1、高速鐵路電力設備運行與維護本章重點介紹高鐵與普速電力專業在運行、 維護、安全管理的差異及特點。 高速鐵路采用高速、高密度、長編組的運輸組織方式，高速鐵路電力專業的運行、 維護、安全管理等項工作與普速鐵路相比有較大的不同，技術要求更高、設備更可靠、對安全管理更加嚴格。第一節高速鐵路電力設備運行1. 1.在電力運行方面，高鐵與普速的不同之處由于高速鐵路與普速鐵路運輸組織方式不同， 高速鐵路電力運行模式與普速鐵路相比， 在外部條件方面有較大不同， 主要體現在以下幾個方面：1、高速鐵路線路實行全部封閉運行，列車開行時間內不允許任何人員進入線路及為線路提供服務的設備處所。2、嚴格貫徹行車不施工、施工不行

2、車的方針。實行晝間行車、夜間檢修的作業方式。3、遇有已影響行車或構成行車安全所必須緊急處置的故障，列車將停止運行，處理故障。非此類情況，應維持運行。4、所有變、配電所均為無人值班有人值守模式。在上述條件下，高速鐵路與普速鐵路電力運行有如下不同：1、統一由鐵路局供電調度通過SCADA 系統遠程監控運行普速鐵路電力運行 是以沿線設置的工區為主、 調度為輔。主要依靠電力工區和配電所值班人員對運行設備進行巡視、檢測、監視、記錄。即使設置電力遠動設備， 也主要是為故障搶修和處理的輔助設施。高速鐵路電力運行 則是以鐵路局供電調度為主、 工區為輔。供電調度使用 SCADA 系統對全線電力設備進行遠程、實時監

3、測與控制，遇有設備故障則組織、指揮故障處理。沿線工區人員、值班人員必須聽從調度命令從事各項上線作業，不得擅自進入設備所在處所，各項工作只有經過供電調度允許才能上線作業或進行故障搶修。高鐵電力運行的這種模式， 對供電調度員業務素質要求較高， 供電調度員承擔了普速鐵路沿線所有電力工區人員、 變配電所值班員的日常巡視、監控工作，在設備發生故障時，直接負責組織、指揮故障處理等工作，其承擔的責任非常重要。為做好這項工作，供電調度員必須做到：一是熟悉電力系統運行方式， 二是掌握高鐵電力設備布局及工作原理，三是熟練使用 SCADA 系統，四具有較豐富的現場經驗，五是全面掌握故障搶修預案并實施， 六是具備較高

4、的分析判斷、 組織協調、決策指揮能力。2、統一規范的設備編號與運行密切相關，尤為重要普速鐵路電力設備編號一般路局頒發編制原則， 各站段根據管理習慣自行編制自己管段設備編號， 每處編號可以獨立編制， 與相鄰設備、系統設備關聯作用不大。 一條線路多個站段管理可以采用不同編號，如這個段習慣漢字編號，那個段習慣拼音編號等。而高速鐵路由電調監控全部的運行設備， 整條線路、整個系統所有的電力設備運行數據均顯示在調度臺屏幕上供調度員使用。因此，采用統一規范的設備編號，對供電調度人員日常運行及故障處理是非常有利的。否則，沒有統一規范的設備編號， 則極易造成供電調度人員在日常倒閘和故障處理時頭腦混亂、判斷錯誤，

5、導致誤操作、誤判斷等概率增加，給安全管理帶來隱患。因此，高鐵電力設備編號應由鐵路局統一編制，其原則是：首先從供電系統安全管理的要求出發做到準確、易記、唯一性，二是保持各條高鐵的一致性，三是應在設備安裝前制定方案并在施工中組織實施。舉例：沿線箱式變電站高壓、低壓開關編號（調度臺顯示）（ 1）箱變名稱以所名 +數字編號A 變配電所B 變配電所AB1#AB2#AB3#AB4#AB n#以公里標編號A 變配電所B 變配電所KxxxKxxxKxxxKxxxKxxx以數字大排行編號A 變配電所B 變配電所17#18#19#20#nnn#這些編號不僅體現在系統圖上，還要考慮到報警、調用，應方便調度員易記、迅

6、速查找。選擇一種適用的編號方式非常重要，可起到事半功倍的效果。 例如：報警顯示“Kxxx 公里故障或 38#箱變故障”，供電調度員不能立即反映出故障在哪個區間、 哪個供電臂？還需要查閱其他資料。但第一種編號方式則比較直觀，例如：“ AB3# 報警”就可直觀知道是 AB 所供電臂第三個箱變報警?？梢?，編號方式的重要性。（ 2）高壓開關編號，尤其箱變曾經某局規定箱變高壓開關以漢字編號，分別為一級貫通進線，一級貫通出線，一級貫通變壓器，綜合貫通進線，綜合貫通出線，綜合貫通變壓器。 箱變到達安裝現場后， 施工不知如何接線 （見圖 A）。詢問供電段，不同施工區段得到不同答復，一個說按照電源方向（一級上行

7、綜合下行），一個說按照配電所方向，結果（見圖B、C、D）一一一一一一一一一級級級級級級級級級進變出進變出進變出線壓線線壓線線壓線器器器綜綜綜綜綜綜綜綜綜合合合合合合合合合進變出進變出進變出線壓線線壓線線壓線圖A圖B圖C一一一一一一一一一一一一一一一級 級 級級 級 級級 級 級級 級 級級 級 級進 變 出進 變 出進 變 出進 變 出進 變 出線 壓 線線 壓 線線 壓 線線 壓 線線 壓 線器器器器器綜 綜 綜綜 綜 綜綜 綜 綜綜 綜 綜綜 綜 綜合 合 合合 合 合合 合 合合 合 合合 合 合進 變 出進 變 出進 變 出進 變 出出 變 進線 壓 線線 壓 線線 壓 線線 壓 線線

8、 壓 線器器器器器圖 D較好的編號：YYYYYYYYYYYYYYYYYY132132132132132132Z Z ZZ Z ZZ Z ZZ Z ZZ Z ZZ Z Z132132132132132132編號變得好，不僅施工方便，今后運行現場操作、調度操作、查找電纜等均方便，應予以重視。（ 3）低壓開關編號高速鐵路電力低壓柜一般采用間隔式配電柜，編號例：以數字編號P1P2P3P4P5P1-1P2-1P3-1P4-1P5-1P1-2P2-2P3-2P4-2P5-2P1-3P2-3P3-3P4-3P5-3P1-4P2-4P3-4P4-4P5-4P1-5P2-5P3-5P4-5P5-5P1-6P2-

9、6P3-6P4-6P5-6P1-7P2-7P3-7P4-7P5-7P1-8P2-8P3-8P4-8P5-8P1-9P2-9P3-9P4-9P5-9以漢字編號P1P2P3P4P5空調 1空調 2空調 3空調 4空調 51#電梯2#電梯3#電梯4#電梯5#電梯1#照明2#照明3#照明4#照明5#照明XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX根據高速鐵路電力運行經驗，一般設備編號應為：柜號+開關編號（數字） +漢字，可以根據不同設備篩選如：低開

10、關柜（圖）P1P2P3P4P5P1-1 空調 1P2-1 空調 2P3-1 XXXXP4-1 XXXXP5-1 XXXXP1-2 1# 電梯P2-2 2# 電梯P3-2 XXXXP4-2 XXXXP5-2 XXXXP1-3 XXXXP2-3 XXXXP3-3 XXXXP4-3 XXXXP5-3 XXXXP1-4 XXXXP2-4 XXXXP3-4 XXXXP4-4 XXXXP5-4 XXXXP1-5 XXXXP2-5 XXXXP3-5 XXXXP4-5 XXXXP5-5 XXXXP1-6 XXXXP2-6 XXXXP3-6 XXXXP4-6 XXXXP5-6 XXXXP1-7 XXXXP2-7

11、 XXXXP3-7 XXXXP4-7 XXXXP5-7 XXXXP1-8 XXXXP2-8 XXXXP3-8 XXXXP4-8 XXXXP5-8 XXXXP1-9 備用P2-9 備用P3-9 XXXXP4-9 XXXXP5-9 XXXX3、正常運行方式、非正常運行方式、故障運行方式區分高速鐵路運行的基本觀點： 一是設備只要是正常的就應按照正常運行方式運行， 只要在正常運行方式下運行就是安全的； 二是如果按照非正常運行方式運行， 必有原因，其中故障方式下運行必須補充相應的安全保障措施，確保行車安全。普速鐵路電力運行， 一般由鐵路局制定正常運行方式， 但比較粗線條，原則上的內容多， 可操作性的方式

12、一般是供電段根據鐵路局精神自行掌握。高速鐵路運行的要求對電力而言， 應使電力正常運行方式更加具體化、細致化、可操作，即應具體到配電所、箱變等每個高壓開關，每天“天窗”結束必須導入正常運行方式。且應保持如下習慣：只要進入非常運行方式，必須注明原因；只要進入故障運行方式，必須速報，并采取相應安全措施。例：A 變配電所B 變配電所AB1#AB2#AB3#AB4#AB n#普速鐵路：貫通線 AB，BA 均可視為正常運行方式。高速鐵路：應明確規定一級貫通線AB，綜合貫通線BA 為正常運行方式。一級貫通線BA ，綜合貫通線AB，均為非正常運行，必須注明原因，可能是配電所電源停電導致電源互送。例：A配電所白

13、天進行試驗工作，需要前一“天窗 ”進行倒閘使 A配電所（或單段母線）退出運行，在列車開行時間內，屬于非正常運行方式運行。如果線路故障導致開口雙向送電， 即為故障運行方式，上報速報，并應采取相應措施。如果線路故障導致開口雙向送電， 即為故障運行方式，上報速報，并應采取相應措施。4、日常巡視工作方式發生變化根據高鐵運行規則， 列車開行時間是不允許人員進入鐵路防護柵欄內及有關設備處所。由此，鐵路電力日常巡視發生變化。白天列車開行時間內： 一是添乘列車巡視防護柵欄內電纜路徑有無雜物擠壓等， 有無電纜冒煙等現象； 二是防護柵欄外設備處所環境巡視，且不得擅自動設備。其他設備巡視應在“天窗”內進行，且應結合

14、檢測、維護等工作同時進行。由此，高速鐵路電力巡視工作應根據高速特點進行適應性調整。5、貫通線路一般不投入備自投、重合閘A 變配電所B 變配電所AB1#AB2#AB3#AB4#AB n#原因一：當線路發生故障， 配電所饋出開關保護跳閘， 從故障點到電源方向配電所 A 間所有箱變會報警（ A 所 AB3#），而 AB4#-B 所間箱變不會報警，調度根據以上狀態會及時準確判斷故障區段并采取隔離措施。如果備自投投入， B 所自投后跳閘， AB4#-B 所間箱變也會報警，且與 A 所跳閘僅差幾秒，調度員很難判斷。原因二：電纜貫通線有別于架空線路， 屬于容性電路， 斷電后再送電需要間隔時間以便電容放電，盡

15、管按照目前設計，斷電后 0.7 秒即可完成放電，但間隔一個時間更加安全。從整個高鐵電力系統看， 由于采用電纜貫通線， 雙貫通線同時停電概率極低，且瞬間（且能短時自行恢復）故障幾乎不存在，而備自投、重合閘功能基本上是消除瞬間故障或電源停電情況，因此，高鐵電力一般不投入備自投或重合閘，即便投入，也加長延時。6、小電阻接地柜隔離開關為什么運行中不能斷開如圖：如果斷開小電阻接地柜隔離開關， 貫通線將變成不接地系統運行，給運行安全帶來隱患。因此，在運行中尤其檢修后需要格外注意。第二節高速鐵路電力設備維護1、維護作業形式的變化 -“天窗 ”作業模式與普速鐵路相比， 本著行車不施工，施工不行車原則，高速鐵路

16、電力絕大部分設備維護工作需要在非列車開行的夜間 “天窗 ”進行。高鐵 “天窗 ”作業，與普速白天作業，在管理模式上有很多不同：（ 1）提前申報設備維修計劃，得到批準后方能實施。（ 2）作業應聽從電調命令，得到開工命令后方可開工。（ 3）貫通線停電工作由電調完成，需要現場確認。（ 4）作業后消令，電調送電，送電正常后方能撤離作業現場。（ 5）值得注意，夜間作業應具備所需照明設施，同時應為這些照明配置發電電源。照明設施應標準化，如箱變維護，應根據實際配置固定 +移動照明，并統一標準配置。2、維護作業方式的變化 -高鐵主要電力設備維護高速鐵路主要電力設備-電纜、 GIS高壓開關柜、干式變壓器、干式調

17、壓器、低壓開關柜、 箱式變電站等維護方式與普速鐵路有所不同：（ 1）貫通線電纜：由于在電纜溝敷設或直埋，基本沒有維護工作量。電纜中間接頭在電纜溝，一般只檢測不維護；電纜終端頭基本采用肘型頭與開關柜連接，一般也不用維護。（ 2）GIS高壓開關柜（環網柜），屬于密封結構，密封艙內設備不用維護，倉外操作機構需要專業維護，一般不能隨意動，所以主要維護工作量在二次接線。（ 3）干式變壓器、調壓器：屬于無油化密封設備，只需清掃外觀及維護接頭。調壓器檢查調壓控制設備。（ 4）低壓開關柜：高速鐵路電力低壓開關柜主要采用間隔式開關柜，一般選用國際品牌， 所以，維護工作主要以清掃和檢查接續為主。（ 5）箱式變電站

18、：由于箱式變電站內部主要由 GIS高壓環網柜、干式變壓器、低壓柜組成，因此，主要維護工作量同上。值得注意是箱變內的雙電源切換裝置和 UPS，以及箱變基礎內環境 （有無積水），確實需要精心維護。3、現代化檢測、監測儀器應用從上述內容可以看出， 高速鐵路電力主要設備適合定期檢測、狀態維修?？茖W的、現代化的檢測、監測將是發展趨勢，是高速鐵路電力必然的需求，將代替古老、傳統的依靠人工眼看、耳聽、手摸等原始措施。但目前鐵路電力尚缺乏現代化的檢測儀器與手段。4、探索新的維護模式高速鐵路電力維護給我們這樣的啟示： 依靠現有的鐵路電力工人去維護國際、國內知名品牌且具有高技術含量的標準、 通用的電力設備，不論是

19、從理論水平還是從實踐經驗方面衡量， 存在的確實差距非常大，短期內難以勝任。為此，我們可以嘗試聘請設備制造廠進行定期的專業化檢測與維護， 并對我們的技術人員進行培訓， 盡快掌握相關技術和技能。第三節高速鐵路電力作業安全1、停電作業安全普速鐵路電力作業基本是由作業人員按照工作票完成作業范圍內“停電、檢電、接地封線”等安全措施。高速鐵路電力作業由于采用“天窗”作業形式，很多停電是由電調完成，安全措施仍由現場作業人員完成，但工作票中 “停電”操作變更 為確認、檢電過程。因此，高速鐵路電力作業安全是建立在電調與現場作業人員共同完成的基礎上，與普速鐵路電力作業在安全措施的落實上有區別，值得各級領導、工程技

20、術和作業人員注意。2、明顯斷開點與接地封線高速鐵路電力由于采用了封閉式GIS 開關柜和環網柜，相當于將檢電筆置于開關柜帶電指示器上，將接地封線置于柜內三工位開關上，雖然使作業人員免除攜帶檢電筆、接地封線的勞苦，但缺少了明顯斷開點。國家電網公司 2009 年新的安全規程規定三工位開關可以視為接地封線。為電力作業安全措施提供了依據， 鐵路正在按此修改安全規程。在作業過程中應注意：（ 1）明顯斷開點主要是用于檢電，目的是掛接地封線。所以只要三工位開關接地，即可認為已采取了安全措施。（ 2）帶電指示器如何檢電，上海局經驗，作業人員應在電調操作前到達作業現場，親眼看到停電時帶電指示器從有電到無電的顯示，

21、停電后，立刻將三工位開關至于接地位。（ 3）三工位開關的接地操作應盡量采用電動操作，注意三工位開關的聯鎖，如線路帶電三工位開關是不能至于接地位的，因此，如果三工位開關接地不能電動操作，應首先檢查線路是否帶電。（ 4）配電所 GIS 開關柜三工位開關是可以由電調遠動操作的，箱變內環網柜三工位開關只能現場操作。3、最安全的停電作業方式（ 1）貫通線及所帶設備（箱式變電站、信號變電所）作業：一級貫通、綜合貫通整個供電臂停電。電調操作兩端配電所一級貫通和綜合貫通饋出回路停電， 并操作饋出柜三工位開關使貫通線路接地?，F場作業人員在作業范圍內斷開相應開關，并利用環網柜三工位開關使線路接地。作業范圍AB1#

22、AB2#AB3#AB4#AB n#（ 2）配電所饋線（包括站房變電所）作業：比照貫通線方式。（ 3）配電所作業：電調操作斷開所有高壓開關， 并操作饋出柜三工位開關使饋出線路接地。現場作業人員負責電源線路停電并接地。以上形式應成為高速鐵路電力作業標準形式， 無特殊情況，應按照此方式從事“天窗”電力停電作業工作。由于用戶特殊需求，個別情況下， “天窗”也不能保證兩路同時停電時，應至少采取以下保證措施：（ 1）停電范圍大于作業范圍一個停電區段以上。如一臺箱變作業，應保證相鄰箱變停電。 一個區段電纜作業，應保證相鄰兩側電纜線路停電。停電由電調操作。線路接地由現場完成。（ 2）每個可能來電方向至少保證兩

23、個以上開關在斷開位置。停電范圍作業范圍A 變配電所B 變配電所AB1#AB2#AB3#AB4#AB n#4、臨近帶電作業增多比如箱變作業，只要不是兩路貫通線電源全部停電二是一側停電作業，即可認為是臨近帶電作業。配電所、車站綜合變電所一側停電一側帶電作業， 均可認為是臨近帶電作業。 在兩條貫通線同溝區段一條貫通線的停電作業也屬于臨近帶電作業。普速鐵路電力大部分是停電作業， 維護單位人員對停電作業工作票及作業方式叫熟悉。而高鐵電力，臨近帶電作業比普速增加很多，應引起重視。第四節高速鐵路電力故障搶修高速鐵路電力故障搶修與普速鐵路電力搶修有較大區別， 普速鐵路發生故障主要依靠維護人員現場處理， 并經過

24、搶修恢復正常供電方式。高鐵電力故障處理的原則：正確判斷故障地點、 迅速切除故障區段、確保高鐵行車供電、天窗點內處理完善。高鐵電力故障的處理，主要是電調操作，優先保證行車，只要能夠維持行車，具體故障處理應安排在“天窗”時間進行，很多情況是一個故障需要若干個“天窗”才能全部完成，在此期間，高速鐵路電力需要在非正常方式下運行。1、搶修預案作用增強普速鐵路電力搶修主要依靠現場維護工人，搶修預案原則性較強，可操作性較弱， 同類故障按照同一個預案由不同的搶修人員實施可能會有不同的搶修效果，搶修時間彈性較大。高速鐵路電力搶修預案應分為電調處理預案與現場處理預案兩大部分。電調處理預案主要是讀懂 SCADA 系

25、統數據，合理的倒閘操作程序，根據具體情況下達人員出動命令， 協調行車調度通告可能影響范圍，判斷搶修方法與修復措施、時間，監控非正常運行方式下的設備運行等，電調處理預案應細致到具有很強的可操作性， 真正做到無論誰值班只有按照預案執行，處理的時間與結果基本相同?，F場處理預案主要包括接到電調命令后能夠明確主要搶修內容，攜帶必要的搶修工具，故障區段巡視的重點，故障處理的步驟等，同時，應現場拍照，并保持與電調的通訊聯系等。2、電調操作水平是關鍵，調度人員素質要求極高高速鐵路電力故障處理最重要手段的是依靠電調使用SCADA 系統首先進行故障隔離， 能夠在調度臺處理的問題均由調度員處理，因此，供電調度員任務

26、加重，責任加大，一個優秀的調度員，是整個搶修工作的中堅，一個不成熟的調度員，就會無從下手，只能派出人員圍繞線路團團轉，延長恢復供電時間。高速鐵路電力對電調人員素質要求較高，一是能夠根據SCADA系統提供的信息判斷故障情況，二是熟練掌握故障搶修預案，三是熟練使用 SCADA 系統，四是具有較強的搶修組織能力，五是掌握行車情況（與行調同屋），具有較強的協調能力。3、現場處理方式的變化普速鐵路電力故障處理手段主要是修復， 高速鐵路電力故障處理手段主要是更換。普速鐵路電力故障處理一般是一次完成， 而高速鐵路為確保列車開行時間內行車及滿足 “行車不施工、 施工不行車” 要求，受“天窗”時間限制，可能一個

27、故障需要分若干“天窗”完成。如：貫通線電纜故障，電調首先切除故障區段， “天窗”時間需要首先檢測故障地點，掀開電纜溝蓋板，剪斷故障電纜，敷設一段新電纜，兩端做頭，這些工作可能一個“天窗”不能全部完成，需要多次作業。再如：高鐵電力設備搶修大部分采用更換方法， 很少再用簡單修補，那么備品備件配置、 采購等均可能需要時間， 可能非一個 “天窗”能全部完成。類似情況，供電部門應制定相應的、 符合實際的、 可操作的處理方案，以適應高鐵電力搶修。4、箱式變電站徹底損壞故障的搶修辦法高速鐵路電力如果發生一臺整個箱式變電站整體燒損， 那么通過電調遠程操作是不能回復該負荷點供電的， 即使出動人員搶修也不能短時恢復供電（如果箱變徹底損壞需