浅谈铁路牵引变电所无人值守

吴进寿

中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北 武汉 430070

摘要：本报告主要探讨铁路牵引变电所无人值守的背景、意义、技术实现及发展前景，分析无人值守牵引变电所的可行性、安全性和经济效益。首先介绍了无人值守牵引变电所的背景和意义，然后分析其实现的关键技术，最后阐述了无人值守牵引变电所的优越性。牵引变电所无人值守不仅能降低运营成本，提高运行效率，还能进一步有效保障铁路运输安全。

关键词：铁路牵引变电所；无人化；辅助监控系统；

0  引言

随着科技的不断发展，铁路牵引变电所无人值守已经成为一种趋势。铁路牵引变电所是铁路供电系统的重要组成部分，其主要作用是将电网三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为单相27.5KV的交流电，分别向铁路上、下行两个方向的接触网供电为电力机车提供动力。然而，传统的牵引变电所存在人员成本高、效率低、安全隐患大、维护困难等问题。

1  背景

近年来，随着铁路运输需求的不断增长，传统牵引变电所的运营模式已难以满足现代铁路运输的需求。一方面，人员成本逐年上升且存在一定的安全隐患；另一方面，设备维护和更新费用也居高不下。专家表示：“无人值守牵引变电所能够有效降低人力成本，提高设备运行效率，是铁路供电系统的未来发展趋势。”为此，铁路部门开始探索实现牵引变电所无人值守的可行性。近年来先后下发了《国铁集团关于做好铁路牵引变电所无人化实施工作的通知》（铁路电电［2020］84号）、《铁路电力牵引供电无人值守工程设计施工补充规定》（铁建设［2020］112号）等文件，进一步阐述及明确铁路牵引变电所无人化值守的设计标准。

2  意义

2.1  降低运营成本

无人值守牵引变电所可减少人力投入，降低人员成本，同时，通过优化设备运行和维护方式，可有效降低设备故障率和维修成本。利用增加的固定摄像机实现视频巡检功能，可以模拟和基本替代人工巡视，具备巡检记录功能，巡检结束自动生成巡检记录表，并能按照巡检时期、巡检制度等条件进行历史记录查询。

2.2  提高运行效率

无人值守牵引变电所采用自动化监控和远程操作技术，实时监控设备运行状态，及时发现和处理故障，确保电力供应稳定可靠。

2.3  保障铁路运输安全

通过实时监测和预警系统，可有效避免因设备故障引发的列车事故，保障铁路运输安全。

3  技术实现

实现铁路牵引变电所无人值守的关键技术包括系统主站建立、综合自动化辅助监控系统、远程操作、智能诊断和安全保障等方面。

3.1  辅助监控系统三级主站建立

各铁路局高速铁路辅助监控系统局级主站、段级主站、所亭级的建立以及各牵引变电所内的辅助监控子系统。

系统架构示意图

3.2  辅助监控系统

无人化牵引变电所辅助监控系统由视频监控及巡检、环境监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制、接地回流监测、高压电缆在线检测等子系统构成，系统采用分层架构，由间隔层和站控层组成，间隔层包括动力环境测控装置和辅助设备，站控层包括综合应用服务器、视频服务器、网络设备和站级终端等。实现对全所视频监视、环境信息监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制、设备巡检等功能的高度集成和一体化监控，支持采集接入、数据存储、告警处理、传输通信、联动和监控等功能。

辅助监控系统系统构成图

室内、外区域监控设备

3.3  远程操作

通过无线通信技术，所内开关装置采用电动操作并纳入远动，对牵引变电所内设备的远程控制。当设备发生故障时，工作人员可在当地、屏柜、远方监控中心进行远程操作，及时恢复设备正常运行。通过增加室内外照明回路控制器、空调控制器、风机控制器，对所内空调、风机和室内外照明回路实现远程控制功能。同时可与自动消防系统联动，启动灭火设备。

3.4智能诊断

基于智能可视化平台，对采集到的设备运行数据进行分析和诊断，准确判断设备故障类型和部位，为维修提供准确依据。利用智能图像识别技术，在自动巡视时判断设备运行是否正常，并大数据整理分析判别是否存在出现故障隐患的机率，提前预警，如出现异常自动进行报警。

设备运行数据分析和诊断

3.5  安全保障

通过设置安防子系统（防火、防爆、防盗）等设施，实时展示安防设备的工作状态、告警状态，可对安防设备进行布防和撤防，确保牵引变电所的安全。同时建立完善的安全监测和预警系统预防以应对各种安全事故。通过上述技术的应用实现对牵引变电所的实时监控和远程操作，确保其安全稳定运行。

4  发展前景

铁路牵引变电所无人值守已成为铁路供电系统的发展趋势。随着科技的进步和成本的降低，越来越多的牵引变电所实现无人值守。实施无人值守铁路部门每年可节省大量的人力成本。同时，由于设备运行效率的提高，电力消耗也得到有效降低，通过与其他领域的深度融合，如物联网、大数据等，将进一步提升铁路牵引变电所的智能化水平，为铁路运输提供更加安全、高效的电力保障。

铁路牵引变电所无人值守作为一种创新模式具有显著的优势，将为铁路部门带来可观的经济效益和社会效益。未来，随着科技的进步和实践经验的积累，铁路无人、智能化牵引变电所将得到更广泛的应用，需积极应对、推广和应用这一技术，促进电气化铁路无人、智能化健康可持续发展。

参考文献:

[1]中国铁路总公司.关于印发《牵引变电所辅助监控系统暂行技术条件的通知》（铁总科信［2018］144号）[S].

[2]陈鹏元.电气化铁路智能牵引变电所的应用浅析[J].电气化铁道,2021,(02):37-40.

[3]边辉杰.关于无人值守牵引变电所相关问题的探讨[J].现代经济信息,2019,(06):388.