有轨电车供电联调的探讨

2022-04-09由恒远晋崇奇徐吉可陈文川张伟

机电工程技术 2022年2期

由恒远晋崇奇徐吉可陈文川张伟

摘要：有轨电车作为城市轨道交通的一种制式，与地铁等城市轨道交通工程相似，各个系统的联调接口繁多，系统联调是一个多学科、多接口的复杂工程，而供电系统的联调更是其中最复杂的接口之一。通过总结多个项目的调试经验，提出了精细化管理的思想。以具体项目为例将调试阶段按时间和工作性质分成工厂预联调、现场单系统调试、现场多系统联调、试运行调试4个阶段;采用科学的“人机法环”条件管理和“PDCA”工作流程管理，分析每个阶段的工作内容及其关键环节，提出相应的操作方案和工作计划及注意事项;通过不断的记录和信息化总结，为工作的持续改进和科学分析提供数据池;通过不断的过程中故障预测，降低联调风险，提高联调效率。

关键词：有轨电车;供电联调;试运营;科学管理

中图分类号：U239.5

文献标志码：A

文章编号：1009-9492f 2022） 02-0192-03

0 引言

有轨电车作为介于大容量地铁与常规道路公交之间的一种交通方式，具有对环境无污染、运力较大、运行成本低、运营组织方便、乘坐舒适、快捷、行驶安全等特点，因此获得了很多城市的认可，尤其是适宜旅游城市和关键区间的接驳等应用场景。目前有轨电车的供电方式基本采用箱式供电设备，并作为有轨电车供电系统的核心部分[1]，箱式设备的工厂化、工业化以及集成化无疑给供电设备的安全可靠和标准化创造了条件，并使供电系统在调试上具备了先天优势;另外，有轨电车建设周期短，各建设环节紧凑且接口工作相对简单，因此其调试丁作要更加符合高效、安全、可靠等要求。城市轨道交通的联调工作尤其是地铁工作复杂程度相当高，而有轨电车作为一种低运量城轨模式，自然也延续了地铁调试的相关要求，比如交通运输部也发布了行业标准《JT/T 1091-2016有轨电车试运营基本条件》[2]，为项目运营交接进行把关，那么如何科学高效地将多学科、多接口的供电系统调试好，就成为了一个重要的课题。尽管国内有地铁相关的联调丁作研究，比如黄太昱等[3]分析了轨道交通供电系统电气设备传动调试，曾委[4]探讨了城市轨道交通快线工程供电系统调试技术，许大伟[5]探讨了城市轨道交通机电系统调试策略，但均是只概述了一部分供电联调工作内容，或找几个T作的点进行了阐述，没有对供电联調工作进行系统和全流程的论述。张海尚等[6]则与本文相似，从接口角度论述综合监控的科学管理。本文结合工作实践，以云南文山有轨电车为例，对有轨电车供电的系统联调工作提出了精细化管理的思想。

1 联调的条件和管理方法

供电联调的过程“人机法环”[7]的准备：（1）相关设备厂家技术人员就位;（2）关于调试期间的应急及突发事件处理已经形成相应措施（尤其是现场联调期间）;（3）调试相关试验仪器及后勤物资就位;（4）相关调试人员均已熟悉调试具体实施方案，并经过方案培训;（5）调试要符合客观条件，可以连夜加班，不可在下雨等危险环境施工;（6）项目联调过程需遵守“SS”现场管理要求。

联调过程遵照“PDCA循环法”总结提升的闭环管理;联调过程坚持“以人为本”“安全第一”的原则;进度把控“以结果为导向”配置资源，可适当牺牲一定资源换取调试的顺利。联调过程的管理中采用民主集中的统一策略;即在工程进度战略目标上统一，相关参与人员必须统一领导，协同解决，接口问题必须按指挥无条件执行，坚持先处理后结算原则;工程实施时，以布局规划细致为根本，实际操作过程中以安全为前提可以灵活调整，尤其是遇到疑难问题，内外资源结合，充分调动各方资源，采用小规模会议，快速解决。另外，联调过程必须保持实时记录归档，涉及改动项必须经业主、监理、设计院等相关组织参与确认。最后是信息化建设，建设联调工作数据池，对工程中各个接口信息，进行多维度的数据分析，为各个部门提供参考，对各专业、各部门的整改情况统计清晰，并能直观地体现出问题原因所在[8]。

2 联调过程

根据有轨电车的建设过程，联调工作分为以下几步：工厂预联调，现场单系统调试，现场多系统联调，试运行调试。

2.1 工厂预联调

工厂预联调是项目中最关键一环，其细致程度将直接影响下面的所有工作。工厂预联调是在项目出厂前对箱变内所有功能进行全面细致地检查和验证[9]。工厂联调主要过程是编制调试计划、分步实施和调试总结，分步实施包括分组单系统调试，强电联调，通讯联调。

首先指定调试计划，所有相关厂家开会协商，对设备的基本情况进行梳理，对点表进行确认，从图纸和T艺上确认调试条件。调试计划的编制过程注意接口的定义和工序的安排。在接口定义上确认那些关键点，需要双方讨论调试方案，进而规划出大概的需用时间;在工序安排上要考虑现场设备的安装情况，相关系统人员到场情况，设备安装进度情况，各个工序之间可能存在干扰情况，进行工序安排，注意安排过程中考虑一旦出现严重的调试进度困难，需要有备用计划，跳过不畅工序，实现在调试过程中的“整改调试一体化”。

其次是分步实施，分步实施的过程首先是单系统的试验，动作信号的验证;主要验证过程中考虑到系统联调的模拟，单系统依据设计图纸做全面的功能验证。

再次是强电调试，作为安全验证，强电调试过程的动作试验是关键，首先要理解设计意图，采用继保测试仪等条件，实现设备间的功能连锁调试;通讯联调是一个对点表的过程，注意每个点表信息要对3次以上，严查不稳定的信息上传量。

最后是调试总结，每套箱式变电站调试完成后进行作业总结。即在上述调试过程完成后，对所有的调试过程的参数确认后，需要对调试信息进行备案和整理，这个对于下一步现场调试是一个很好的基础;另外，通过上述调试完成后，供电系统相关各方对整个设备的整体运行有了一定的认识，需要进一步梳理出，下一步现场调试的难点预测，对下一步的非常规设计可能存在的问题进行分析，确定设备的预防性维护要求并优化维护系统[10]。

工厂联调的目的是对箱式变电站的状态进行全面地检验，并对下一步的工作进行想象预演。

2.2 现场单系统调试

现场单系统调试是项目验证的重要一环，验证各子系统的可靠性，判断其是否达到设计功能[11]，对于供电系统主要分为强电系统调试和通讯系统调试。

强电系统调试主要是验证强电部分完全连接好后的性能状态，包括相关的耐压试验，相关的一次回路试验，以及后来的带电验证试验。强电系统调试的关键是进一步验证前期的调试难点，比如与车辆接口的模拟调试，系统的接地情况验证，现场环境与设备的适应性情况分析、试验和验证。强电单系统调试最难的一点是做箱变之间的光纤差动保护，以及不同箱变之间的负荷均衡功能验证等工作，需要多系统协调，这部分工作必须按调试大纲进行完整验证。强电系统调试过程中相关厂家在单体系统调试完后，保证设备运行状态满足带载条件。

通信系统调试主要是验证现场所有设备带载后，相关的模拟量信号、开关量信号的情况，尤其是对照工厂联调的信号情况进行验证，在多系统联调之前再次把相关的控制和信号采集，及全系统的逻辑控制验证完毕[12]。通讯系统的调试的关键点依然是不确定信号的再次摸底，查找出通讯连接的虚接和电磁兼容问题。

2.3 现场多系统联调

多系统的综合联调，测试各设备系统在城市轨道交通正常运营、降级运营和事故应急情况下能否协调运作，对运营人员、有关的规章制度，以及行车组织办法的有效性进行现场考验，确保所有城市轨道交通设备系统能满足试运营开通的条件[13]。现场多系统联调主要的有轨电车项目通常将PSCAD系统集成在综合监控内，现场的通信弱电系统会对现场的所有信号打通通道，因此综合联调跟PSCAD会存在大量信号确认工作。另外，车辆基地的多系统调试也有大量工作，主要包括：（1）通讯通道与PSCAD系统的联调（系统与系统级）;（2）车站信号与箱变系统之间的联调（车站级）;（3）控制中心（综合监控系统）与PSCAD系统之间的联调（中央级）。

具体工作主要有：（1）供电地调联调;（2）电力监控与时钟对时;（3）电力监控系统对供电设备“四遥”功能验证;（4）车辆基地牵引和供电及电力监控联调;（5）单车模拟通电和实际通电试验;（6）多车辆负荷均衡连锁试验（视情况设置在热滑试运行阶段）;（7）充电装置与可视化接地连锁试验;（8）牵引供电系统间的短路试验;（9）复示系统调试;（10）杂散电流监测动作调试工作;（11）消防联动试验;（12）其他相关接口试验等。

现场多系统联调是工作的难点，为了能够更好地配合业主将工作顺利、高效、安全地完成，需要供电系统供货商具备以下几个方面的辅助工作：（1）服从总包安排，参加各个阶段的调试会议;（2）根据调试过程的记录，进行分类处理;（3）出具各个系统的调试大纲，调试大纲应为根据前期的工程情况总结完善后的正式版;（4）编制培训资料，进行培训。

2.4 试运行

试运行是最后的结尾部分，是验证供电系统稳定性的关键，大概需要3个月。运营组织管理和设施设备系统的可用性、安全性和可靠性进行检验，主要参考国家标准《GB/T30013-2013城市轨道交通试运营基本条件》[14]。

试运行最难的是此时出现的问题有可能是前期均未发现的，需要前期的调试过程中多做一些故障预判，多做一些系统性接口问题超前研究，这样在长时间运行时产生的问题才更少或者没有。如果试运行期间出现了前期没有预测到的问题，通常都是系统之间或系统内的非标设计，此时首先是确保试运行的正常进行，然后对问题的情况进行多方分析，常规问题借用备品备件快速解决，复杂问题采用应急手段包运行，系统问题指定策略多角度选择方案系统解决。

试运行过程最重要的是系統安全，尤其是要发挥电工的“看、听、闻、摸”的诊断和应急判断力，将事故扼杀在萌芽中。关于突发事故的应急工作，试运行前和过程中协助运营单位应编制突发事件应急预案，增加交通事故应急预案和交通事故演练。

3 结束语

供电联调作为有轨电车建设的重要工作流程，作为整个建设工程的站后工作的关键点，调试时间通常时间被前部工序压缩的所剩无几，为了完成任务常常是高强度地加班加点，工作节奏也经常是“边做边改，边改边做”，急中生乱，调试的效果也未必能比较完美，带来了后期运行的隐患。本文以文山有轨电车项目实施过程为对象，通过总结以前10多个有轨电车类项目的工厂和现场调试经验，按精细化联调的思想，对有轨电车的供电联调工作按工作阶段进行了分解，对工作方案和关键点进行了阐述，为工程建设者们提供借鉴和参考。

参考文献：

[1]邓振民，刘波峰，直流有轨电车箱式变电站小型化方案探讨[J].电气化铁道。2021（1）： 63-67.

[2] JT/T 1091-2016，有轨电车试运营基本条件[S].

[3]黄太昱，李凯斌，李现鹏.轨道交通供电系统电气设备传动调试分析[J].电气工程与自动化，2020（5）：5-7.

[4]曾委.城市轨道交通快线工程供电系统调试技术探讨[J].智能交通，2021（2）：135-136.

[5]许大伟.城市轨道交通机电系统调试策略探讨[J].信息技术，2014（15）：149.

[6]张海尚，李剑波.轨道交通综合监控系统中的接口管理及在综合联调中的应用实践[J].机电工程技术，2018，47（7）：141-143.

[7]孟凡利，刘亚平.从人机料法环测分析重大工程项目的质量控制[J].中国港湾建设，2014（1）：75-79.

[8]陈锡鑫.综合联调与运营演练问题跟踪分析的信息化管理[J].机电工程技术，2019，48（7）：74-75.

[9]倪赛赛，刘科，崔力心，等.预制舱式二次组合设备工厂联调技术研究[J].电气自动化，2016，38（6）：62-64.

[10]高明亮.融合RCM、PHM和数据挖掘的城市轨道交通车辆维护决策技术研究[J].城市轨道交通研究，2021（2）：64-68.

[11] Rausand M.HOyland A.System reliability theory：models. statis-tical methods，and applications[M]. John Wiley& Sons.2004.