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【摘要】众所周知，牵引供电系统是高速铁路一个最为关键的构成，其质量的好坏直接关系着高速铁路能否正常的运营。因而要想最大可能的确保牵引供电系统处于良好状态并发挥出关键作用，必须要投入更多的人力、物力用于其管理和维护工作。
【关键词】电气化铁路;供电系统;管理;维护
一、电气化铁路牵引供电系统存在的问题
电气化铁路在我国的经济建设中发挥出了重要的作用，它对国计民生意义重大，所以确保铁路供电系统建设也就显得更加重要。对于电气化铁路牵引供电系统来说，它既要满足电力系统的需求，又要确保公共电网的正常使用。因为电气化铁路供电具有其自身的特殊性，所以面临着许多的问题。①将三相公共电网接入到牵引供电网中，由于电力机车是单相的交流负载，这样会造成电力系统的负序电流。负序电流具有较强的破坏性，它可以使得变压器的附件发热，同时还能降低变压器的容量利用率，电网中的电能质量也会因此降低，输电线路会因此遭受不必要的损失，同时还会影响到电网中一些电力设备的正常运行。②在牵引供電系统中，不可控整流型机车是重要的谐波源。虽然交一直一交型电力机车在当前得到了不断的推广，但是多种车型并存的情况在短期内是不会得到改变的，还会继续存在，谐波问题仍然是重要的牵引供电系统问题。谐波的存在影响也很大，它将电网中元件的附加损害增加，同时对电气设备的正常运行也会造成影响，沿线通讯也会受到不良影响，同时还会使继电器出现误动作，增加不必要的安全隐患，电网中的仪器仪表会由此而出现测量不准确的情况，从而出现控制错误。因为这些存在的问题，很多的国家比如德国除了利用供电电网进行牵引供电网取电，还会建立大量的输电系统和铁路专用电厂，利用15kV/16Hz的供电模式。电气化铁路存在的问题因为这些方式可以得到一定程度上的解决，但是与我国当前的国情50Hz等实际情况并不相符，需要采取适合我国国情的能解决我国的当前电气化铁路牵引供电系统的切实有效的措施。
二、牵引供电系统运行维护的具体策略
2.1完善牵引供电系统的维修计划
牵引供电系统的维修计划存在漏洞，维修人员对供电系统维修的不重视，都会导致牵引供电系统在供电的过程中发生故障，降低牵引供电系统的安全性与可靠性。所以，需要根据实际情况制订合理的维修计划，对牵引供电系统维修质量进行控制。相关管理与维护部门应当加大在牵引供电系统维护与供电系统设备更换中投入大量的资金，包括电源的定期维修，母线段检查等。科学的牵引供电系统维修计划，有助于对铁路牵引供电系统的操作规范控制，减少供电系统的维护费用，提高铁路运行的安全性与可靠性。
2.2设计铁路牵引供电运营管理信息系统
2.2.1系统化完善管理信息数据库
在现代管理中，电气化铁路供电系统有着自身特性，为了保证系统运行平稳高效，需要收集铁路牵引供电系统运行中的各项信息，并得到有效处理，需要设计出完备的数据库。系统化的数据库有益于信息收集与处置效率的提高，提升铁路牵引供电系统管理与维护的信息化水平。
2.2.2设置管理模式的权限
为了进一步加强铁路牵引供电的运行管理，信息系统的管理模式很重要，而“无规矩不成方圆”，当管理与维护没有限制则系统也不能完美的运行。所以，为了促进管理效率的提升和管理成本的节约，与此同时，为了最大程度保证供电系统的安全度，需要对管理人员的管理权限加以管控，根据不同的程度以及等级进行设置。例如，用户需要经过验证而进入牵引供电系统进行维护操作，各用户拥有自己的权限和操作范围，不可越权管理，从而保证各管理人员各司其职，维护牵引供电系统的安全稳定。
2.2.3设计设备质量检测体系
要设计出一套完善的设备质量检测体系，并对系统的运营情况进行实时的监测与查询。除此之外，还要对系统的各类故障与异常进行完备的统计。采取以上措施对于防止系统停运而造成损失有极大的帮助。不过除了上述措施，为了更好的维护系统的运行，我们还要对变电所进行检修管理，并在检修的同时将其产生的各种信息数据记录下来，然后进行智能分析，以便于在长期保存的同时可以随时进行查询。
2.3应用高铁牵引供电系统PHM技术
近年来，我国的高速铁路发展迅猛，其运行里程在不断增长，高速铁路运营系统也越来越复杂，管理与维护难度不断增加。目前，高铁建设与发展呈现出周期短、规模大的趋势，也正在朝着方位广、范围的阶段发展，并转换为质量要求、效率期盼高的维护趋势。高速列车运行的唯一动力就是牵引供电系统，为了保证其安全稳定运行，需要提高系统中设备的整体运行效率。然而牵引供电设备在不断的服役期间，其性能变得逐渐出现退化现象，给一线的运维管理人员的维护、保养带来很大的压力。一般的故障诊断模式具有传统性，面对日益高端、复杂的牵引供电系统表现得捉襟见肘，因此有必要通过高效的科学的诊断方法来满足牵引供电系统的管理与维护需求，PHM技术（故障预测与健康管理）的应运而生，适时地填补了这一空缺，为牵引供电系统诊断方式的变革提供了强有力的支撑。基于PHM的牵引供电系统设备维护技术紧扣统安全、高效的运行目标，以积极主动的维修维护策略，对高铁牵引系统内设备的健康状况进行监测，为高铁牵引系统的正常运行保驾护航。PHM在牵引供电系统能够提高运维的效率，能够实现对于设备的状态感知，监控设备的健康状况，聚焦故障频率较高的区域，预测故障的发生并估计剩余寿命。
2.4加强牵引供电系统的维修
牵引供电系统的维修主要指的是使用接触网检测车来检测和分析牵引供电系统的运行状态，再将获取的数据与原始的数据进行比较分析，从而制定出最为可行的维修方案。与此同时，观察和检测系统设备的运行质量和运行状态也是很重要的一项工作，以状态修、寿命管理的一些要求为依据，对超过磨损程度范围的零部件要及时更换，还需要及时对那些超出维护标准的设备参数做出调整。
2.5构建智能化健康管理平台
智能化健康管理分析主要以变电所中主要电力设备为对象。对不同类型的设备，提出采样要求，制定运算模型，得出多个维度的分析结果，并利用大数据技术不断开发丰富分析模型，修整模型参数，为变电所选型设计、运维管理、设备计划检修以及故障预防和分析提供参考依据。牵引变电所健康管理平台可分为以下方面：①系统接入：智能变电所综合自动化系统、红外热成像监测系统、避雷器在线监测系统、油色谱分析等数据，通过IEC61850规约形成标准传输，汇集到统一管理平台进行数据共享和大数据分析;②高级应用：通过牵引变压器过负荷寿命损失算法、三比值法、大卫三角法和阈值判断等，完成对牵引变压器的寿命分析与故障预测。通过断路器的分合闸次数和分合闸线圈电流完成对断路器的健康状况分析。通过监测避雷器的泄漏电流、组容比和阻性电流判断避雷器的健康状况;③展现形式：采用主屏展示，能够以大屏幕、多维度展现变电所健康状况，为便于巡检，可用手机、平板等智能移动终端结合二维码扫描实现访问与操作。
结语
电力应用于我国的日常生活与基础设施只会越来越广泛，目前来看，供电系统应用于铁路发展建设中，特别是对于高铁建设意义非常重大，而做好这一方面的管理与维修工作，需要在硬性工作要求上做好把关，更需要在设备材料与工作人员管理等方面把关，严格落实每一项细节性工作做到位。
参考文献
[1]翟延涛.浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响[J].科技风，2017（24）：247-248.
[2]李松楠.高速铁路牵引供电系统的安全可靠性管理[J].时代农机，2017，44（08）：126-127.
作者简介：张海波 ，男，1989年8月， 北京 ，汉 ，大学本科 ，工程师 ，电气自动化 。
【关键词】电气化铁路;供电系统;管理;维护
一、电气化铁路牵引供电系统存在的问题
电气化铁路在我国的经济建设中发挥出了重要的作用，它对国计民生意义重大，所以确保铁路供电系统建设也就显得更加重要。对于电气化铁路牵引供电系统来说，它既要满足电力系统的需求，又要确保公共电网的正常使用。因为电气化铁路供电具有其自身的特殊性，所以面临着许多的问题。①将三相公共电网接入到牵引供电网中，由于电力机车是单相的交流负载，这样会造成电力系统的负序电流。负序电流具有较强的破坏性，它可以使得变压器的附件发热，同时还能降低变压器的容量利用率，电网中的电能质量也会因此降低，输电线路会因此遭受不必要的损失，同时还会影响到电网中一些电力设备的正常运行。②在牵引供電系统中，不可控整流型机车是重要的谐波源。虽然交一直一交型电力机车在当前得到了不断的推广，但是多种车型并存的情况在短期内是不会得到改变的，还会继续存在，谐波问题仍然是重要的牵引供电系统问题。谐波的存在影响也很大，它将电网中元件的附加损害增加，同时对电气设备的正常运行也会造成影响，沿线通讯也会受到不良影响，同时还会使继电器出现误动作，增加不必要的安全隐患，电网中的仪器仪表会由此而出现测量不准确的情况，从而出现控制错误。因为这些存在的问题，很多的国家比如德国除了利用供电电网进行牵引供电网取电，还会建立大量的输电系统和铁路专用电厂，利用15kV/16Hz的供电模式。电气化铁路存在的问题因为这些方式可以得到一定程度上的解决，但是与我国当前的国情50Hz等实际情况并不相符，需要采取适合我国国情的能解决我国的当前电气化铁路牵引供电系统的切实有效的措施。
二、牵引供电系统运行维护的具体策略
2.1完善牵引供电系统的维修计划
牵引供电系统的维修计划存在漏洞，维修人员对供电系统维修的不重视，都会导致牵引供电系统在供电的过程中发生故障，降低牵引供电系统的安全性与可靠性。所以，需要根据实际情况制订合理的维修计划，对牵引供电系统维修质量进行控制。相关管理与维护部门应当加大在牵引供电系统维护与供电系统设备更换中投入大量的资金，包括电源的定期维修，母线段检查等。科学的牵引供电系统维修计划，有助于对铁路牵引供电系统的操作规范控制，减少供电系统的维护费用，提高铁路运行的安全性与可靠性。
2.2设计铁路牵引供电运营管理信息系统
2.2.1系统化完善管理信息数据库
在现代管理中，电气化铁路供电系统有着自身特性，为了保证系统运行平稳高效，需要收集铁路牵引供电系统运行中的各项信息，并得到有效处理，需要设计出完备的数据库。系统化的数据库有益于信息收集与处置效率的提高，提升铁路牵引供电系统管理与维护的信息化水平。
2.2.2设置管理模式的权限
为了进一步加强铁路牵引供电的运行管理，信息系统的管理模式很重要，而“无规矩不成方圆”，当管理与维护没有限制则系统也不能完美的运行。所以，为了促进管理效率的提升和管理成本的节约，与此同时，为了最大程度保证供电系统的安全度，需要对管理人员的管理权限加以管控，根据不同的程度以及等级进行设置。例如，用户需要经过验证而进入牵引供电系统进行维护操作，各用户拥有自己的权限和操作范围，不可越权管理，从而保证各管理人员各司其职，维护牵引供电系统的安全稳定。
2.2.3设计设备质量检测体系
要设计出一套完善的设备质量检测体系，并对系统的运营情况进行实时的监测与查询。除此之外，还要对系统的各类故障与异常进行完备的统计。采取以上措施对于防止系统停运而造成损失有极大的帮助。不过除了上述措施，为了更好的维护系统的运行，我们还要对变电所进行检修管理，并在检修的同时将其产生的各种信息数据记录下来，然后进行智能分析，以便于在长期保存的同时可以随时进行查询。
2.3应用高铁牵引供电系统PHM技术
近年来，我国的高速铁路发展迅猛，其运行里程在不断增长，高速铁路运营系统也越来越复杂，管理与维护难度不断增加。目前，高铁建设与发展呈现出周期短、规模大的趋势，也正在朝着方位广、范围的阶段发展，并转换为质量要求、效率期盼高的维护趋势。高速列车运行的唯一动力就是牵引供电系统，为了保证其安全稳定运行，需要提高系统中设备的整体运行效率。然而牵引供电设备在不断的服役期间，其性能变得逐渐出现退化现象，给一线的运维管理人员的维护、保养带来很大的压力。一般的故障诊断模式具有传统性，面对日益高端、复杂的牵引供电系统表现得捉襟见肘，因此有必要通过高效的科学的诊断方法来满足牵引供电系统的管理与维护需求，PHM技术（故障预测与健康管理）的应运而生，适时地填补了这一空缺，为牵引供电系统诊断方式的变革提供了强有力的支撑。基于PHM的牵引供电系统设备维护技术紧扣统安全、高效的运行目标，以积极主动的维修维护策略，对高铁牵引系统内设备的健康状况进行监测，为高铁牵引系统的正常运行保驾护航。PHM在牵引供电系统能够提高运维的效率，能够实现对于设备的状态感知，监控设备的健康状况，聚焦故障频率较高的区域，预测故障的发生并估计剩余寿命。
2.4加强牵引供电系统的维修
牵引供电系统的维修主要指的是使用接触网检测车来检测和分析牵引供电系统的运行状态，再将获取的数据与原始的数据进行比较分析，从而制定出最为可行的维修方案。与此同时，观察和检测系统设备的运行质量和运行状态也是很重要的一项工作，以状态修、寿命管理的一些要求为依据，对超过磨损程度范围的零部件要及时更换，还需要及时对那些超出维护标准的设备参数做出调整。
2.5构建智能化健康管理平台
智能化健康管理分析主要以变电所中主要电力设备为对象。对不同类型的设备，提出采样要求，制定运算模型，得出多个维度的分析结果，并利用大数据技术不断开发丰富分析模型，修整模型参数，为变电所选型设计、运维管理、设备计划检修以及故障预防和分析提供参考依据。牵引变电所健康管理平台可分为以下方面：①系统接入：智能变电所综合自动化系统、红外热成像监测系统、避雷器在线监测系统、油色谱分析等数据，通过IEC61850规约形成标准传输，汇集到统一管理平台进行数据共享和大数据分析;②高级应用：通过牵引变压器过负荷寿命损失算法、三比值法、大卫三角法和阈值判断等，完成对牵引变压器的寿命分析与故障预测。通过断路器的分合闸次数和分合闸线圈电流完成对断路器的健康状况分析。通过监测避雷器的泄漏电流、组容比和阻性电流判断避雷器的健康状况;③展现形式：采用主屏展示，能够以大屏幕、多维度展现变电所健康状况，为便于巡检，可用手机、平板等智能移动终端结合二维码扫描实现访问与操作。
结语
电力应用于我国的日常生活与基础设施只会越来越广泛，目前来看，供电系统应用于铁路发展建设中，特别是对于高铁建设意义非常重大，而做好这一方面的管理与维修工作，需要在硬性工作要求上做好把关，更需要在设备材料与工作人员管理等方面把关，严格落实每一项细节性工作做到位。
参考文献
[1]翟延涛.浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响[J].科技风，2017（24）：247-248.
[2]李松楠.高速铁路牵引供电系统的安全可靠性管理[J].时代农机，2017，44（08）：126-127.
作者简介：张海波 ，男，1989年8月， 北京 ，汉 ，大学本科 ，工程师 ，电气自动化 。