实现无人值班牵引变电所应注意的问题

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摘　要:为保证无人值班牵引变电所的运行可靠性,就实现无人值班牵引变电所应注意的问题从几个方面进行了分析讨论,对一些工作思路和方法提出见解,从而推动无人值班牵引变电所的发展。

关键词:牵引变电所,无人值班,运行　    　无人值班牵引变电所是指无固定的值班人员在当地进行监视和操作的牵引变电所,其控制和监视是由电力调度中心来完成。牵引变电所实现无人值班,是电气化铁道牵引供电系统管理的发展方向,是促进牵引供电系统安全运行和生产管理现代化的有效措施。铁道部颁布的《新建时速200公路客货共线铁路设计暂行规定》和《京沪高速铁路设计暂行规定》中已提出牵引变电所应或宜采用无人值班、有人值守设计的要求。无人值班牵引变电所的设计、检修、调度与传统牵引变电所相比,都是一次大的变革,无论是一次设备还是二次设备的选择和设计都有其一定的特殊性。如无人值班牵引变电所应该具有有人值班时的功能,它与调度系统的关系应当是除了必须由调度系统完成的一些必要操作以及监控外,牵引变电所还应能完成自身的功能,比如两台主变压器的主备投切、馈线故障的重合闸、电容器的投切等,在这个过程中需要改变人们长期形成的传统习惯和思维方式。以下内容对实现无人值班牵引变电所的几个主要问题进行分析讨论,说明无人值班牵引变电所在设计、检修、调度及管理中应引起注意的事项。 1　设备及材料选择要实现牵引变电所的无人值班,必须有可靠的一、二次设备作保障。在选择电气设备及材料时,须采用性能优良、维护工作量小、可靠性高的产品。1)无人值班牵引变电所以实现变电所综合自动化为目的。在二次系统设计时,应取消传统的中央信号屏、变送器屏、闪光电源等;保留就地控制的开关分、合闸按钮;用不同的模块实现对电气设备的各种控制保护功能;利用计算机局部网络通信代替大量的信号电缆连接,控制系统与保护系统方便的交换信息,并可实现自诊断、远方复归和远方修改定值功能。目前我国生产的综合自动化系统集中安装在控制保护屏内,对下端设备采用电缆连接,对上端通过总线与计算机通信,这种安装方式使设备较为集中,有利于维护管理。但它需要建造较大的控制室及采用较多的二次电缆。本文建议对高压室内采用二次设备分散安装的方式,以一个电气回路为一个控制单元,每个单元的控制保护模块就地安装在设备旁,对模块配备I/O接口与通信处理机通过光纤相连。这种方案的优点明显:接线简单、主控制室占地面积小、减少二次电缆数量。2)除主变压器外,其余一次设备尽量采用干式产品。有条件的情况下,可设置部分在线监测设备。如部分一次设备的绝缘套管、牵引变压器油的在线监测。3)控制电缆应采用屏蔽型。这样避免电缆之间产生的电磁污染干扰二次回路,影响控制保护系统正常运行。但要注意电缆屏蔽层的端接方法和端接位置,端接得不好可能会增加电缆的电磁辐射。4)对于无人值班牵引变电所,为减少安全隐患,避免传统钢质接地网因长期腐蚀而可能导致的接地回路断线,牵引变电所接地网及设备引下线宜采用铜质材料。铜材载流量大大优于钢材,因此采用后可减少接地网截面,从而总投资较钢质接地系统增加不多。5)在牵引变电所实行无人值班后,要求直流电源的可靠性及自动化程度更高,功能更加完善,应具有免维护性能。因此,直流配电系统应采用单母线分段接线,操作设备选用自动空气开关;充电系统根据蓄电池运行状态应具有自动强充、均充、浮充的功能;应具有较高的稳压、稳流精度;直流系统的微机监控接口应和牵引变电所综合自动化系统连接,使直流电源的运行状况及时传送到调度端。 2　调度与通信系统1)要实现牵引变电所的无人值班,必须有一个能保证远方监视和操作、稳定性好的调度自动化系统,用于完成信息的发送、反馈及存储。2)由于传统的有人值班牵引变电所是通过调度端发令,变电所内值班员操作相关电气设备。变电所实行无人值班后,由调度员直接在电力调度所内计算机上遥控操作远方设备。一个人的精力、专业总有一定限制,本文认为,在电力调度所内,调度员与操作人员要严格分开,调度员不能行使操作人员的角色。3)无人值班牵引变电所,其通信通道条件及所内通信系统要求更高。反映变电所运行状态的遥测、遥信量要及时发送到调度端,而调度所的遥控信息要准确的下发执行,因此必须有先进可靠的通信方式及通信系统,保证通信质量,提高牵引变电所运营可靠性。由于光纤具有损耗低、频带宽、数据传输速率高、抗电磁干扰强等优点,通信通道应采用光纤数据专用通道,光端机应设置在电力调度所和牵引变电所内。 3　房屋建筑设计1)无人值班牵引变电所的主控制室无需在控制屏前留出足够的长度满足值班人员的视觉要求,可节省建筑空间。有人值班牵引变电所的学习室、值班员休息室等部分辅助房屋可以取消。卫生间主要满足值守人员和例行检修期间的要求,面积应该减小,可考虑设计采用化粪池。2)无人值班牵引变电所应多采用耐久性能好、易维护、耐污染、易清洁、防火保温隔热性能好的材料。所内避免大面积装修,普通的水磨石地面在功能上完全可以达到要求。3)在无人值班牵引变电所中,应增加围墙高度,一般不低于2.5 m,增加翻越难度。墙体采用实砌砖围墙,以防凿洞。在围墙四周宜设置红外线报警装置,直接与调度端进行通讯。此外,对于生产房屋的底层门窗要设置防盗栅。4)无人值班牵引变电所应设置烟感温感灭火装置及气体自动灭火装置,在火灾发生时,能够自动切除空调回路和通风回路,在建筑设计中,要加强防火分区,采用耐火建筑材料,防止火灾蔓延。在高压室、主控制室、电缆夹层等处,应按规范设置相应数量的灭火器或灭火设施。 4　视频监控系统对于无人值班牵引变电所,遥信、遥测、遥控技术完成的是对牵引变电所电气运行状态的监视、测量和控制,但这类系统只是获得远方电气数据,并不能反映变电所运行的其他方面情况。例如:防火、防盗、变压器、开关、刀闸等设备的表面检查,甚至远程操作后电气设备的执行机构位置是否改变。牵引变电所视频监控系统可满足这类要求,调度员只需在调度端就可完成对数个牵引变电所情况的了解。视频监控技术将牵引变电所自动化技术提高到一个新的水平。1)牵引变电所视频监控系统一般由所端监控设备、高速通信通道和通信设备、视频监控主站构成。所内摄像监控设备位于变电所现场,完成视频信号、报警信号的采集以及摄像机控制的各项操作。监控中心一般设置在电力调度所,完成视频信号的解压播放,实现地图显示、图像存储、系统设备管理等。2)视频监控系统能否发挥其最大功能,摄像机在变电所内的安装位置十分关键。一般视频监控系统应监视主变压器、馈线、室内外开关、主控制室、电容器室等,在牵引变电所的大门和围墙也可设置。在摄像机安装时要根据现场设备状况决定安装位置,尽量达到既能看到设备全貌,又能看清重要细节。 5　无人值班牵引变电所的巡视无人值班牵引变电所通过遥信、遥测、遥控、视频监控等各种措施,将变电所的自动化程度提高很大。而这些措施对变电所设备本身的运行状况不能改善和提高。例如主变渗油、机构频繁打压等在调度端就不一定能够监视到。因此,为了达到发现设备在运行中的异常,以便及早采取措施,防止事故发生的目的,除了定期的试验和检修外,还需要通过运行人员认真及时的巡视检查设备,尽可能早的发现隐患,及时处理,保障牵引变电所正常运行。 6　结语无人值班牵引变电所在铁路运营中可发挥明显的经济效益、大大提高调度自动化水平。所以对于无人值班牵引变电所的设计、日常运行、检修维护都要综合考虑,它们是密不可分的系统工程。在每一个环节中,工作人员都必须熟悉相关的业务知识,都必须有认真负责的工作态度。此外,在设计、施工、运营中也应形成相应的规章制度来指导和推动无人值班牵引变电所的发展。 参考文献: [1]　戴庆华,李文光.无人值班变电站的新建、改造与运行[M].北京:中国电力出版社,2000. [2]　四川省电力工业局,四川省电力教育协会.变电所自动化技术与无人值班[M].北京:中国电力出版社,1998.