趙伯勝
高速鐵路供電遠動系統(tǒng)(以下簡稱遠動系統(tǒng))是對高速鐵路牽引供電和電力供電系統(tǒng)中的電氣設備進行遠程監(jiān)視、測量及控制的系統(tǒng),包括信息的采集、處理、傳輸和顯示等全部功能及相關設備,由主站、被控站、遠動通道和復示終端[1]組成。主站一般設置在鐵路局調(diào)度所,被控站設置在牽引變電所、分區(qū)所、自耦變壓器所、開閉所、接觸網(wǎng)開關站、10 kV配電所、10/0.4 kV變電所、箱式變電站等站點。
遠動系統(tǒng)是牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分,主要包含遙控、遙調(diào)、遙信、遙測等功能。遙控對象是被控站的各類開關、裝置軟壓板等;遙調(diào)對象是被控站的可調(diào)節(jié)設備;遙信對象是被控站各類開關的位置信息、設備的相關信息;遙測對象是被控站設備的電氣參數(shù)等。
遠動系統(tǒng)的建成歷經(jīng)設計、施工、系統(tǒng)調(diào)試、靜態(tài)驗收、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動態(tài)驗收、運營維護幾個階段。本文重點描述遠動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試中發(fā)現(xiàn)的主要問題,并對系統(tǒng)調(diào)試以及運營維護階段的預防性試驗提出實用性建議。
按照《高速鐵路竣工驗收辦法》(鐵建設[2012] 107號)[2],聯(lián)調(diào)聯(lián)試是新建高速鐵路動態(tài)驗收的組成部分之一。在《高速鐵路工程動態(tài)驗收技術規(guī)范》(TB 10761—2013)[3]、《高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運行試驗技術規(guī)范》(Q/CR 472—2015)[4]等標準中,對遠動系統(tǒng)的檢測給出了具體的規(guī)定。
遠動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試的目的是通過對遠動系統(tǒng)的功能進行抽取驗證,根據(jù)檢測結果,指導遠動系統(tǒng)調(diào)試,為動態(tài)驗收提供依據(jù)。聯(lián)調(diào)聯(lián)試的前提條件是遠動系統(tǒng)的全部被控站已經(jīng)完成系統(tǒng)調(diào)試及靜態(tài)驗收。
聯(lián)調(diào)聯(lián)試的內(nèi)容主要是在局級主站對被控站的遙控、遙調(diào)、遙信、遙測等功能進行驗證。
遙控功能的驗證包括斷路器、隔離開關、交直流屏開關分合,軟壓板投退等驗證。遙調(diào)功能驗證主要涉及升降配電所調(diào)壓變壓器分接開關檔位驗證。遙信功能調(diào)試主要涉及斷路器、隔離開關的分合位置信息,設備的各種信息等。遙測功能驗證主要涉及設備的電流、電壓、溫度信息等。此外,還包含一些擴展功能,如故障報文及波形上傳主站、通信通道切換、帶電推導等。隨著遠動系統(tǒng)功能的逐步完善,遙視功能也將納入聯(lián)調(diào)聯(lián)試范圍。
遠動系統(tǒng)功能的正確性對牽引供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行起著重要作用??偨Y近年來遠動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題及解決方法如下:
(1)主站不能遙控分合被控站交直流屏開關。主要原因是被控站開關存在問題,需檢查被控站設備,再次進行遙控操作。
(2)主站不能遙控修改被控站保護定值??赡茉颍阂皇侵髡九c被控站間未統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,二是主站保護定值列表導入有誤,三是被控站設備的軟件設置存在問題。需核對主站及被控站之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,檢查主站及被控站各自保護定值列表是否相同,檢查被控站的軟件設置;主站與被控站配合,再次遙控修改定值。
(3)主站不能遙調(diào)配電所調(diào)壓變壓器升檔及降檔。主要原因是主站與被控站間的遙調(diào)控制協(xié)議未統(tǒng)一,需檢查主站及被控站遙調(diào)控制協(xié)議,聯(lián)合調(diào)試以滿足遙調(diào)要求。
(4)主站的擴展功能調(diào)試不全面,出現(xiàn)遺漏。例如,主站不能顯示牽引變壓器二套保護的故障報告,部分設備的故障錄波不能上傳至調(diào)度所。需進行主站及被控站聯(lián)合調(diào)試。
(5)主站遙信信息不正確??赡茉颍阂皇潜豢卣旧蟼鞯男畔㈠e誤,二是主站顯示設備名稱錯誤。需進行主站及被控站聯(lián)合調(diào)試。
(6)主站顯示被控站設備的就地/遠方信號與被控站不一致。主要原因是主站軟件設備關聯(lián)錯誤,需進行主站及被控站聯(lián)合調(diào)試。
(7)主站顯示的被控站交直流屏開關回路名稱與現(xiàn)場實際不一致,該問題較為常見。例如,聯(lián)調(diào)聯(lián)試測試時主站顯示J203開關對應回路的名稱為“線路保護屏”,但被控站J203開關實際接線為“網(wǎng)開關保護屏”。應及時核對被控站交直流屏開關對應的回路名稱,根據(jù)核對后的回路名稱對主站進行修改。
(8)主站顯示遙測信息位置放置錯誤。如圖1所示,主站顯示的牽引變壓器低壓側203斷路器為分閘狀態(tài),其左側的電流顯示有數(shù)值。需在天窗時間,主站與被控站配合核對電流值,將牽引變壓器低壓側4個電流數(shù)值的位置調(diào)試正確。
圖1 主站顯示的電流值放置位置
(9)主站顯示的遙測數(shù)值與被控站的數(shù)值不一致。主要原因是主站遙測配置系數(shù)與被控站不一致,需檢查核對主站及被控站的遙測配置系數(shù)。
(10)被控站時鐘與主站時鐘不一致。主要原因:一是被控站的時鐘校準錯誤,需要檢查被控站當?shù)厥跁r設備是否正確安裝,是否準確授時;二是確認被控站是否具有接收主站發(fā)送時間包并自動校時的功能,該功能對位于隧道內(nèi)的被控站尤其重要;三是主站顯示的被控站遙信信息中的時間只顯示到秒,無法顯示到毫秒,如果發(fā)生故障,僅依靠秒時鐘的信息無法準確分析設備動作的時序,需要升級主站程序,將遙信信息中的時間顯示到毫秒。
(11)主站顯示圖帶電推導不正確。對于一些被控站及復雜樞紐供電系統(tǒng)的帶電推導,需要經(jīng)過反復測試。
(12)主站與被控站間的數(shù)據(jù)通道異常。部分被控站雙通道不通或只有一個通道暢通,需要供電及通信部門聯(lián)合檢查數(shù)據(jù)通道設備及配置,確保通道順暢。
每個新建鐵路工程遠動系統(tǒng)的調(diào)試均有其各自的特點,結合聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題,對遠動系統(tǒng)的調(diào)試提出以下建議。
(1)根據(jù)相關技術文件確定調(diào)試范圍。部分新建鐵路被控站較多,分屬不同的局級主站調(diào)度臺,需要與相關部門核對確認。
(2)確認主站與被控站間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。應確認每種類型的被控站均能與主站進行順暢準確的數(shù)據(jù)交換,必要時應進行數(shù)據(jù)交換測試。
(3)確認被控站相關圖紙。準備被控站的主接線圖、交直流屏圖、設備配置圖等,在現(xiàn)場核對設備編號、負荷名稱等,向相關設備管理單位報備。
(4)確認被控站測試報告點表。核對點表中的設備名稱編號等信息是否與現(xiàn)場設備相符,向相關設備管理單位報備。
(5)確認被控站通信通道暢通。通道是遠動系統(tǒng)調(diào)試的基礎,若通道不暢通,則無法進行數(shù)據(jù)交換及遠動系統(tǒng)調(diào)試。應盡早與相關單位確認通道是否暢通,及時申請被控站的IP地址。
(6)確認牽引變電所進線開關地方供電部門的編號。與鐵路部門的編號不同,地方供電部門對于進線開關的命名有專門規(guī)定,如果調(diào)試時沒有地方供電部門的編號,在后期需要重新對進線開關進行調(diào)試。
(1)在條件滿足的情況下盡早開始遠動系統(tǒng)調(diào)試,并在聯(lián)調(diào)聯(lián)試開始前完成。由于遠動系統(tǒng)被控站數(shù)量較多,調(diào)試項目也很多,需要充足的時間進行調(diào)試。條件具備時,可先進行被控站內(nèi)的調(diào)試,再與主站進行調(diào)試。聯(lián)調(diào)聯(lián)試開始前,線路未按運營線路管理,調(diào)試時間較充裕;聯(lián)調(diào)聯(lián)試開始后,線路按照運營線路管理,部分被控站只能在天窗時間內(nèi)調(diào)試,實際有效時間較短,影響調(diào)試效率。
(2)對電力遠動系統(tǒng)調(diào)試給予足夠的重視,應與牽引遠動系統(tǒng)同時進行調(diào)試。但在實際操作中,幾乎全部新建線路是在牽引遠動系統(tǒng)完成調(diào)試后才開始電力遠動系統(tǒng)的調(diào)試,導致在聯(lián)調(diào)聯(lián)試開始后,仍有大量的電力被控站未完成調(diào)試。
(3)每種類型第一個被控站應作為示范站點,應重點關注第一個被控站的調(diào)試,主要是與主站統(tǒng)一各種數(shù)據(jù)協(xié)議,為后續(xù)調(diào)試的順利進行奠定良好基礎。
(4)遙控功能調(diào)試時,應先進行就地操作,再進行遙控操作,確保操作對象的準確性,堅決杜絕誤操作。
(5)認真核對主站與被控站的信息。部分遙信信息顯示在主站的不同頁面,例如遙信信息同時顯示在實時事件頁面及遙信頁面,不可缺項。
(6)重點關注牽引變壓器二套保護、遙控修改保護定值、故障報文及波形上傳、帶電推導等擴展功能的調(diào)試。
(7)重點關注被控站交直流屏開關的回路名稱,如果被控站已做出修改,應及時聯(lián)系主站及時修改。
(8)建立問題庫,詳細記錄調(diào)試中未解決的問題,盡早銷號。
遠動系統(tǒng)經(jīng)過施工調(diào)試、聯(lián)調(diào)聯(lián)試,絕大部分功能能夠滿足設計及相關標準要求。運營單位在接收設備后及運營管理過程中,還應時刻關注遠動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
運營單位在完成新建線路牽引供電高壓電氣設備接收后,在時間允許的情況下,需對重要設備再次進行傳動試驗和繼電保護試驗抽檢,建議結合這些試驗,對相應的遠動系統(tǒng)功能進行驗證。
預防性試驗是為了發(fā)現(xiàn)運行中的設備隱患,預防事故發(fā)生或設備損壞,對設備進行的檢查、試驗或監(jiān)測[5]。結合聯(lián)調(diào)聯(lián)試中發(fā)現(xiàn)的問題,對遠動系統(tǒng)預防性試驗提出以下建議:
(1)由于個別通信設備的問題,可能引起被控站通信通道中斷,應定期進行被控站主備通道切換測試。
(2)在牽引變電所的遙信中,將“故障測距裝置子站1通道故障”等事件信息上傳至調(diào)度所,由于故障測距通道為無備用單通道,應時刻關注牽引變電所與分區(qū)所、自耦變壓器所間故障測距通道的狀態(tài),保持通道的暢通。
(3)在日常操作時關注遙控、遙調(diào)、遙信、遙測信息,可以及時發(fā)現(xiàn)調(diào)試過程中的遺漏錯誤。
(4)定期對長期不操作的開關進行傳動試驗,如分相隔離開關、交直流屏的開關,保持開關的穩(wěn)定性。
(5)在被控站的停電、送電過程中,注意觀察主站帶電推導是否正確,注意檢查帶電推導錯誤及被控站設備可能存在的缺陷。
(6)定期對被控站系統(tǒng)時鐘與主站時鐘進行校對。
本文介紹了高速鐵路供電遠動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試的基本情況,總結了聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中發(fā)現(xiàn)的常見問題,結合這些問題對遠動系統(tǒng)調(diào)試前和調(diào)試中的相關工作提出了建議,并對遠動系統(tǒng)預防性試驗提出了應關注的事項。
聯(lián)調(diào)聯(lián)試可促進調(diào)試的進度,及時發(fā)現(xiàn)并解決調(diào)試中出現(xiàn)的問題,對于高速鐵路供電遠動系統(tǒng)正常運行起到積極的作用。