朔黃鐵路牽引變電所安全運行綜合管理系統研發與應用

柴書明

(朔黃鐵路發展有限責任公司， 河北肅寧 062350 )

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朔黃鐵路牽引變電所安全運行綜合管理系統研發與應用

柴書明

(朔黃鐵路發展有限責任公司， 河北肅寧 062350 )

根據朔黃鐵路牽引變電所運行管理的現狀，分析了研發安全運行管理系統的實際需求，通過軟硬件相結合的方式，使該管理系統具有運行管理、修試管理、五防管理和高壓設備節點溫度在線檢測管理功能。分析了該系統應用于現場后達到的效果。

牽引變電所； 安全運行； 管理系統； 五防； 在線監測

朔黃鐵路西起山西省神池縣，東至河北省黃驊港開發區，是國家Ⅰ級雙線電氣化鐵路，西煤東運的大通道。2000年開通運營以來，煤炭運量連年大幅度增長，牽引變電所是電氣化鐵路的心臟，擔負著為電力機車提供牽引動力的重任，如何確保牽引變電所的安全運行，對于電氣化鐵路具有重要意義。為了適應運輸形勢對朔黃鐵路在牽引變電所安全運行管理方面的要求，提高設備管理自動化水平，2011年神華集團立項研制開發“朔黃鐵路牽引變電所安全運行綜合管理系統”，2013年項目在朔黃鐵路肅寧北、安國變電所進行推廣應用，提高了工作效率，降低了勞動強度，對設備的安全運行發揮了積極的作用。本文從該系統應滿足的需求入手，闡述了系統具備的各項功能，分析了系統應用后達到的效果。

1　需求分析

1.1研發的系統應滿足變電所日常運行管理的要求。具有自動生成生產月報功能，對常用的工作票能夠根據標準工作票自動生成，對設備的臺賬履歷進行有效管理，隨時可以查詢調閱設備的運行檔案。

1.2研發的系統應為管理者運行維護決策提供輔助參考。根據設備的試驗數據，自動與試驗標準和歷年的試驗數據進行對比，判斷是否符合標準，設備性能指標的發展趨勢，為管理者以后的維護決策提供依據。

1.3研發的系統應對變電所倒閘作業和檢修作業時容易發生人身傷害和設備故障的環節采取措施確保人身安全。

1.4研發的系統應對高壓設備實際運行過程中容易發生故障的環節進行實時監測，采取措施確保設備安全。

2　安全運行綜合管理系統的主要功能

2.1變電所運行管理子系統(見圖1)

(1) 日常記錄

變電所日常記錄包括16種，其中變電運行日志、配電運行日志需要值班員每小時人工抄一次表，變壓器過負荷記錄、保護動作跳閘記錄需要值班員將每次過負荷數據和跳閘數據人工記入表格，每天形成日報，每月形成月報，工作量較大，工作效率較低。本系統將運行數據通過變電所綜合自動化系統聯網后直接錄入，充分利用了既有的運行數據，提高工作效率，減輕值班員的勞動強度。

(2) 制度管理

將國家有關主管部門和神華集團、朔黃公司制定的法律法規、運行檢修安全管理規程等制度性文件錄入系統，方便隨時調閱查詢。

(3) 工作票管理

根據日常檢修作業的積累，將常見的作業項目制作成標準工作票存入數據庫，值班員開具工作票時既可以根據工作內容選用標準工作票，也可以人工填寫工作票。由于標準工作票涵蓋了變電所大部分作業內容，并經多次審查，采取的倒閘作業和安全措施比較完善，這樣可以大大減少值班員出錯的機會。值班員可以將填寫好的工作票通過聯網的計算機與電力調度員在同一平臺進行互動，避免了以往錯聽錯記的可能。

(4) 安全工器具管理

將變電所的安全工器具如絕緣桿、絕緣手套、絕緣靴等建立臺賬，根據試驗周期及時提醒值班員送試驗工區進行試驗。

圖1　變電所運行管理子系統

(5) 設備管理

牽引變電所的所有設備建立臺賬，既可以通過下拉菜單進行查詢，也可以通過主接線進行查詢，通過主接線方式查詢更加直觀方便。查詢內容包括設備的生產廠家、生產日期、規格型號、設備以往的故障、試驗數據、缺陷、檢修計劃等。

2.2修試信息管理子系統(見圖2)

(1) 試驗標準管理

將所有試驗分為高壓試驗、二次試驗、油化驗等幾類，每一類試驗有不同的試驗項目，不同的試驗標準，根據國家、集團、公司有關標準進行維護。

(2) 試驗檢修計劃管理

將公司、分公司制定的年度檢修試驗計劃錄入系統，試驗計劃與實際進度由試驗工區進行維護，根據權限進行查詢。

(3) 試驗報告管理

根據試驗類別和試驗數據，選擇不同的試驗報告格式，填入試驗數據，自動生成試驗報告，經有權限的人員電子審核簽批后，形成正式試驗報告。

(4) 試驗數據分析

以數據庫歷年試驗數據為基礎，進行數據的統計與分析，同類設備進行橫向比較，同一設備進行縱向比較，可以生成曲線、棒圖、餅圖等圖表，根據試驗標準和各種圖表，判斷設備是否符合標準，性能指標發展趨勢，當試驗數據異常或超出標準時，給出警示，提醒試驗人員進行進一步分析判斷，為檢修提供依據。

(5) 儀器儀表記錄管理

對儀器儀表進行分類，建立臺賬，對計量類需要檢定的儀器儀表按規定進行自檢或送檢。

(6) 絕緣工具試驗記錄

以變電所絕緣工具、安全用具數據臺賬為基礎，進行試驗數據管理。

圖2　修試信息管理子系統

(7) 物資管理記錄

以儀器儀表數據臺賬為基礎，進行儀器儀表的出入庫管理和儀器設備維修管理。

(8) 值班記錄管理

修試工隊日常值班管理

2.3五防管理子系統

(1) 五防管理含義

防止誤分、合斷路器；防止帶負荷分合隔離開關；防止帶電掛(合)接地線(刀閘)；防止帶接地線(刀閘)合斷路器或隔離開關送電；防止誤入帶電間隔。五防系統是變電所防止人為誤操作的重要設備，任何正常倒閘操作都必須經過五防系統的模擬預演和邏輯判斷，能大大防止和減少設備及人身事故的發生。

(2) 工作原理

五防系統工作原理是倒閘操作時先在主機上模擬預演操作，主機根據預先儲存的防誤閉鎖邏輯庫及當前設備位置狀態，對每一項模擬操作進行閉鎖邏輯判斷，將正確的模擬操作內容生成實際操作程序傳輸給電腦鑰匙，運行人員按照電腦鑰匙顯示的操作內容，依次打開相應的編碼鎖對斷路器、隔離開關、接地刀閘、地線、遮攔、網門等進行操作。若操作人員的實際操作與電腦鑰匙的提示不符，電腦鑰匙將發出報警，從而有效避免誤操作的發生。

2.4高壓設備接點溫度在線監測子系統

(1) 接點溫度在線監測的必要性

高壓設備接點往往由于各種原因造成接續不良，接觸電阻過高，當大電流長時間通過時極易造成溫度過高燒斷接點，釀成事故。對接點溫度進行在線監測，當監測溫度高于預設值時進行報警，提示及時進行檢修，對保證設備運行安全具有重要意義。

(2) 工作原理

測溫電子元件與無線傳輸方式相結合。將溫度傳感器緊貼到高壓開關、母線等的觸頭、接點附近，直接測量溫度。傳感器和被測點等電位，安全可靠，傳感器配有液晶顯示器實時在線顯示所有被測點溫度。通過無線射頻技術將監測溫度實時傳送至在線監測主機，當檢測溫度超過設定值時報警，提示檢修人員檢修。

3　安全運行綜合管理系統的應用及其效果

3.1系統的應用

系統首先應用在朔黃鐵路肅寧北變電所，根據運行實際情況經多次修改完善后，推廣應用到安國變電所，從現場使用情況表明該管理系統運行穩定，基本滿足研發任務規定的系統功能需求，達到預期的效果。

3.2系統應用效果

(1) 報表自動生成功能充分利用了綜合自動化系統已有的運行數據，將值班員從人工抄表的繁瑣勞動中解放出來，提高了工作效率，降低了勞動強度。

(2) 標準工作票的編寫規范了填發工作票時由于值班員水平不一可能造成的失誤，變電所值班員與供電調度員在同一平臺上實現工作票上報與簽發的互動，改變了以往通過郵箱和電話進行上報和簽發的方式，防止了語音不清造成的誤聽誤判。

(3) 設備臺賬、履歷調閱查詢方便直觀。

(4) 試驗數據自動與數據庫中歷年試驗數據進行橫向和縱向的比較，通過圖形判斷設備性能發展趨勢，為管理者維修決策提供依據。

(5) 五防管理系統將值班員在倒閘操作、接掛地線等作業環節容易出現失誤的環節納入邏輯判斷和閉鎖管理，有效防止人身安全事故的發生。

(6) 高壓設備接點溫度在線監測系統將電氣設備接點的溫度進行實時在線監測，防止了因接續不良造成溫度過高燒斷接點的故障，保證了設備的安全運行。

4　結束語

朔黃鐵路牽引變電所安全運行綜合管理系統的研發應用減輕了值班員的勞動強度，提高了工作效率，通過試驗數據的綜合分析為管理者決策提供參考依據，有效防止誤操作現象的發生和燒損設備接點的故障，提高了朔黃鐵路牽引變電所的安全運行管理水平，具有一定的推廣應用價值。

[1]鐵運[1999]101號，牽引變電所安全工作規程，牽引變電所運行檢修規程[S].

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Research and Application of Integrated Management System for Safety Operation of Traction Substation of Shuohuang Railway

CHAIShuming

(Shuohuang Railway Development Limited Liability Company, Suning 062350 Hebei, China)

According to current situation of Shuohuang railway traction substation operation management, analyzes the actual demand of the research of safe operation management system, through a combination of hardware and software, the management system with operation management, maintenance management, five anti management and high voltage device node temperature on line monitoring and management functions. The effect of the system applied to the field is analyzed.

traction substation; safe operation; management system; five prevention; on line monitoring

1008-7842 (2016) 04-0054-04

??)男，高級工程師(

2016-02-17)

U224.8+1

Adoi:10.3969/j.issn.1008-7842.2016.04.13