提高铁路牵引供电调度应急处置能力的思考

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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提高铁路牵引供电调度应急处置能力的思考

蒋远涛

中国铁路南宁局集团有限公司调度所广西南宁530029

摘要:牵引供电调度是铁路运输调度系统的重要组成部分,是铁路供电设备安全运行和应急处置的指挥主体。牵引供电调度应急处置水平的提升,有助于缩短铁路供电故障停时,保障旅客列车安全正点,减少经济损失和社会不良影响,是确保行车次序快速恢复的重要因素。本文通过对“完善应急处置预案,强化供电应急处置管理,强化应急处置培训,强化应急处置指挥,加强供电调度信息化管理建设”这五个方面进行总结,以达到提高牵引供电调度应急处置水平的目的。

关键词:铁路供电调度应急水平探讨

1.提高供电调度应急处置水平的紧迫性

1.1气候多变地形复杂

广西位于中国西南部,属于山地丘陵性盆地地貌,长大隧道多,岩溶分布较广,年降水量均在1070毫米以上,大部分地区都属于雷害区,防洪季节从每年的3月份延续至10月份,在这长达8个月的时间里,山洪、雷电、台风、倒树、隧道顶掉块、山石滚落等等均包含危及行车安全的重大隐患时有发生,造成接触网频繁跳闸。据统计,2015年至2017年,接触网跳闸次数达到1187次,高居全路首位,应急处置频繁,对高铁行车和电气化行车秩序干扰影响很大。

1.2人员业务起点低

中国铁路南宁局集团有限公司供电调度80%的调度员是2013年高铁开通后招聘的,来自不同的专业,工种兼容性差、经验不足、业务基础参差不齐。不少供电调度员对高铁供电方式原理不清,甚至不会读取故障跳闸报文,应急处置思路不清,判断失误,指挥不当,造成行车中断停电停时过长。

1.3高铁发展的需要

2013年至2017年南宁局集团公司管内高铁里程井喷式增长近2000公里,规模居全路前茅,供电调度业务能力和应急水平明显无法适应高铁“新设备、新技术、新理念、新要求”的发展速度。2014年12月31日南宁局柳南客专上行线南宁东至五塘间绝缘子击穿导致接触网跳闸停电,造成D8208次动车停于南宁东柳南场至五塘柳南场间,故障停时4小时02分,影响17列客车晚点。因动车长时间停电,车内闷热,车上旅客尤其是老人、小孩出现呼吸困难症状,并出现旅客砸窗、群体情绪波动等情况挂在互联网上,给社会造成极大的不良影响。

一个普通绝缘子故障就让高铁中断行车4小时以上,此外,动车(机车)掉入电分相无电区、汛期雷击、倒树、接触网挂异物、供电设备故障均造成接触网频繁跳闸停电,隧道顶部掉块险性造成车毁人亡重大事故、不明人员爬乘电气化车顶遭电击伤亡事件等,都直接考验供电调度的应急处置能力。铁路局长因贵广线三江南隧道顶水泥块脱落侧冲动车体和广州南车小长假间爬乘人员登车顶遭电击死亡事件等专程到调度所供电调度台进行调研,指导应急处置工作,路局为此发出专项通知电报《南宁铁路局关于加强电气化区段接触网跳闸应急处置工作的通知》,形势给供电调度提出紧迫又深远的课题:如何尽快提高供电调度队伍整体应急处置水平?

2.提高供电调度应急处置水平的做法

按照铁总“强基达标、提质增效”的要求和宁铁集团“高标定位、推进创新、加强融合、扩大效益”的工作思路,构建供电调度应急处置体系。

2.1健全完善应急处置预案

2.1.1成立供电调度故障应急处置攻关小组

一是对在运输生产中应急处置流程中上级领导重点关注的问题进行重点攻关;二是对供电故障应急处置流程中存在较为普遍问题进行整改;三是对《技规》《事故抢规》中只有原则性规定以及一些模糊地带进行细化使之更具操作性;四是对铁总通报的典型案例和本局案例中应急处置的失误进行优化;五是对可预见到的供电故障按《技规》《调规》的原则要求编制预案并健全应急处置流程图(图1)。

2.1.2编制应急处置作业指导书

针对各种相关工作制度、应急处置预案(流程图)、处置作业标准,编制了相应原指导书250条,各种故障的应急处置供电调度均可以找到对应的具体指导,例如:

(1)接触网跳闸重合成功应急处置指导书

(2)接触网跳闸重合不成功试送成功应急处置指导书

(3)接触网跳闸重合不成功试送失败应急处置指导书

(4)列车停在接触网分相无电区应急处置指导书

(5)接触网挂有异物应急处置指导书

(6)动车组受电弓挂异物应急处置指导书

(7)列车运行途中受电弓自动降弓应急处置指导

(8)列车运行途中碰撞异物应急处置标指导

(9)动车组运行途中发生火灾爆炸应急处置指导书

(10)雨量报警应急处置指导书

供电故障应急预案和处置流程图的健全优化以及应急作业标准的建立、应急指导书的编制,使供电调度在应急处置过程中思路清晰,有章可循,有法可依,大大减少了失误,并取得超出预期的效果。

2.1.3创新应急处置方法

(1)创新接触网跳闸快速限制行车方法

引起接触网故障跳闸的原因很多,其中不乏异物侵限撞击旅客列车的的高危因素,2016年3月南宁局贵广客专线曾发生隧道顶掉块造成接触网跳闸重合成功后3分钟后续动车头部侧冲隧道顶石块掉落的险情;2017年6月南宁局邕北线接触网跳闸重合成功,后续动车组被掉落悬于空中的接触网部件打击车体和受电弓,因此,接触网跳闸后无论重合成功与否,第一时间快速对动车限速意义非常重大。为此,2016年6月时任局长亲自到供电调度台进行调研,并对调度所主任添乘调研报告作出相关批示(图2)。

接触网跳闸后需要对动车(列车)扣停或在故障路段限速通过;需要供电调度快速准确提供行车本线、邻线、线别、行别的故标、限速范围等关键数据发出行车限制调度命令。这一过程用时约6-8分钟,效率低且易漏易错,容易失去宝贵的关键时间。铁路局按照张局长指示专门颁布《关于加强电气化区段接触网跳闸应急处置工作的通知》,要求供电调度在接触网跳闸后三分钟内必须向列车调度给出动车限速的里程范围,供电调度攻关小级集思广益、反复研究,创新了《接触网跳闸限速卡片》(图3),大大压缩了供电调度和列车调度的作业量,保证了应急处置时调度命令既快速又准确。

(2)优化动车(机车)掉电分相救援预案

随着铁路电气化的普及以及车流密度的增加,动车(机车)掉电分相等待救援现象呈多发趋势(2015年共发生20件)。《技规》和路局关于此类救援文件均为原则性规定,操作性并不强,优化空间很大。过去一般多用机车救援办式平均停时2小时左右,最长可达4小时以上,造成较大的直接或间接的经济损失;而且动车(机车)较长时间滞留途中,可能造成旅客情绪波动引发群体事件。供电调度从多个正反案例中总结摸索并下现场论证,制定出通过对应改变接触网的供电方式实现最佳的动车(机车)救援方法,大大压缩救援用时(动车最短用时仅14分钟;电力机车最短用时仅10分钟)如图4:

2.2强化供电应急处置管理

2.2.1制定应急处置作业标准

按照《调规》中的基本作业制度和《技规》中的技术规范要求,制定了以下标准:

(1)故障信息报告标准;

(2)故障停送电签认标准;

(3)调度命令模块标准;

(4)调度命令用语标准;

(5)故障速报撰写标准;

(6)SCADA远动系统操作标准;

(7)《供电调度信息管理系统》操作标准;

(8)应急处置中的交接班标准。

2.2.2加强基础资料管理

随着高铁的快速发展,管辖范围内设备也日趋复杂,特别是枢纽地区,如南宁枢纽,既有柳南客专、南广线线等四线并行高铁线路又有湘桂线普铁客运、货运混线线路,线路错综复杂,单是南宁东地区就有55把远动隔离开关;供电方式既有AT供电方式又有直供供电方式,供电方式如此复杂,对供电调度员来讲是一个极大的挑战。为方便调度员在应急处置过程中快速掌握设备状态,及时作出处置决策,供电调度室不断健全供电一臂一档图纸技术资料,对每条供电臂下的供电方式特点、杆号对应的里程、馈线保护定值等资料进行分类总结;对高铁普速牵引所亭在越区供电、环形供电、并联供电、AT供电改直供电方式等非正常情况下的保护定值进行校核并纳入预案管理;动态修订故标对照表、抢修线路地形地貌图等技术资料;定期公布电力机车禁停区、双线隧道、分段绝缘器、电分相、禁止“V”停区段、线路LKJ等技术资料,为司机在分相区内临时登顶动车组(电力机车)应急处置提供技术支持。

2.3强化应急处置培训

2.3.1建立调度“四个一”培训制度

2013年高铁规模大幅增量,一方面是新设备、新技术,另一方面是新线路、新调度。形势逼人,供电调度从2014年组织本专业单独培训,2015年一季度又组织技术比武,调度所予以大力支持并在调研总结后进一步推出“每班一问、每周一课、每月一考、每季一比”的“四个一”制度,即:①每次交接班会一个业务提问;②每周每班上一堂业务培训课;③每月一次业务考试;④每季一次技术比武。大大提高了调度员的专业知识及业务水平。

2.3.2培训形式三个创新

(1)方式创新

坚持以调度应急处置实作为主,实作体占总分的70%。以典型故障案例为基础编制比武仿真模拟剧本,以应急处置流程中的应知应会为考核点,以赛后点评为业务培训重点。

推荐业务骨干到铁总供电部驻勤学习,开拓业务视野,了解全路应急处置的好案例和发展方向,带动本局调度队伍提高水平。从2015年至今南宁局供电调度已分别有4名骨干得到铁总的认可嘉奖,无一人被退回。

为了应急处置更好接地气,同样选拔业务骨干到基层站段挂职学习,调研现场应急处置情况,在局人事处的大力支持下,2017年上半年已有2名供电调度员分别到南宁供电段和柳州供电段挂职车间副主任学习。

每季调度员下现场调研,要求每班三人一组,以组为单位制作课件,避免下现场报告一人撰写众人签名的形式。

2014年供电室建立微信工作群,当初只作为调度信息传递辅助工具,如今已拓展为非上班时间业务培训的重要平台:一是开展业务学习讨论;二是利用微信进行业务考试:让调度员利用休班、出差、下现场等空闲时间进行自考自测,效果受到调度员普遍欢迎。

(2)教材创新

一是收集铁总供电部每月挂网的事故案例编制课件教材;二是收集南宁局供电系统历年发生的故障案例编制课件教材;三是与广西电网分公司联系取得电气专业各种珍贵的安全案例现场视频录像,四是让在铁总驻勤学习人员收集珍贵事故案例视频,大大丰富了鲜活生动又震憾的教材,因而很爱欢迎。

(3)师资创新

培训师资不仅是供电室管理人员,而且来自调度员本身,鼓励调度员制作课件上讲台,制作业务课件过程就是提高自身业务水平的过程,收到超出预期的效果。

2.4强化应急处置指挥

建立以集团公司供电调度为中心的应急指挥体系,明确供电调度为应急指挥的责任主体,抢修处置方案必须经过路局供电调度批准方可实施,所有参与抢修人员必须在供电调度统一指挥下实施抢修。强化供电调度对应急预案流程的掌握,以应急预案流程为应急指挥和处置的基本依据,严格应急预案的执行。发生故障后,供电调度员立即分析保护信息、故标、故障录波等资料,判断、隔离故障区段,与列车调度员密切配合,掌握供电和行车两方面的条件与要求,果断采取有效措施,快速恢复供电和行车。

2.5加强供电调度信息化管理建设

全路供电调度专业信息化建设远落后列车调度专业,虽然供电调度已使用现代化的SCADA远动系统遥控供电设备,但调度作业仍是一支铅笔、一块橡擦、一支钢笔、一本值班日志、一本停送电倒闸及停送电作业记录簿的人工方式:1.重复工作量大;2.应急处置安全卡控缺乏技术支持。

宁铁集团供电调度于2010年在全路第一个自行研发《南宁供电调度信息管理系统》并投入运用,经过多年的实践并不断改进,功能日趋完善,首先解决了供电调度大量重复工作效率很低的现况;其次供电调度与列车调度命令能互相电子签认,应急处置时高效并避免调度员失误;其三运用计算机实现调度命令联锁,解决了调度命令安全卡控实现技防代替人防;其四供电故障跳闸应急处置时系统自动连接相关线路设备技术资料及应急处置指导,为应急处置提供有力的技术支持。其五既能实时统计故障停电中断行车停时,更重要能统计调度员应急处置过程的停时,帮助深入分析影响运输周时因素。

《南宁供电调度信息管理系统》于2016年6月获准科技申请立项,2017年已完成部分验收工作。

3.实施后的效果

3.1压缩应急处置停时方面

2016年二季度宁铁集团管内接触网故障跳闸共212次,供电调度应急处置运用《接触网跳闸限速卡片》的创新方法,其中192次在1分钟内将关键的行车限制求要传递到列车调度台上,占总数91%,大大超出铁路局要求的3分钟以内,效果非常明显(表1)。

3.2接触网跳闸限速卡片应用方面

从表1统计数据看,接触网跳闸重合失败后,供电调度排查并隔离故障停时压缩至10分以内,而过去每次接触网跳闸重合失败后,隔离故障停时平均约50分以上。应急处置每次停时压缩幅度不是很大,但接触网跳闸频繁基数大,但对中时、周时、旅速、正点率的影响大。

案例1:2017年3月30日衡柳线竹梅洞、立培村、兴安北变电所共3个变电所电源同时停电,导致庙头西至灵川站间接触网大面积停电。供电调度员应急处置迅速得当,仅用16分种完成对3个变电所2个分区所越区供电的全部倒闸作业,恢复正常行车。铁总供电部对南宁局同样的应急处置给予充分的肯定,见。

3.3机车掉分相救援效果明显

供电调度熟练运用《动车(机车)掉电分相救援优化方法》后,一般将动车(机车)掉电分相救援时间运用机车救援方式2小时(最长4小时)以上压缩至20分钟以内,多次得到局领导在不同场合的表扬肯定。

案例2:2015年2月16日22时25分,G421次掉入五塘至南宁东间电分相,供电调度用优化方法救援14分恢复运行,这个高效率的自救方式得到局长肯定,在当天工作简报上写下“供电调度处置得当快速准确”的批语。

3.4调度队伍业务素质有所提高

3.4.1调度值班工作质量提高

2016年至今,南宁供电调度不再出现踩红线、严重违章、严重调度不当的责任事故,避免了2016年西安局供电调度因接触网跳闸应急处置严重违章扩大事故造成停时6小时的严重后果。

3.4.2创新应急处置方法培养人才队伍

继《动车(机车)掉电分相救援优化方法》获2015年南宁铁路局技术创新和合理化建议一等奖及2016年铁总二等奖、《接触网跳闸限速卡片》获南宁铁路局技术创新和合理化建议二等奖、2016年科技项目《高铁电力调度信息管理系统》申报获准立项后,2016年供电调度又相继申报质量管理课题:《多线并行区段快速定位限制行车防止事故》《优化调度方式卡控漏送电防止动车(机车)闯无电区》;2017年申报科技项目《高铁牵引供电调度信息管理系统》;计划2018年申报技术创新课题:《不停电改变高铁AT供电方式》等等,目前供电调度队伍已初步营造出热爱学习、崇尚研究创新的良好氛围,为供电调度室培养具有更多中高级职称的创新人才队伍提供了宝贵的土壤。

3.4.3输送优秀调度员为全路供电调度培训班授课

由于供电应急处置的强化管理,鼓励调度员制作业务课件上讲台,营造了浓郁的崇尚业务学习氛围,供电调度队伍61人,有32人自行制作PPT课件参加2016年调度所优秀课件评比,在调度所各工种调度申报56个课件中评比中均进入前十名,前三名均有供电调度课件;有16人分别上讲台自作的课件给同事上课交流讨论,得到铁总供电部领导及外局同行的观摩肯定,有一名普通供电调度获得铁总运输局的推荐,多次到成都、北京为高铁调度资质班或供电骨干班讲课。

3.4.4为基层站段提供技术帮助

由于供电调度员业务水平提高,先后有6人多次被南宁供电段、柳州供电段、钦州供电段、甚至供电处借用帮助培训技术比武人员、制定应急处置预案、演练方案、作业标准以及故障分析。

3.4.5供电应急处置经验被铁总作为培训内容

(1)应急处置经验作为全路供电调度培训内容

南宁供电调度应急处置经验得到铁总的肯定,被采纳为全路供电专业及行车专业培训班培训内容,2016年开始每年多次举办的全路供电骨干培训班、高铁调度资质班,甚至行车专业适应性培训班,南宁供电调度负责人均被指定为授课教师;先后被南宁局供电处、柳州供电段、钦州供电段、玉林车务段、南宁车站聘请为教师进行应急处置授课。得到广泛认可。

(2)应急处置创新成果得到全路同行广泛借鉴

受到铁总的推荐,共有郑州局、西安局、昆明局、广铁集团、供电调度主任前来切磋交流应急处置创新成果;《优化动车掉电分相救援方法》被济南局、北京局、上海局、成都局、郑州局、昆明局借用为培训教材;《接触网跳闸限速卡片》被乌鲁木齐局拷贝借鉴;2017年5月呼和浩特局供电调度先后4批共28人次到南宁局供电调度室观摩交流,借鉴应急处置经验。