于俊海

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，牽引供電設(shè)備和牽引網(wǎng)供電單元可靠性數(shù)據(jù)的采集需求以及定量評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法，建立了定量評(píng)價(jià)體系;在基于滿足運(yùn)輸能力的需要及保障牽引供電系統(tǒng)的不間斷供電的情況下，從牽引供電的特殊性出發(fā)，確定設(shè)備的可靠性定量評(píng)價(jià)指標(biāo)以及電氣化運(yùn)營(yíng)線路牽引網(wǎng)特有指標(biāo);對(duì)牽引供電系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)軟件的應(yīng)用需求作充分的調(diào)研，并以電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系為依托，考慮到其涉及到大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、處理和分析。

關(guān)鍵詞： 電氣化鐵路;牽引供電系統(tǒng);可靠性

【中圖分類號(hào)】U223.83 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）04-0182-01

引言：目前，我國(guó)電氣化鐵路建設(shè)中，牽引供電系統(tǒng)起著十分重要的作用。近些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，使地鐵牽引系統(tǒng)也在不斷完善，逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及信息化?，F(xiàn)階段，在地鐵系統(tǒng)中，電氣化鐵路占據(jù)的比例在不斷增加，而其發(fā)揮的作用也越來(lái)越重要。

1 電氣化鐵路對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

電氣化鐵路網(wǎng)的高諧波含量、低功率因數(shù)和負(fù)序連續(xù)性嚴(yán)重影響了電氣化鐵路的發(fā)展。電氣化鐵路的電力牽引是一種沒(méi)有能量的電力機(jī)車，所需的能量由電牽引系統(tǒng)提供。牽引力供應(yīng)系統(tǒng)主要涉及牽引力站和接觸網(wǎng)。變電站位于鐵路線附近，通過(guò)高壓傳輸線路將電力從工廠輸送到鐵路線上的懸鏈線。懸鏈線是直接將電能提供給電力機(jī)車的設(shè)備。電氣化鐵路是從外部牽引力和能源系統(tǒng)獲取電能并被電力機(jī)車牽引的鐵路，包括電力機(jī)車、維修設(shè)施、牽引動(dòng)力系統(tǒng)、各種電器和通信、信號(hào)和其他鐵路運(yùn)輸設(shè)備。電氣化鐵路是一種現(xiàn)代化的鐵路運(yùn)輸方式，它比傳統(tǒng)的鐵路具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。由于電力機(jī)車由外部電源供電，不需要自己的電源，可減小輕質(zhì)量，因此，在每個(gè)軸的相同負(fù)載下，機(jī)車功率高，牽引力大，速度快，運(yùn)輸能力大大提高，節(jié)能降耗。鐵路運(yùn)輸是國(guó)家一級(jí)的主要能源消耗。因此，牽引方式的選擇對(duì)合理利用能源具有重要意義。

2 地鐵牽引供電系統(tǒng)的可靠性

2.1 SQL數(shù)據(jù)庫(kù)

本軟件SQL數(shù)據(jù)庫(kù)采用主鍵（primarykey，PK）與外鍵（foreignkey，F(xiàn)K）相結(jié)合的方式，通過(guò)設(shè)置主鍵唯一標(biāo)識(shí)表中的每一行，可保證表的實(shí)體完整性;通過(guò)設(shè)置外鍵使表與表之間形成關(guān)聯(lián)，保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性以及數(shù)據(jù)庫(kù)的層次結(jié)構(gòu)。SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)滿足數(shù)據(jù)庫(kù)第三范式（3NF）的設(shè)計(jì)規(guī)范，很大限度地合理地處理數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的冗余，使數(shù)據(jù)庫(kù)更加簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)明晰。局管理、供電段管理、線路管理表格中還包括牽引所個(gè)數(shù)、AT所個(gè)數(shù)、分區(qū)所個(gè)數(shù)、供電臂個(gè)數(shù)、牽引網(wǎng)供電單元個(gè)數(shù)，線路供電段關(guān)系表中的起止公里等信息。其中，供電設(shè)備還包括電流互感器、斷路器、電抗器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、阻波器、耦合電容器、避雷器、組合電器等。每個(gè)設(shè)備注冊(cè)表中包括設(shè)備初始信息記錄，如：設(shè)備的型號(hào)、安裝位置、出廠日期、投運(yùn)日期等。

2.2 地鐵牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成以及可靠性評(píng)估

對(duì)于地鐵牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成以及可靠性進(jìn)行評(píng)估主要從以下3方面進(jìn)行：1）對(duì)某一段線路中的牽引供電可靠性進(jìn)行評(píng)估。主要分析對(duì)象是2個(gè)牽引變電之間的線路，之后對(duì)地鐵上該線路上的列車運(yùn)行情況進(jìn)行分析。2）需要對(duì)尾部電源、接觸網(wǎng)系統(tǒng)和牽引變電進(jìn)行可靠性評(píng)估，主要包括：（1）電源可靠性評(píng)估，其主要對(duì)象為我國(guó)城市的電網(wǎng)。而進(jìn)行判斷的主要依據(jù)，則是牽引變電從外部電源接受供電的情況分析，然后需要完成可靠性建模，對(duì)其可用度進(jìn)行評(píng)估探究。（2）對(duì)于牽引變電可靠性評(píng)估，一般是以一個(gè)變電所為分析對(duì)象，進(jìn)行判斷分析的根據(jù)，是牽引變電對(duì)上行接觸網(wǎng)是否進(jìn)行正常的供電，再對(duì)地鐵牽引變電所的主接線的方式進(jìn)行分析，從而完成可靠性建模。之后對(duì)變電所的特征進(jìn)行綜合性的分析并做好定量評(píng)估。（3）在對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估時(shí)，其分析對(duì)象應(yīng)為某一錨段的接觸網(wǎng)系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)上行網(wǎng)或下行網(wǎng)進(jìn)行判別，即對(duì)地鐵接觸網(wǎng)進(jìn)行建模，再依據(jù)地鐵接觸網(wǎng)的實(shí)際特征完成定量評(píng)估。3）對(duì)于元件級(jí)以及設(shè)備級(jí)完成可靠性評(píng)估。在完成這一階段的評(píng)估時(shí)，最主要的是要對(duì)某一個(gè)或者某幾個(gè)元件組成的設(shè)備完成探究和分析。隨后工作人員需要對(duì)設(shè)備可靠性的變化以及對(duì)牽引變電的影響進(jìn)行相應(yīng)的研究，使地鐵穩(wěn)定地運(yùn)行，降低事故出現(xiàn)的概率。

2.3 牽引供電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)分析

首先，在城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行期間，如果電源系統(tǒng)跳閘，則城市軌道交通測(cè)量極易受到涌流的影響，從而在流經(jīng)懸鏈線段時(shí)產(chǎn)生額外電流，如此便降低了斷流器工作的質(zhì)量。所以，在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)工作中，必須盡量提供系統(tǒng)保護(hù)措施，并加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控水準(zhǔn)，以此避免系統(tǒng)跳閘問(wèn)題的出現(xiàn)。其次，在供電系統(tǒng)保護(hù)期間，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境分析可能潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并借助有機(jī)聯(lián)系消除直流系統(tǒng)中可能出現(xiàn)短路的風(fēng)險(xiǎn)，才能避免過(guò)載電流等隱患出現(xiàn)，使供電系統(tǒng)運(yùn)行得以保障。最后，在常見(jiàn)故障位置，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)故障問(wèn)題選擇適宜的保護(hù)措施，確保直流供電系統(tǒng)不會(huì)受到外界環(huán)境等因素的影響，才能進(jìn)一步確保城市軌道交通電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，避免對(duì)城市軌道交通管理部門帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

結(jié)語(yǔ)：本文構(gòu)建了牽引供電系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)體系，并根據(jù)我國(guó)電氣化鐵路牽引供電的特性歸納出牽引供電系統(tǒng)停運(yùn)性質(zhì)，同時(shí)建立了科學(xué)的可靠性定量評(píng)價(jià)指標(biāo)。開(kāi)發(fā)可靠性評(píng)價(jià)軟件，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性并且降低了數(shù)據(jù)的冗余度，達(dá)到充分共享信息資源，合力提升牽引供電系統(tǒng)的信息化水平。相信基于可靠性定量評(píng)價(jià)指標(biāo)歷史數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期積累，將對(duì)合理的管理和制定維修策略有指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳開(kāi)運(yùn).牽引電氣設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)初探[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2004（4）：63-65.

[2] 楊媛，吳俊勇，吳燕，等.基于可信性理論的電氣化鐵路接觸網(wǎng)可靠性的模糊評(píng)估[J].鐵道學(xué)報(bào)，2008，30（6）：115-119.

[3] 婁長(zhǎng)岡，危翔，葛衛(wèi).提高牽引電機(jī)運(yùn)用可靠性的綜合治理辦法[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2001（4）：48-50.

[4] 張小瑜，吳俊勇.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的供電可靠性評(píng)估方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，31（11）：27-32.