地铁运行提供所需的电力。
二、昆明地铁供电生产构架设置及维保范围
下设有综合技术室、变电运行车间、变电检修车间、低压及蓄电池检修车间。由于昆明地铁运营有限公司将所有专业蓄电池集中管理,由供电中心负责对所有蓄电池进行核容试验的特殊性,特设有低压及蓄电池车间。供电中心,负责对昆明地铁供电系统设备(除接触轨)的运行管理、设备检修、质量控制及故障处理。具体三个生产车间的责任划分如图1:
变电运行车间:负责对变电设备的日常巡视,清扫维护及设备管理。同时,在公司中承担由轨行区施工地线接挂的任务,变电所及场段内开关的倒闸操作,变电所范围内施工的配合和施工安全措施的布置工作。由于昆明地铁采用750V接触轨供电方式,涉及进入轨行区施工均需要接挂地线,此工作量是长期、巨大且必要的。该车间因变电所的人员值守、巡检及施工配合等工作,配置有大量人员。
变电检修车间:负责对变电设备进行验收,计划维修、试验,故障维修,功能性测试等工作。昆明地铁除110kV设备外,均采用自主维修,设备分布范围广、种类多,维护工作量较大,同时由于供电系统故障后造成的影响较大,可能直接对行车造成影响。该车间对人员技能要求较高,尤其是故障抢修,承担的施工和抢修压力较大。
低压及蓄电池检修车间:负责对400V变电设备,馈线电缆,下级双切电源箱和运营公司各专业蓄电池进行核容试验。该车间的工作难度在于与下级各用电专业接口较多,施工交叉、配合多,蓄电池数量巨大,核容试压时间长,工作重复、枯燥。
三、地铁供电系统的运行检修模式
1、巡视
通过全线巡视,一方面能够实时掌握地铁供电系统各变电设备的运行情况;另一方面也能够及时发现异常状况或安全隐患,并通过技术手段消除故障。
2、维护
变电设备在日常运行中,由于静电作用吸附许多灰尘、油污,不仅影响变电设备的工作性能,还会引发设备短路等故障。除此之外,地铁运行过程中产生的剧烈震动,也有可能导致设备零件出现松散或接触不良等情况。通过日常的保养维护,可以清除附着在变电设备表面上的灰尘、油污,或是将松动的零部件进行加固。
3、计划性试验
分别对供电系统中不同的变电设备进行简单的功能测试、试验,找出变电设备运行过程中可能出现的各种故障性问题,或设备运行状态的变化趋势,从而判别设备目前的状态、性能。制定相应的故障预防和应急预案,在后期出现类似问题时,可以第一时间启动应急措施,从而将损失降到最低。
4、故障抢修
一旦地铁供电系统在使用过程中出现故障问题,必须要尽快确定故障源,并且借助于专业化的诊断仪器,对故障发生位置、损失情况进行综合评估,尽快顺利的排除故障(图2)。
昆明地铁目前采用的维修方式为状态维修,因为其不仅适应现代化设备的技术发展,而且能最大程度延长设备使用寿命。昆明地铁设备采用巡视检修、计划维修和突发性故障维修三种维护方法相结合的方式。
变电运行车间按供电分区进行班组设置,按有人值守或日常巡检24小时对变电所范围内设备进行数据抄录,巡视检查,发现设备存在异常情况及时上报电力调度、变电检修,变电检修接报故障后,赶赴现场对异常设备进行处置。运行如发现低压及蓄电池变电检修车间管辖范围内设备故障,则由其车间赶赴现场对设备进行处置。
夜间,运行车间夜班人员参与公司轨行区挂拆地线,施工安全措施布置、拆除,完成年度计划内设备清扫保养。两个检修车间按年度生产计划,完成对设备的计划性检修、试验,以及配合其他专业完成设计变电设备状态变更的施工工作。
变电运行及变电检修车间,由于要完成对设备的巡视检查及故障抢修任务,其设备故障直接影响行车或造成较大影响范围,降低运营质量。这两个车间均为24小时覆盖值守。低压及蓄电池检修车间,日间主要工作为故障处置、电池活化,夜间按年度计划安排施工。
四、供电系统运行检修模式的优缺点
1、优点分析
第一是能够严格按照国家标准,行业规范,部门内部的相关规定,定期完成检修任务,能够极大的提升地铁供电系统的运行安全。
第二是可以及时发现供电系统潜在的安全隐患,起到“防患于未然”的效果。巡视能及时发现设备故障、隐患,对其作出及时反映。通过计划性的维护、试验,使设备处于较好的工作状态,确定其功能特性,通过设备发展趋势的比对,做好应急处置及判断。能够显著降低变电设备出现问题的概率从而提升了供电系统运行的安全性。 第三是人员专业技能较强,专业分工明确,有助于检修人员提高对供电系统的熟悉度,积累了大量的工作经验。仪器、工具配备的数量较少,运行班组仅配备防汛器具,简单巡检工具即可,仅检修班组需配备试验仪器、多种工器具。
第四是中心内各车间、各班组在线路上布置多个值守点,应急处置中,人员能较快赶赴现场确认设备状态,做出相应应急处置。
第五是生产任务分解明确,施工管理、责任明确,不存在中心内部各车间的交叉施工,各车间按责任范围制定年度生产计划参照实施,施工责任人明确,施工人员的管理,施工工器具的管理,施工质量的把控较为明确,不存在推诿扯皮。
2、供电系统运行检修模式的缺点
供电系统运行检修模式虽然能够有效预防变电设备的各类故障隐患,但是通过大量的工作实践也发现,该检修模式也存在一些不足之处,需要在今后的工作中加以完善。
首先,停电次数增加,会在某种程度上影响电气设备的使用寿命。每次进行清扫、检修、试验时,处于安全考虑,必须进行停电。造成同一设备,同一范围多次停电、布置安全措施的情况。
其次,专业的划分,设备的划分,使各车间设备接口界面处存在配合情况,特别是运行车间与检修车间,遇检修车间检修、试验,运行车间需配合完成倒闸操作、安全措施布置、工作票办理等工作,耗费大量人力进行配合工作。
再次,对人员的发展、管理不利,中心内人员的调配、调整受限,工作量无法划分均匀。人员安排的冗余、浪费也是不可避免的。由于分工专业细致,各车间人员仅掌握车间管辖设备的维护技能,特别是高层次技能掌握在检修人员手中,运行及蓄电池工作单一、枯燥,长此以往不利于人员的发展和管理,在人员的选拔、调配中也非常受限。设备的划分、种类、工作性质的不同,也使各个车间间的工作量大不相同,不可能做到均衡分配。多个车间、班组安排人员线路值守、保驾,造成人员利用率不够高,在故障处置中,应急人员到达现场仅能对设备状态进行确认,不能做出有效应急处置。
最后,对设备的维护检修、试验,可能造成设备过度维修和欠维修的状态。根据规程,各车间对设备进行维护检修,特别是运行与其他两个检修车间设备存在重叠情况,难免对设备存在过度维修。由于各车间均各自负责所属设备管理,难以对整个供电系统设备的运行有整体的、系统的认识和把握,可能对设备出现欠维修。如何通过设备状态的统计判断,对过度维修和欠维修的调整,也是值得深入研究的。
目前国内各家轨道交通运营公司均对专业、设备界面等问题有着不同的划分方式和理念,除按设备划分外还有按工作的专业性质进行划分的。其中,无疑都存在各自的问题。专业划分的细致,对人员专业技能的掌握、深入无疑是有益的,同时,也因专业的细致、分工的细致,将会有更多的专业接口,配合工作以及人员安排的冗余。对人员的适用性,调整,发展,是有一定的局限性的。如何找到专业与人员的平衡点,是各家地铁都在不断探索的问题。
参考文獻
[1] 徐轶然.申通地铁供电设施管理系统设计与实现[D].大连理工大学,2014.
[2] 吴江涛.交直流混合区段交流供电系统对直流供电系统的影响分析[D].西南交通大学,2016.
[3] 卢西伟.城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D].北京交通大学,2011.
[4] 贺同堂.供电运行安全管理系统在东莞地铁变电设备的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13).
[关键词]地铁;供电系统;故障问题;运行检修
中图分类号:TN153 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0396-02
引言:地铁供电系统是一个相对系统化和复杂化的工程,主要分为牵引供电系统、低压电力系统、杂散系统等部分,其中牵引供电的作用是为电力机车提供电源,而低压供电系统的作用是为地铁照明、通风、给排水等提供电源。文章结合实际工作经验,对供电系统的运行检修模式进行了论述,并辩证分析了运行检修模式的优缺点。
一、地铁供电系统简述
昆明地铁供电系统均采用集中供电方式,牵引、降压混合形式,交流110kV、35kV、400V三级电压制式,牵引供电采用直流750V。地铁用电与一般的民用和工业用电不同,考虑到地铁供电的安全性,需要设立相互独立的不同电源进行单独供电,即双电源供电。这样一来,即便是一路电源发生故障而断电,另一路也能够为地铁运行提供所需的电力。
二、昆明地铁供电生产构架设置及维保范围
下设有综合技术室、变电运行车间、变电检修车间、低压及蓄电池检修车间。由于昆明地铁运营有限公司将所有专业蓄电池集中管理,由供电中心负责对所有蓄电池进行核容试验的特殊性,特设有低压及蓄电池车间。供电中心,负责对昆明地铁供电系统设备(除接触轨)的运行管理、设备检修、质量控制及故障处理。具体三个生产车间的责任划分如图1:
变电运行车间:负责对变电设备的日常巡视,清扫维护及设备管理。同时,在公司中承担由轨行区施工地线接挂的任务,变电所及场段内开关的倒闸操作,变电所范围内施工的配合和施工安全措施的布置工作。由于昆明地铁采用750V接触轨供电方式,涉及进入轨行区施工均需要接挂地线,此工作量是长期、巨大且必要的。该车间因变电所的人员值守、巡检及施工配合等工作,配置有大量人员。
变电检修车间:负责对变电设备进行验收,计划维修、试验,故障维修,功能性测试等工作。昆明地铁除110kV设备外,均采用自主维修,设备分布范围广、种类多,维护工作量较大,同时由于供电系统故障后造成的影响较大,可能直接对行车造成影响。该车间对人员技能要求较高,尤其是故障抢修,承担的施工和抢修压力较大。
低压及蓄电池检修车间:负责对400V变电设备,馈线电缆,下级双切电源箱和运营公司各专业蓄电池进行核容试验。该车间的工作难度在于与下级各用电专业接口较多,施工交叉、配合多,蓄电池数量巨大,核容试压时间长,工作重复、枯燥。
三、地铁供电系统的运行检修模式
1、巡视
通过全线巡视,一方面能够实时掌握地铁供电系统各变电设备的运行情况;另一方面也能够及时发现异常状况或安全隐患,并通过技术手段消除故障。
2、维护
变电设备在日常运行中,由于静电作用吸附许多灰尘、油污,不仅影响变电设备的工作性能,还会引发设备短路等故障。除此之外,地铁运行过程中产生的剧烈震动,也有可能导致设备零件出现松散或接触不良等情况。通过日常的保养维护,可以清除附着在变电设备表面上的灰尘、油污,或是将松动的零部件进行加固。
3、计划性试验
分别对供电系统中不同的变电设备进行简单的功能测试、试验,找出变电设备运行过程中可能出现的各种故障性问题,或设备运行状态的变化趋势,从而判别设备目前的状态、性能。制定相应的故障预防和应急预案,在后期出现类似问题时,可以第一时间启动应急措施,从而将损失降到最低。
4、故障抢修
一旦地铁供电系统在使用过程中出现故障问题,必须要尽快确定故障源,并且借助于专业化的诊断仪器,对故障发生位置、损失情况进行综合评估,尽快顺利的排除故障(图2)。
昆明地铁目前采用的维修方式为状态维修,因为其不仅适应现代化设备的技术发展,而且能最大程度延长设备使用寿命。昆明地铁设备采用巡视检修、计划维修和突发性故障维修三种维护方法相结合的方式。
变电运行车间按供电分区进行班组设置,按有人值守或日常巡检24小时对变电所范围内设备进行数据抄录,巡视检查,发现设备存在异常情况及时上报电力调度、变电检修,变电检修接报故障后,赶赴现场对异常设备进行处置。运行如发现低压及蓄电池变电检修车间管辖范围内设备故障,则由其车间赶赴现场对设备进行处置。
夜间,运行车间夜班人员参与公司轨行区挂拆地线,施工安全措施布置、拆除,完成年度计划内设备清扫保养。两个检修车间按年度生产计划,完成对设备的计划性检修、试验,以及配合其他专业完成设计变电设备状态变更的施工工作。
变电运行及变电检修车间,由于要完成对设备的巡视检查及故障抢修任务,其设备故障直接影响行车或造成较大影响范围,降低运营质量。这两个车间均为24小时覆盖值守。低压及蓄电池检修车间,日间主要工作为故障处置、电池活化,夜间按年度计划安排施工。
四、供电系统运行检修模式的优缺点
1、优点分析
第一是能够严格按照国家标准,行业规范,部门内部的相关规定,定期完成检修任务,能够极大的提升地铁供电系统的运行安全。
第二是可以及时发现供电系统潜在的安全隐患,起到“防患于未然”的效果。巡视能及时发现设备故障、隐患,对其作出及时反映。通过计划性的维护、试验,使设备处于较好的工作状态,确定其功能特性,通过设备发展趋势的比对,做好应急处置及判断。能够显著降低变电设备出现问题的概率从而提升了供电系统运行的安全性。 第三是人员专业技能较强,专业分工明确,有助于检修人员提高对供电系统的熟悉度,积累了大量的工作经验。仪器、工具配备的数量较少,运行班组仅配备防汛器具,简单巡检工具即可,仅检修班组需配备试验仪器、多种工器具。
第四是中心内各车间、各班组在线路上布置多个值守点,应急处置中,人员能较快赶赴现场确认设备状态,做出相应应急处置。
第五是生产任务分解明确,施工管理、责任明确,不存在中心内部各车间的交叉施工,各车间按责任范围制定年度生产计划参照实施,施工责任人明确,施工人员的管理,施工工器具的管理,施工质量的把控较为明确,不存在推诿扯皮。
2、供电系统运行检修模式的缺点
供电系统运行检修模式虽然能够有效预防变电设备的各类故障隐患,但是通过大量的工作实践也发现,该检修模式也存在一些不足之处,需要在今后的工作中加以完善。
首先,停电次数增加,会在某种程度上影响电气设备的使用寿命。每次进行清扫、检修、试验时,处于安全考虑,必须进行停电。造成同一设备,同一范围多次停电、布置安全措施的情况。
其次,专业的划分,设备的划分,使各车间设备接口界面处存在配合情况,特别是运行车间与检修车间,遇检修车间检修、试验,运行车间需配合完成倒闸操作、安全措施布置、工作票办理等工作,耗费大量人力进行配合工作。
再次,对人员的发展、管理不利,中心内人员的调配、调整受限,工作量无法划分均匀。人员安排的冗余、浪费也是不可避免的。由于分工专业细致,各车间人员仅掌握车间管辖设备的维护技能,特别是高层次技能掌握在检修人员手中,运行及蓄电池工作单一、枯燥,长此以往不利于人员的发展和管理,在人员的选拔、调配中也非常受限。设备的划分、种类、工作性质的不同,也使各个车间间的工作量大不相同,不可能做到均衡分配。多个车间、班组安排人员线路值守、保驾,造成人员利用率不够高,在故障处置中,应急人员到达现场仅能对设备状态进行确认,不能做出有效应急处置。
最后,对设备的维护检修、试验,可能造成设备过度维修和欠维修的状态。根据规程,各车间对设备进行维护检修,特别是运行与其他两个检修车间设备存在重叠情况,难免对设备存在过度维修。由于各车间均各自负责所属设备管理,难以对整个供电系统设备的运行有整体的、系统的认识和把握,可能对设备出现欠维修。如何通过设备状态的统计判断,对过度维修和欠维修的调整,也是值得深入研究的。
目前国内各家轨道交通运营公司均对专业、设备界面等问题有着不同的划分方式和理念,除按设备划分外还有按工作的专业性质进行划分的。其中,无疑都存在各自的问题。专业划分的细致,对人员专业技能的掌握、深入无疑是有益的,同时,也因专业的细致、分工的细致,将会有更多的专业接口,配合工作以及人员安排的冗余。对人员的适用性,调整,发展,是有一定的局限性的。如何找到专业与人员的平衡点,是各家地铁都在不断探索的问题。
参考文獻
[1] 徐轶然.申通地铁供电设施管理系统设计与实现[D].大连理工大学,2014.
[2] 吴江涛.交直流混合区段交流供电系统对直流供电系统的影响分析[D].西南交通大学,2016.
[3] 卢西伟.城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D].北京交通大学,2011.
[4] 贺同堂.供电运行安全管理系统在东莞地铁变电设备的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13).