柴书明

(朔黄铁路发展有限责任公司， 河北肃宁 062350 )



朔黄铁路牵引变电所安全运行综合管理系统研发与应用

柴书明

(朔黄铁路发展有限责任公司， 河北肃宁 062350 )

根据朔黄铁路牵引变电所运行管理的现状，分析了研发安全运行管理系统的实际需求，通过软硬件相结合的方式，使该管理系统具有运行管理、修试管理、五防管理和高压设备节点温度在线检测管理功能。分析了该系统应用于现场后达到的效果。

牵引变电所； 安全运行； 管理系统； 五防； 在线监测

朔黄铁路西起山西省神池县，东至河北省黄骅港开发区，是国家Ⅰ级双线电气化铁路，西煤东运的大通道。2000年开通运营以来，煤炭运量连年大幅度增长，牵引变电所是电气化铁路的心脏，担负着为电力机车提供牵引动力的重任，如何确保牵引变电所的安全运行，对于电气化铁路具有重要意义。为了适应运输形势对朔黄铁路在牵引变电所安全运行管理方面的要求，提高设备管理自动化水平，2011年神华集团立项研制开发“朔黄铁路牵引变电所安全运行综合管理系统”，2013年项目在朔黄铁路肃宁北、安国变电所进行推广应用，提高了工作效率，降低了劳动强度，对设备的安全运行发挥了积极的作用。本文从该系统应满足的需求入手，阐述了系统具备的各项功能，分析了系统应用后达到的效果。

1　需求分析

1.1研发的系统应满足变电所日常运行管理的要求。具有自动生成生产月报功能，对常用的工作票能够根据标准工作票自动生成，对设备的台账履历进行有效管理，随时可以查询调阅设备的运行档案。

1.2研发的系统应为管理者运行维护决策提供辅助参考。根据设备的试验数据，自动与试验标准和历年的试验数据进行对比，判断是否符合标准，设备性能指标的发展趋势，为管理者以后的维护决策提供依据。

1.3研发的系统应对变电所倒闸作业和检修作业时容易发生人身伤害和设备故障的环节采取措施确保人身安全。

1.4研发的系统应对高压设备实际运行过程中容易发生故障的环节进行实时监测，采取措施确保设备安全。

2　安全运行综合管理系统的主要功能

2.1变电所运行管理子系统(见图1)

(1) 日常记录

变电所日常记录包括16种，其中变电运行日志、配电运行日志需要值班员每小时人工抄一次表，变压器过负荷记录、保护动作跳闸记录需要值班员将每次过负荷数据和跳闸数据人工记入表格，每天形成日报，每月形成月报，工作量较大，工作效率较低。本系统将运行数据通过变电所综合自动化系统联网后直接录入，充分利用了既有的运行数据，提高工作效率，减轻值班员的劳动强度。

(2) 制度管理

将国家有关主管部门和神华集团、朔黄公司制定的法律法规、运行检修安全管理规程等制度性文件录入系统，方便随时调阅查询。

(3) 工作票管理

根据日常检修作业的积累，将常见的作业项目制作成标准工作票存入数据库，值班员开具工作票时既可以根据工作内容选用标准工作票，也可以人工填写工作票。由于标准工作票涵盖了变电所大部分作业内容，并经多次审查，采取的倒闸作业和安全措施比较完善，这样可以大大减少值班员出错的机会。值班员可以将填写好的工作票通过联网的计算机与电力调度员在同一平台进行互动，避免了以往错听错记的可能。

(4) 安全工器具管理

将变电所的安全工器具如绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴等建立台账，根据试验周期及时提醒值班员送试验工区进行试验。

图1　变电所运行管理子系统

(5) 设备管理

牵引变电所的所有设备建立台账，既可以通过下拉菜单进行查询，也可以通过主接线进行查询，通过主接线方式查询更加直观方便。查询内容包括设备的生产厂家、生产日期、规格型号、设备以往的故障、试验数据、缺陷、检修计划等。

2.2修试信息管理子系统(见图2)

(1) 试验标准管理

将所有试验分为高压试验、二次试验、油化验等几类，每一类试验有不同的试验项目，不同的试验标准，根据国家、集团、公司有关标准进行维护。

(2) 试验检修计划管理

将公司、分公司制定的年度检修试验计划录入系统，试验计划与实际进度由试验工区进行维护，根据权限进行查询。

(3) 试验报告管理

根据试验类别和试验数据，选择不同的试验报告格式，填入试验数据，自动生成试验报告，经有权限的人员电子审核签批后，形成正式试验报告。

(4) 试验数据分析

以数据库历年试验数据为基础，进行数据的统计与分析，同类设备进行横向比较，同一设备进行纵向比较，可以生成曲线、棒图、饼图等图表，根据试验标准和各种图表，判断设备是否符合标准，性能指标发展趋势，当试验数据异常或超出标准时，给出警示，提醒试验人员进行进一步分析判断，为检修提供依据。

(5) 仪器仪表记录管理

对仪器仪表进行分类，建立台账，对计量类需要检定的仪器仪表按规定进行自检或送检。

(6) 绝缘工具试验记录

以变电所绝缘工具、安全用具数据台账为基础，进行试验数据管理。

图2　修试信息管理子系统

(7) 物资管理记录

以仪器仪表数据台账为基础，进行仪器仪表的出入库管理和仪器设备维修管理。

(8) 值班记录管理

修试工队日常值班管理

2.3五防管理子系统

(1) 五防管理含义

防止误分、合断路器；防止带负荷分合隔离开关；防止带电挂(合)接地线(刀闸)；防止带接地线(刀闸)合断路器或隔离开关送电；防止误入带电间隔。五防系统是变电所防止人为误操作的重要设备，任何正常倒闸操作都必须经过五防系统的模拟预演和逻辑判断，能大大防止和减少设备及人身事故的发生。

(2) 工作原理

五防系统工作原理是倒闸操作时先在主机上模拟预演操作，主机根据预先储存的防误闭锁逻辑库及当前设备位置状态，对每一项模拟操作进行闭锁逻辑判断，将正确的模拟操作内容生成实际操作程序传输给电脑钥匙，运行人员按照电脑钥匙显示的操作内容，依次打开相应的编码锁对断路器、隔离开关、接地刀闸、地线、遮拦、网门等进行操作。若操作人员的实际操作与电脑钥匙的提示不符，电脑钥匙将发出报警，从而有效避免误操作的发生。

2.4高压设备接点温度在线监测子系统

(1) 接点温度在线监测的必要性

高压设备接点往往由于各种原因造成接续不良，接触电阻过高，当大电流长时间通过时极易造成温度过高烧断接点，酿成事故。对接点温度进行在线监测，当监测温度高于预设值时进行报警，提示及时进行检修，对保证设备运行安全具有重要意义。

(2) 工作原理

测温电子元件与无线传输方式相结合。将温度传感器紧贴到高压开关、母线等的触头、接点附近，直接测量温度。传感器和被测点等电位，安全可靠，传感器配有液晶显示器实时在线显示所有被测点温度。通过无线射频技术将监测温度实时传送至在线监测主机，当检测温度超过设定值时报警，提示检修人员检修。

3　安全运行综合管理系统的应用及其效果

3.1系统的应用

系统首先应用在朔黄铁路肃宁北变电所，根据运行实际情况经多次修改完善后，推广应用到安国变电所，从现场使用情况表明该管理系统运行稳定，基本满足研发任务规定的系统功能需求，达到预期的效果。

3.2系统应用效果

(1) 报表自动生成功能充分利用了综合自动化系统已有的运行数据，将值班员从人工抄表的繁琐劳动中解放出来，提高了工作效率，降低了劳动强度。

(2) 标准工作票的编写规范了填发工作票时由于值班员水平不一可能造成的失误，变电所值班员与供电调度员在同一平台上实现工作票上报与签发的互动，改变了以往通过邮箱和电话进行上报和签发的方式，防止了语音不清造成的误听误判。

(3) 设备台账、履历调阅查询方便直观。

(4) 试验数据自动与数据库中历年试验数据进行横向和纵向的比较，通过图形判断设备性能发展趋势，为管理者维修决策提供依据。

(5) 五防管理系统将值班员在倒闸操作、接挂地线等作业环节容易出现失误的环节纳入逻辑判断和闭锁管理，有效防止人身安全事故的发生。

(6) 高压设备接点温度在线监测系统将电气设备接点的温度进行实时在线监测，防止了因接续不良造成温度过高烧断接点的故障，保证了设备的安全运行。

4　结束语

朔黄铁路牵引变电所安全运行综合管理系统的研发应用减轻了值班员的劳动强度，提高了工作效率，通过试验数据的综合分析为管理者决策提供参考依据，有效防止误操作现象的发生和烧损设备接点的故障，提高了朔黄铁路牵引变电所的安全运行管理水平，具有一定的推广应用价值。

[1]铁运[1999]101号，牵引变电所安全工作规程，牵引变电所运行检修规程[S].

[2]王永新，朱慧玲，张欣,等.五防系统的应用和管理[J].中国科技博览,2014,(42):37-37.

[3]孟庆民.高压开关设备的温度在线监测研究[J].高压电器，2006,42(5)：352-354.

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，高级工程师(

2016-02-17)

U224.8+1

Adoi:10.3969/j.issn.1008-7842.2016.04.13