铁路牵引变电所运行维修管理模式探索与分析

何祥照， 安英霞， 尹彦宏

(1 中国铁路成都局集团有限公司 供电处， 成都 610082；2 中国国家铁路集团有限公司 工电部供电处， 北京 100844；3 中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所， 北京 100081)

随着电气化铁路快速发展，牵引供电设备运行、维修管理的内、外环境已发生深刻变化。牵引变电所作为电气化铁路的重要组成部分，仍沿用“有人值班，定期检修”管理模式，运行、维修能力不足的问题日益显现。随着计算机、互联网技术的发展，牵引变电所已广泛采用综合自动化、远程控制、辅助监控等技术，为探索牵引变电所运行、维修管理模式奠定了基础，创造了条件。

1 运行维修管理现状

长期以来，牵引变电所沿用有人值班(值守)和定期检修管理模式，维修计划大而全，作业组织小而散，盲目修、过度修与漏检失修并存，既不适应设备服役年限技术管理，也不适应状态维修生产管理。

1.1 人力资源沿线分散，难以有效集约管理

牵引变电所从业人员大多分散在供电车间，供电车间管理范围除牵引变电所外，还包括接触网、作业车、给水、电力等，大多数管理人员重视直接影响线路行车的接触网、作业车及电力专业，对技术性相对较强的牵引变电所无暇兼顾。同时，分散在供电车间的技术人员、值班(值守)人员占比过大，集中于变电检修车间的技术人员、修试人员占比过小，导致专业技术管理力量分散，周期性巡检、维护保养、修理试验能力捉襟见肘，难以有效集约管理。

1.2 监测检测手段单一，智能分析水平不高

随着电子通信技术的发展，牵引供电远动系统已全面推广应用，但辅助监控、在线监测等设施设备在较长时间内没有形成统一技术方案或标准，没有软件平台统一汇集监测检测信息并智能分析，导致远动系统、辅助监控系统、在线监测系统等大量数据白白流失，难以充分运用自动化、智能化信息处理技术，运行、检测、维修等工作仍需劳动力堆砌，人为干预因素过多，在很大程度上限制了运行维修管理体制改革的进程。

1.3 管辖设备不断增加，运维能力矛盾突现

“十二五”以来，牵引变电所数量迅猛增加，仅高速铁路牵引变电所数量快速增加至500座以上，考虑AT所、分区所工作量，实际新增牵引变电所工作量达1 000座以上。以某集团公司为例，仅牵引变电所数量达200座以上，而值班值守人员不足700人，检修人员不到300人；某变电检修车间年度计划需完成牵引变电所(亭)、电力配电所等周期检修达130座，月均完成10座以上，安全盯控能力极度不足，质量控制水平下滑十分严重，运维能力与减员增效的矛盾日益突出。

1.4 职责分工界面模糊，重检慎修难以落地

牵引变电所历经多人值班、两人值班、无人值班(有人值守)、无人值守4个阶段，虽然《高速铁路牵引变电所运行检修规程》中放开了“有人值守”管理，鉴于高速铁路安全供电意义极为重大，牵引变电所基本采用“两人值守”。同时，牵引变电所修程仍沿用小修、中修和大修管理模式，即设备存在缺陷则立即组织处理，达到周期则严格落实检修计划，不管设备运行状态，不问设备检修效果，害怕未按期检修出现故障甚至事故，没有解决“是否该修”的问题，重检慎修难以落地。

2 运行维修管理改革思路

经过多年探索实践，牵引变电所在专业化、信息化、智能化管理等方面，积累了一定经验，取得了一定成效，随着综合自动化、远动控制及辅助监控等技术日益成熟，监控手段也日益可靠，为深入推进运行维修改革奠定了管理基础，提供了技术保障。

2.1 规范生产组织架构，缩短纵向管理链条

按照缩短纵向管理链条、横向减少专业结合部的基本思路，综合考虑地域特性、抢修半径等要素，构建生产组织结构标准框架，规范成立变电运维车间和修试车间，统筹人、机、料等生产资源，统一组织运行、检测、维修工作，为运维属地化、修试专业化创造有利条件。

2.2 不断盘活既有存量，充分共享社会资源

按照保证安全、管理规范、运行高效的总体要求，深度融合沿线运维资源，积极稳妥推进无人值班(值守)。即有序分离变电运行人员，集中专业技术人员，统一纳入区域性运维车间管理，不断加强设备状态分析，增强现场作业盯控力量，为实施运维一体化、修试专业化夯实人力资源基础；同时，系统性分析投入和产出要素，充分利用市场优势积极推进社会资源共享，将远动系统、GIS柜等修试业务配套外包。

2.3 理顺运维业务界面，深入推进状态维修

综合考量设备性能、检修能力，理顺牵引变电所运行、检测、维修业务界面。依托生产管理信息系统，综合利用SCADA系统、辅助监控系统等信息资源，系统掌握设备变化趋势和影响因素，强化设备状态检查，即时定期分析诊断，分级管理设备缺陷，准确开展状态评价，深入推进状态维修，确保设备状态全面受控。

2.4 不断依靠科技进步，提升技术保障水平

首先要立足实际，充分挖掘远动系统功能，实时盯控报警信息，分析设备运行状态，弥补无人值班(值守)设备状态监视的短板。其次要拓展信息管理，在统一的软件平台基础上，将远动系统、辅助监控系统及周期离线检测数据等进行融合，配套建立设备状态评价模型，搭建“状态维修”智能辅助决策平台，提升安全生产信息化管理水平。

3 运行维修改革实施方案

牵引变电所运行、检测、维修是通过对设备实时监测、定期检测、分析诊断、状态评价和质量鉴定，并依据结果实施修理，恢复设备正常运行状态的循环管理过程，核心在于准确评价设备状态，为设备维修提供决策依据。

3.1 优化生产组织，明晰工作范围

按照“运维属地化、修试专业化”的基本思路，应加快“运行、检测、维修”组织和业务分离进程，固化生产组织架构，明晰运维车间、修试车间工作职责和范围，不断提升标准化、规范化、专业化管理水平。

3.1.1组织机构设置

综合考虑牵引变电所供电范围及布点现状，运维车间管辖营业里程不宜超过800 km。运维车间下设运维工区、监测工区，运维工区管辖营业里程不宜超过200 km，枢纽地区宜单独设置运维工区；监测工区管辖营业里程宜为800 km，宜设置在运维车间所在地。修试车间管辖营业里程不宜超过1 000 km，下设3～5个专业修试工区。当管辖营业里程小于800 km时，应至少设置一个变电车间，统筹牵引变电所的运行、检测、维修工作。

3.1.2工作职责范围

运维车间负责运行管理、设备监测、巡视检查、分析诊断、状态评价和质量鉴定，按规定组织一级修、二级修、施工配合和应急处置等，跟踪验收修试质量。修试车间负责周期性检测和三级修，按规定参与一级修、二级修。

3.2 依托远程监测，优化值班值守

2018年国铁集团下发《牵引供变电所实施无人值班值守工作的指导意见》，明确无人值班值守设备设施技术条件、巡检维护及修试、应急保障及工作要求等内容，在牵引变电所实施无人值班值守，归根结底要解决好以下问题。

3.2.1建立健全规章制度

牵引变电所地理位置、抢修半径、运行环境等差异较大，无人值班(值守)面临的困难较同行业而言会更多，应急响应要求会更高，必须从制度源头解决管理、技术和执行体系所面临的刚性问题，明确设备技术条件、运行维修、倒闸操作及应急抢修等管理模式，不仅要强化设备质量管控，更要结合每座牵引变电所的实际情况，逐所研究制定应急抢修预案，确保应急恢复供电。

3.2.2畅通信息传递渠道

在规范设置生产组织机构的基础上，无人值班(值守)牵引变电所直接涉及供电调度、综合调度、变电车间及工区、牵引变电所等环节，必须建立标准化工作流程，畅通信息传递渠道。具体而言，供电调度作为指挥中心的作用不变，而执行层由牵引变电所变为运维工区，运维工区作用发挥将直接影响无人值班(值守)改革成败。

3.2.3理性改造设备设施

随着综合自动化装置、远动系统等设备逐步稳定，牵引变电所很多硬件已满足无人值班(值守)技术条件，进行设备设施改造时需理性分析。强化关键设备、重点项目技术升级，核心在于保护装置、交直流系统、开关设备运行稳定、越区(迂回)供电及远程监控可靠。若牵引变电所开关设备拒分、拒合现象严重，对无人值守变电所而言无异于灾难；若保护装置运行过程中存在死机或故障报告不能上传至供电调度，应急响应决策就会大打折扣，实施无人值班(值守)就会得不偿失。

3.2.4放开单人倒闸操作

目前，牵引变电所倒闸操作主要分为遥控操作和当地操作两种方式，当地操作一般执行监护操作，单人操作尚无明确规定。当牵引变电所远动操作失灵且必须通过当地操作恢复供电时，对单人值守变电所而言，单人操作不可避免，应适当放开单人倒闸操作权限，即在辅助监控及通讯设施完善的前提下，能够适时远程监视单人操作和及时远方叫停危险操作的前提下，可以由单人倒闸操作完成必须的倒闸项目。

3.3 做强监测检测，落实状态评价

随着铁路维修管理体制改革不断推进，必将推动牵引变电所加快运行、检测、维修业务分离进程，为全面落实“重检慎修”的基本理念，必须做强监测检测，落实状态评价。

3.3.1规范巡视检查，强化周期检测

结合牵引变电所的实际特点，将巡视检查按一般巡视、特殊巡视和专业巡检进行分类。一般巡视是为掌握设备设施运行状态开展的常规性巡查，所得数据大多为局部性的一般状态量；专业巡检主要为深入掌握设备运行状态，充分应用红外热像仪、在线监测、带电检测等手段，对设备设施进行全面巡视和检查，既能弥补值班值守巡视，又能弥补周期试验时间跨度过长的不足，要顺利推行状态维修管理模式，专业巡检工作举足轻重。

周期检测是为获取设备状态信息量，准确评估设备状态、及时发现事故隐患，由修试车间定期组织开展的各种预防性试验。周期检测大多反映设备重要状态量，但其试验电压值往往远低于设备运行电压值，存在不能全部反映设备状态的不足，但相比专业巡检而言，周期检测数据准确性较高。

3.3.2即时定期分析诊断，精准开展状态评价

分析诊断是根据监测、巡视检查、周期检测结果，判定缺陷等级，判断设备状态，为维修提供依据。设备缺陷原则上可按其严重程度分为一级、二级、三级缺陷；设备状态按其状态量权重系数、裂化程度和量值大小可分为正常、注意、异常和严重状态。

3.4 状态维修管理策略

状态维修与定期检修相比，落脚点在于当修必修、修必修好，要落实好状态维修，还须处理好与大修的逻辑关系。

3.4.1状态维修分级

综合考虑设备缺陷严重程度、处理时限等因素，状态维修可按一级修、二级修和三级修进行分级。一级修是为保持设备运行状态，对导致牵引变电所功能障碍的一级缺陷、故障后需立即投入、无事先计划的临时性检修；二级修是为保持设备运行状态，对二级、三级缺陷进行限时处理或对设备进行维护保养；三级修属精测精修，原则上与周期检测同步。

3.4.2状态维修决策

状态维修以设备状态评价为依据，综合分析设备风险、维修能力、维修成本等因素，动态确定设备维修策略，明确维修类别、项目和时间等内容。

设备处于正常状态时，可适当延时开展二级修、三级修；设备处于“注意状态”时，应首先安排二级修，并适当缩短巡检周期，及时做好跟踪分析工作；设备处于“异常状态”或“严重状态”时，应根据设备具体情况确定检修类别并及时安排，必要时进行整体更换，实施维修前应加强巡检和带电监测检测工作，及时编制应急预案。对于超过服役年限的设备，应缩短定期评价时间，并根据状态评价结果，确定是否继续投入使用。

3.4.3状态维修实施

运维管理单位应建立健全各级维修管理体系，积极采用先进的材料、工艺、方法及维修工器具，减少人为干预程度，确保维修作业安全，努力提高维修质量。在维修计划实施过程中，应严格落实修前准备、修中控制、修后总结，严格执行现场标准化作业。

4 应急抢修有序可控

从理论上讲，运用先进的科学技术，强化设备运行、检测和维修，能够使设备质量处于有序可控状态，也就可以减少甚至消灭牵引变电所事故抢修，但对牵引供电系统而言，设备仍存在较多不可控因素所导致的应急抢修，应结合无人值班(值守)牵引变电所设备设施技术条件、运行环境、生产力布局等现状，完善应急供电能力建设，逐所细化应急预案。

当无人值班(值守)牵引变电所发生故障时，供电调度应优先采用远动倒闸隔离故障，必要时启动迂回、越区供电预案，及时恢复送电。当远动系统故障、高低压设备故障危及行车安全、牵引变压器系统跳闸、安全监控系统告警且短时不能复归等情况时，供电调度应通知运维车间立即赶赴现场，恢复有人值班模式。当牵引变电所遇有危及人身、设备安全等紧急情况且远动操作失效时，可由值守人员进行单人操作，必要时应及时协调上一级电源停电，相应地安全工作规程应配套修订。

5 结束语

牵引变电所运行维修管理改革重点是将运行、检测、维修业务分离，落实“重检慎修”，精准开展状态评价，实现“到期必修”向“当修必修”转变，确保牵引变电所安全、可靠、稳定运行。要求广大从业人员要充分借鉴国内外先进管理经验，大胆创新实践，积极采用信息化、智能化手段，统筹思考设备修程修制、生产布局调整、管理职能划分、生产组织流程再造等顶层设计，建立科学的设备服役状态评价机制，运维体制改革才能取得实效。