高速铁路电力设备运行与维护

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本章重点介绍高铁与普速电力专业在运行、维护、安全管理的差异及特点。高速铁路采用高速、高密度、长编组的运输组织方式，高速铁路电力专业的运行、维护、安全管理等项工作与普速铁路相比有较大的不同，技术要求更高、设备更可靠、对安全管理更加严格。第一节高速铁路电力设备运行

1.1.在电力运行方面，高铁与普速的不同之处

由于高速铁路与普速铁路运输组织方式不同，高速铁路电力运行模式与普速铁路相比，在外部条件方面有较大不同，主要表达在以下几个方面：

1、高速铁路线路实行全部封闭运行，列车开行时间内不允许任何人员进入线路及为线路提供服务的设备处所。

2、严格贯彻行车不施工、施工不行车的方针。实行昼间行车、夜间检修的作业方式。

3、遇有已影响行车或构成行车安全所必需紧急处置的故障，列车将中止运行，处理故障。非此类状况，应维持运行。

4、所有变、配电所均为无人值班有人值守模式。

在上述条件下，高速铁路与普速铁路电力运行有如下不同：1、统一由铁路局供电调度通过SCADA系统远程监控运行

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普速铁路电力运行是以沿线设置的工区为主、调度为辅。主要依靠电力工区和配电所值班人员对运行设备进行巡查、检测、监视、记录。即使设置电力远动设备，也主要是为故障抢修和处理的辅助设施。

高速铁路电力运行则是以铁路局供电调度为主、工区为辅。供电调度使用SCADA系统对全线电力设备进行远程、实时监测与控制，遇有设备故障则组织、指挥故障处理。沿线工区人员、值班人员必需听从调度命令从事各项上线作业，不得擅自进入设备所在处所，各项工作只有经过供电调度允许才能上线作业或进行故障抢修。

高铁电力运行的这种模式，对供电调度员业务素质要求较高，供电调度员承受了普速铁路沿线所有电力工区人员、变配电所值班员的日常巡查、监控工作，在设备发生故障时，直接负责组织、指挥故障处理等工作，其承受的责任十分重要。为做好这项工作，供电调度员必需做到：一是熟悉电力系统运行方式，二是把握高铁电力设备布局及工作原理，三是熟练使用SCADA系统，四具有较丰富的现场经验，五是全面把握故障抢修预案并实施，六是具备较高的分析判断、组织协调、决策指挥能力。

2、统一规范的设备编号与运行密切相关，尤为重要

普速铁路电力设备编号一般路局颁发编制原则，各站段根据管理习惯自行编制自己管段设备编号，每处编号可以独立编制，与相邻设备、系统设备关联作用不大。一条线路多个站段管理可以采用不同编号，如这个段习惯汉字编号，那个段习惯拼音编号等。而高速铁路由电调监控全部的运行设备，整条线路、整个系统所有的电力设备运行

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数据均显示在调度台屏幕上供调度员使用。因此，采用统一规范的设备编号，对供电调度人员日常运行及故障处理是十分有利的。否则，没有统一规范的设备编号，则极易造成供电调度人员在日常倒闸和故障处理时头脑混乱、判断错误，导致误操作、误判断等概率增加，给安全管理带来隐患。因此，高铁电力设备编号应由铁路局统一编制，其原则是：首先从供电系统安全管理的要求出发做到确凿、易记、唯一性，二是保持各条高铁的一致性，三是应在设备安装前制定方案并在施工中组织实施。

举例：沿线箱式变电站高压、低压开关编号（调度台显示）（1）箱变名称以所名+数字编号A变配电所B变配电所AB1#AB2#AB3#AB4#ABn#以公里标编号A变配电所B变配电所KxxxKxxxKxxxKxxxKxxx以数字大排行编号

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A变配电所B变配电所17#18#19#20#nnn#这些编号不仅表达在系统图上，还要考虑到报警、调用，应便利调度员易记、迅速查找。选择一种适用的编号方式十分重要，可起到事半功倍的效果。例如：报警显示“Kxxx公里故障或38#箱变故障〞，供电调度员不能马上反映出故障在哪个区间、哪个供电臂？还需要查阅其他资料。但第一种编号方式则比较直观，例如：“AB3#报警〞就可直观知道是A\\B所供电臂第三个箱变报警。可见，编号方式的重要性。

（2）高压开关编号，特别箱变

曾经某局规定箱变高压开关以汉字编号，分别为一级贯穿进线，一级贯穿出线，一级贯穿变压器，综合贯穿进线，综合贯穿出线，综合贯穿变压器。箱变到达安装现场后，施工不知如何接线（见图A）。询问供电段，不同施工区段得到不同答复，一个说依照电源方向（一级上行综合下行），一个说依照配电所方向，结果（见图B、C、D）

一级进线综合进线一级变压器综合变压一级出线一级进线一级变压器一级出线一级进线一级变压器综合变压一级出线

综合出线4综综合合进变线压综合出线综合进线综合出线

图A图B图C一一级级进变线压器综综合合进变线压器一级出线一级进线一级变压器综合变压器一级出线一级进线一级变压器综合变压器一级出线一级进线一级变压器综合变压器一级出线一级进线一级变压器综合变压器一级出线综合出线综合进线综合出线综合进线综合出线综合进线综合出线综合出线综合进线图D

较好的编号：

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YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132YYY132ZZZ132

式。高铁电力故障处理的原则：正确判断故障地点、迅速切除故障区段、确保高铁行车供电、天窗点内处理完善。高铁电力故障的处理，主要是电调操作，优先保证行车，只要能够维持行车，具体故障处理应安排在“天窗〞时间进行，好多状况是一个故障需要若干个“天窗〞才能全部完成，在此期间，高速铁路电力需要在非正常方式下运行。

1、抢修预案作用加强

普速铁路电力抢修主要依靠现场维护工人，抢修预案原则性较强，可操作性较弱，同类故障依照同一个预案由不同的抢修人员实施可能会有不同的抢修效果，抢修时间弹性较大。

高速铁路电力抢修预案应分为电调处理预案与现场处理预案两大部分。

电调处理预案主要是读懂SCADA系统数据，合理的倒闸操作程序，根据具体状况下达人员出动命令，协调行车调度通告可能影响范围，判断抢修方法与修复措施、时间，监控非正常运行方式下的设备运行等，电调处理预案应细致到具有很强的可操作性，真正做到无论谁值班只有依照预案执行，处理的时间与结果基本一致。

现场处理预案主要包括接到电调命令后能够明确主要抢修内容，携带必要的抢修工具，故障区段巡查的重点，故障处理的步骤等，同时，应现场拍照，并保持与电调的通讯联系等。

2、电调操作水平是关键，调度人员素质要求极高

高速铁路电力故障处理最重要手段的是依靠电调使用SCADA系统首先进行故障隔离，能够在调度台处理的问题均由调度员处理，因

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此，供电调度员任务加重，责任加大，一个优秀的调度员，是整个抢修工作的中坚，一个不成熟的调度员，就会无从下手，只能派出人员围绕线路团团转，延长恢复供电时间。

高速铁路电力对电调人员素质要求较高，一是能够根据SCADA系统提供的信息判断故障状况，二是熟练把握故障抢修预案，三是熟练使用SCADA系统，四是具有较强的抢修组织能力，五是把握行车状况（与行调同屋），具有较强的协调能力。

3、现场处理方式的变化

普速铁路电力故障处理手段主要是修复，高速铁路电力故障处理手段主要是更换。

普速铁路电力故障处理一般是一次完成，而高速铁路为确保列车开行时间内行车及满足“行车不施工、施工不行车〞要求，受“天窗〞时间限制，可能一个故障需要分若干“天窗〞完成。

如：贯穿线电缆故障，电调首先切除故障区段，“天窗〞时间需要首先检测故障地点，掀开电缆沟盖板，剪断故障电缆，敷设一段新电缆，两端做头，这些工作可能一个“天窗〞不能全部完成，需要屡屡作业。

再如：高铁电力设备抢修大部分采用更换方法，很少再用简单修补，那么备品备件配置、购买等均可能需要时间，可能非一个“天窗〞能全部完成。

类似状况，供电部门应制定相应的、符合实际的、可操作的处理方案，以适应高铁电力抢修。

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4、箱式变电站完全损坏故障的抢修方法

高速铁路电力假使发生一台整个箱式变电站整体烧损，那么通过电调远程操作是不能回复该负荷点供电的，即使出动人员抢修也不能短时恢复供电（假使箱变完全损坏需要整体更换时，从购置、安装等完全修复需要一周以上时间），因此，改类故障可能是高速铁路电力最大故障，可能长时间影响高铁行车。

此类故障必需引起供电部门高度重视，制定一套有针对性措施。此故障现象在调度台远动处理时，两条贯穿线从两个方向向该箱变均无法送电，将该箱变隔离后可以送电。电调应首先意识到箱变可能发生问题，短时无法送电，应马上通知维护单位抢修。

维护单位应意识到假使箱变出问题，极大可能不能短时抢修恢复，因此，在出动时，应携带移动发电机，同时可以携带抢修用移动箱变。到达现场后，应优先采用发电机恢复供电从而恢复行车，然后视具体状况采用针对性措施处理故障。

当箱变必需更换后才能恢复供电时，应使用移动箱变临时恢复供电，即过渡措施。在只使用发电机时，现场应留人值守。

第五节高速铁路电力故障分析

铁路电力故障分析一般在故障发生后，分析结果与故障定责密切相关。普速铁路电力故障分析一般是定性分析，推论较多。高铁电力SCADA系统为我们记录了详细的运行数据，包括记录了故障发生全过程的所有信息，主要有：故障发生的时间、故障电流、故障电压、频率、图形等。因此，高铁电力故障应充分利用SCADA系统提供的

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丰富的数据进行定量分析，用数据说话，确定故障的真正原因，杜绝今后。

如：普速铁路一路电源故障时，影响信号供电，电力工分析会说：“另一路电源是好的，与我们无关〞。这只是推论。

高速铁路电力遇到同样状况，可以从SCADA系统调出相关数据、图形，证明故障地点发生故障时刻的供电状况，两路电源电压、电流状况，从而以数据说话。

根据铁道总公司的相关规定：铁路电力故障定则以调度SCADA系统数据为准，不能提供数据的供电部门负责。可以看出，使用SCADA系统进行故障分析的重要