引論：我們?yōu)槟砹?3篇電氣化鐵道論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1. 煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護存在的問題

1.1電氣化鐵路接觸網(wǎng)應急搶修裝備配置不完善

我國鐵路在2007年實施第六次大面積提速之后,有線部分地段鐵路的最高運行速度達到了250km/h , 要求電氣化鐵路接觸網(wǎng)的運行質(zhì)量、可靠性以及作業(yè)安全防護都要得到保證, 然而卻沒有相應提高接觸網(wǎng)應急搶修裝備配置的水平。落后的車梯和簡單的工具、機具仍在一些區(qū)段的接觸網(wǎng)工區(qū)使用，進行接觸網(wǎng)的檢修和搶修工作。第六次大面積提速區(qū)段線路采取了封閉措施, 但是仍然要依靠汽車和車梯等簡單的工具進行接觸網(wǎng)的搶修工作, 當接觸網(wǎng)故障時,不能使搶修人員、工具、機具快速到達搶修現(xiàn)場, 嚴重延誤了搶修時間。免費論文。

大同煤礦集團下的電氣化鐵路，采用了接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)的供電和接觸網(wǎng)的維護至關(guān)重要，電氣化鐵路接觸網(wǎng)應急搶修裝備配置不完善與電氣化鐵路快速發(fā)展的需要是不相適應的。免費論文。

1.2存在多種電能質(zhì)量問題

1.2.1牽引負荷的波動性和沖擊性強

目前，煤炭企業(yè)電氣化鐵路的牽引負荷在時間和空間上的分布非常不均勻，具有很強的沖擊性和波動性，這使得電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合治理非常困難。牽引負荷與多種因素有關(guān)，比如線路情況、牽引重量、機車類型及操縱、機車速度、運行圖等。

我國電氣化鐵路牽引變電站的最大容量和高速客運專線牽引變電站遠期規(guī)劃容量分別達到80MVA和120MVA，而且由于電氣化鐵路建設(shè)時考慮到高達100%的過載容量，因此峰值負荷可以達到160-240MVA。這么大的集中負荷會在電網(wǎng)較薄弱的地區(qū)對該地區(qū)的供電系統(tǒng)造成巨大的沖擊，甚至導致電壓波動和閃變等問題的產(chǎn)生。

1.2.2三相嚴重不平衡

由于電力機車是單相負荷的，因此將其接入三相對稱的電網(wǎng)中將在牽引變壓器系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生負序電流。該負序電流幅值較大，它的大小取決于牽引變壓器的連接方式及牽引負荷。如果牽引變電站采用單相接線變壓器，其牽引負荷等于牽引負荷電流的0.144倍，牽引負荷在電力系統(tǒng)中引起的負序電流與正序電流是相等的；如果牽引變電站采用單相V/V接線變壓器，在兩個方向的牽引負荷相等的情況下，其牽引負荷在電力系統(tǒng)中引起的負序電流是正序電流的一半，在兩側(cè)牽引負荷不相等的情況下，兩側(cè)負荷電流之差的絕對值與負序電流成正比。

這樣嚴重的負序電流將在旋轉(zhuǎn)電機中產(chǎn)生負序磁場，造成負序同步轉(zhuǎn)矩在發(fā)電機中產(chǎn)生，并能夠?qū)е赂郊诱饎樱瑫r引起電動機中產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，影響出力。電力變壓器容量利用率會由于三相不對稱負荷而下降，同時變壓器能量損耗會增加，鐵芯磁路也會發(fā)熱。此外，負序電流也會對繼電保護和自動裝置的負序參量啟動原件造成一定的干擾，導致它們頻繁發(fā)生失誤。免費論文。

1.2.3功率因數(shù)較低

在電力機車的不同工況下，牽引網(wǎng)電壓的變化幅度大，進而引起牽引負荷電流相位角的變化幅度較大，從而導致平均功率因數(shù)偏低。在機車處于再生制動工況的情況下，機車電流就會反饋牽引網(wǎng)，引起電流相位角滯后120°到130°；同理，在機車處于其他工況的情況下，相位角和功率因數(shù)也會發(fā)生變化。

因此，大量的無功電流就會通過電力機車向電網(wǎng)注入，使得發(fā)電裝置的效率以及輸電設(shè)備的輸送能力降低，線損增加，導致牽引供電臂電壓的下降，威脅電氣化鐵路的煤炭運輸安全。

2.煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護的方法

2.1提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)應急搶修裝備水平

2.1.1配置搶修列車

為了使大型故障的搶修更加及時有效, 在樞紐地區(qū)或大型區(qū)段站附近，應該設(shè)置搶修基地, 做好搶修車輛的配置，配置一些搶修列車。對接觸網(wǎng)搶修列車分組，每組都包括放線車、綜合作業(yè)車、平板車和軌道吊車。其中，在80km/h以上區(qū)段, 為了和較高速度接觸網(wǎng)運行質(zhì)量的要求相適應，放線車必須具有恒張力放線功能。,為了和鄰線有貨物列車也能搶修其上部接觸網(wǎng)的需要相適應，綜合作業(yè)車必須具備全方位的作業(yè)功能。一般來說，搶修列車的搶修半徑為200km。為了保證在作業(yè)車無法及時到達故障現(xiàn)場的情況下,人員和機具能先行到達，應該在每個接觸網(wǎng)工區(qū)配置1臺平板車、1輛電力搶險工程車、2臺接觸網(wǎng)作業(yè)車。為了方便供電線等高空設(shè)備檢修和搶修，在鐵路樞紐接觸網(wǎng)工區(qū)，應有1臺帶高空作業(yè)吊籃的高空作業(yè)車。搶修時間直接受到軌道車輛運行速度的影響, 要配置好搶修列車，提高搶修時間。

2.1.2依靠計算機技術(shù)，配置好輔助搶修設(shè)備

為了和管內(nèi)接觸網(wǎng)搶修通信需要相適應,接觸網(wǎng)工區(qū)所在地不僅要配置作業(yè)用防護電話，而且應該配置基地通信臺。搶修車輛應該配置車載通信臺。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用, 推廣和應用牽引供電搶修輔助決策系統(tǒng), 該系統(tǒng)集設(shè)備運行、技術(shù)資料、檢修、運行環(huán)境、搶修資源管理及故障定位、快速查找、搶修過程視頻監(jiān)控、信息傳遞、搶修預案等功能于一體，方便故障搶修決策和故障原因分析處理,使得接觸網(wǎng)應急搶修裝備水平和煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理維護水平不斷提高。

2.2采用動態(tài)補償方案

目前，兩類動態(tài)補償裝置靜止動態(tài)無功補償裝置（SVC）和靜止無功補償器（STATCOM）已在日本、法國、英國、澳大利亞等國的大量工程中得到實際應用。

SVC裝置的基本原理是利用晶閘管能夠?qū)崿F(xiàn)電感的連續(xù)可調(diào)，它實現(xiàn)無功補償是通過無源器件儲能的方式，可以實現(xiàn)對波動性負荷進行快速、連續(xù)地補償，并可以利用無源濾波器濾除系統(tǒng)中的高次諧波。

STATCOM裝置是由大功率自關(guān)斷電力電子器件構(gòu)成的，它實現(xiàn)動態(tài)補償?shù)哪繕耸峭ㄟ^將變流器經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，并對其交流側(cè)輸出電壓的相位與幅值進行適當調(diào)節(jié)，或直接控制其交流側(cè)電流。相對于SVC，STATCOM具有許多優(yōu)點，包括響應速度高、運行范圍大、工作效率高、諧波含量低、負荷適應性好、占地面積小等。STATCOM具有雙向無功補償及相間有功轉(zhuǎn)移的能力，因此，它對負序電流和無功電流的補償效果更顯著，更適合用于電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合治理領(lǐng)域。

實踐證明，基于STATCOM的牽引變電站綜合補償技術(shù)是解決電氣化鐵路電能質(zhì)量問題的理想途徑。

3. 結(jié)束語

根據(jù)幾十年來我國電氣化鐵路的運行經(jīng)驗, 結(jié)合大同煤礦集團下的電氣化鐵路的實際情況，要做好煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護工作，為煤炭企業(yè)電氣化鐵路的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

[1]劉永紅. 鐵路電力牽引供電接觸網(wǎng)技術(shù)體系及主要技術(shù)標準的探討[J]. 鐵道機車車輛, 2009,(01) .

[2]湯文斌,劉和云,李會杰,郭華. 模擬大氣環(huán)境下電氣化鐵路接觸網(wǎng)覆冰實驗研究[J]. 華東電力, 2009,(02)

[3]班瑞平,張寶奇. 提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)應急搶修水平的思考和建議[J]. 鐵道機車車輛, 2009,(01) .

篇2

一、牽引變電所饋線故障問題的有關(guān)分析

1.1饋線故障的簡要介紹

接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障是在電氣化鐵路牽引變電所中最常遇到的問題之一，也是發(fā)生頻率最高、范圍最廣的一種故障。隨著電氣化鐵路的發(fā)展，特別是高速客運專線的建設(shè)運行對電能的需求與質(zhì)量的要求越來越高，饋線故障就亟待解決，對饋線繼電保護的功能就需要越加完善、準確，不然就會影響牽引變電所供電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

對于饋線故障的處理技術(shù)經(jīng)過了三個不同的階段，分別是：人工式饋線處理階段、分布式饋線處理階段以及集中式饋線處理故障階段。研究人員對這三種不同階段的處理方式進行了大量的試驗后指出分布式饋線處理方式是最基本的解決饋線故障問題的方法。

1.2饋線故障的原因分析

饋線故障是歸屬于接觸網(wǎng)故障又稱短路故障中的一種典型的故障類型，其發(fā)生的頻率高，范圍廣泛。在2013年3月9日13：16左右，京廣高鐵定州東站的牽引變電所211#、212#的饋線發(fā)生跳閘現(xiàn)象，經(jīng)過相關(guān)人員的整體故障排查后進行了手動合閘操作，結(jié)果合閘失敗。隨即在13：29分，相關(guān)人員從開展供電調(diào)度工作，將定州東站的牽引變電所的F線撤下，給予T線供電成功。接著在3月10日凌晨左右，相關(guān)人員對天窗內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)備進行檢修時發(fā)現(xiàn)，在保定東至定州東站的跨中處F線與PW線有灼傷的痕跡。對此，有關(guān)人員召集所有設(shè)計工程師開會對此問題進行研討，經(jīng)過細致的現(xiàn)場排查與檢修工作以及在查閱了借鑒了國內(nèi)外著名的有關(guān)著作后，這起饋線灼燒事故的主要故障原因是受當時強風天氣的影響，F(xiàn)線與PW線發(fā)生放電現(xiàn)象，這次放電主要的原因是在F線與PW線對向下錨柱處，其之間的動態(tài)安全距離小于規(guī)定的300mm。

仔細分析以上的京廣高鐵的牽引變電所饋線發(fā)生故障的典型案例后，我們大致可以得出易引起饋線發(fā)生故障現(xiàn)象的原因主要有以下兩種因素：

1.2.1客觀原因

由于接觸網(wǎng)長期暴露于空氣中，受到空氣中的陽光、大氣、微粒子等漂浮雜質(zhì)的影響，其穩(wěn)定性不強的絕緣層就會產(chǎn)生故障現(xiàn)象，間接就會導致接觸網(wǎng)饋線產(chǎn)生短路故障，進一步會對接觸網(wǎng)的饋線部分產(chǎn)生一定的安全損害。雖然這種故障問題的發(fā)生率極高，但是由于其本身對整體供電系統(tǒng)所構(gòu)成的安全危害性較少，因此，只要相關(guān)人員積極采取處理措施，就可以避免此類問題的發(fā)生。

1.2.2主觀原因

這里所指的主觀原因大致可以概括為牽引變電所本身的性能不完善、設(shè)計人員設(shè)計的不合理以及科學供電技術(shù)的不完善這三個方面。在電氣化鐵路中牽引變電所是一種把區(qū)域電力系統(tǒng)送來的電能通過牽引變壓器將220kV的電壓降至27.5kV，再輸送到鐵路上的接觸網(wǎng)，為電力機車提供電力來源的電力設(shè)施，其本身由于科學技術(shù)的不完善，以及在鐵路干線的分布與設(shè)置布局上面沒有做到結(jié)合實際地質(zhì)情況等特點，使得牽引變電所的設(shè)置與布局不夠合理等從而導致變電所里的饋線產(chǎn)生不同的故障問題。

二、牽引變電所饋線保護功能的深入研究

現(xiàn)如今，只有積極的采取合理的方式去完善牽引變電所供電系統(tǒng)中的饋線保護裝置，使其能正常地在實際應用中發(fā)揮其應有的性能，這樣才能促進我國的電氣化鐵路的高效運行與快速發(fā)展。下面就主要分析在日常操作中應用最廣泛，解決饋線故障問題的兩種可行方法，并對饋線保護提出了完善策略。

2.1距離保護措施的原理及應用分析

為了能夠檢測出被測試線路的電壓與線路電流的比例大小，從而更好的去解決饋線故障，我們就要采取這種叫距離保護的方式。距離保護措施是由啟動元件、方向元件，阻抗元件、時間元件與出口元件這四個部分組成。在距離保護措施中還有一個元件也很重要，它就是阻抗繼電器，其通常都是單相式的，其可以在繼電器內(nèi)只加入一個電壓u與一個電流i，而在這繼電器中電壓u與電流i的比值就叫做繼電器的測量阻抗值Zm。通常的測量阻抗可表示為：。一般的阻抗繼電器可以分為以下三類：

（1）圓特性阻抗繼電器

在其中最常見的就是全阻抗繼電器，它是一個以坐標原點為圓心，以阻抗值的絕對值為半徑的一個圓形，在圓內(nèi)區(qū)域為保護區(qū)，圓外為非保護區(qū)。在保護區(qū)內(nèi)工作的表達式為。只要測量阻抗機器在保護區(qū)內(nèi)，那么繼電器就在工作狀態(tài)，從而達到保護饋線的作用。

（2）方向阻抗繼電器

在方向阻抗繼電器中的圓形構(gòu)建就不同于圓特性的阻抗繼電器，其是以一個阻抗值的絕對值為直徑并且通過坐標原點的圓，同理圓內(nèi)保護，且保護的動作具有一定的方向性。其特點在于對于加入到阻抗繼電器中的電壓與電流會產(chǎn)生相應的變化，致使其的動作阻抗就會不同。

（3）偏移特性阻抗繼電器

此種類型的阻抗繼電器是介于上述兩種阻抗繼電器性能之間的一種，其的動作特性發(fā)生了向右偏移了一個量的改變。其的特性圓的組成方式也會有所不同。

分析完不同類型的阻抗繼電器后，通過圖1距離保護措施的原理示意圖，我們可以設(shè)阻抗繼電器的使用電壓為Uop=Um-ImZset，這里的Zset是指在饋線中要保護的區(qū)域的阻抗值。由此得知，在饋線的保護區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)短路的故障，電壓小于0，如果在饋線的保護區(qū)域外出現(xiàn)短路的故障，那么電壓就會大于0.當整體電壓值大于測量阻抗值時，這就表明此時變電所處于保護饋線的狀態(tài)。

圖1 距離保護措施的原理示意圖

在分析距離保護時限的特性時，我們可以借鑒參考三段式保護電流的時限設(shè)定。距離保護的時限配合是饋線進行防護工作的首要選擇措施：

例如在新豐鎮(zhèn)鐵路牽引變電所，其采用了國內(nèi)目前最先進的綜合自動化設(shè)備，其中設(shè)有18條不同區(qū)域不同方向的饋線傳輸電能，在有一次使用過程中由于受到了外界環(huán)境的影響，絕緣層發(fā)生了故障，導致其供電系統(tǒng)整個癱瘓，在經(jīng)過專業(yè)人員的仔細排查與分析后，采取增加電流的方法使得測量阻抗值逐步增大，起到了對饋線的保護作用。由于其反應的電壓與電流值較直觀，明顯，又便于測量，測量結(jié)果又較為精確，因此，人們多采取這種距離保護措施去解決饋線故障的問題。

2.2自適應距離保護措施應用分析

在對自適應距離的保護措施進行試驗時我們采用的是綜合諧波含量，利用新的數(shù)學定義式對測量阻抗值進行了細致的計算，由于供電系統(tǒng)的電力機車中含有豐富的奇次諧波能量，所以測量出的諧波阻抗值如果功率大于整定值，那么就表示自動收縮繼電器的功能處于邊界狀態(tài)，如果測量出的阻抗值大于整定值，在遇到饋線發(fā)生短路問題時，一定量的諧波能量也會在短路的線路中存在，這時將短路線路的綜合諧波含量定位一個參數(shù)，將測量出的阻抗值與這個定值參數(shù)進行比較分析，當阻抗值小于這個綜合諧波含量值時就表明此刻保護裝置應減少或停止對于邊界的收縮。由于自適應距離保護措施設(shè)計到不同領(lǐng)域的專業(yè)知識以及其需要利用不同的數(shù)學與物理公式進行試驗與計算，在一般的實際操作中，專業(yè)人員還是更青睞于使用距離保護措施來提高牽引變電站饋線的防御性能。

當檢測到的二次諧波含量超過整定值時，會閉鎖距離保護：

其中：KYL為二次諧波含量整定值。

?動作特性實現(xiàn)

當檢測到的綜合諧波含量超過整定值時，會對距離保護抑制：

其中： =（I2+I3+I5）/I1;

I1、I2、I3、I5―分別為基波、二次、三次、五次諧波分量;

Kh─諧波抑制加權(quán)系數(shù);

Rh、Xh―分別為考慮諧波抑制后的電阻和電抗。

在饋線裝置中應用自適應距離保護措施時要注意對于平臺要使用適合的工作速率，盡量避免使其達到限制速度，在保護裝置上要采用1.2k/s的采樣速度。通過對于sin與cos的濾波器的幅頻圖表的分析得知，sin的保護裝置對于高速率的頻率相比于cos的保護裝置的抑制能力更好，而cos的保護裝置對于直流電源的抑制作用要更好，各有各的優(yōu)點。但是根據(jù)各方面綜合來看，在電氣化鐵路的牽引變電所中對于饋線裝置的保護選擇cos保護裝置是最好的，主要是因為cos保護裝置抑制的直流電源對測距的影響較大，這就可以減少饋線在使用中所受的損害。而高頻分量的成分少，對饋線的損害也就減少。

2.3 饋線保護的后續(xù)措施完善

在對饋線進行以距離保護為主導方式的保護工作后，還需要通過其他的方式來做好對饋線保護功能以及系統(tǒng)的完善。這里的完善后續(xù)措施主要有：配置線路電流增量保護、電流速斷保護以及饋線過負荷保護等。其中最常見的也是最易操作的就是電流速斷的方式，在圖2的人工式饋線故障處理圖中，我們可以看到在變電站M的后部位置有速斷裝置，在變電站的電能經(jīng)過這速斷裝置的處理后就會通過線路的電流方向傳輸電能，這樣也是在對牽引變電所的饋線起到了保護作用。

圖2 人工式饋線故障處理技術(shù)示意圖

三、結(jié)語

在經(jīng)過長期的應用后，距離保護措施在解決饋線故障方面可行性最好。因此，作者建議相關(guān)人員積極采取距離保護等措施去解決饋線故障的問題，并積極采取電流增量、電流速斷、饋線過負荷保護等后續(xù)措施去完善饋線保護措施，這樣才能更好的解決饋線故障問題，進一步推進我國的牽引變電所供電系統(tǒng)能夠更好的為不同區(qū)域的不同用戶服務(wù)。

參考文獻：

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0引言

西南交通大學有部分直接服務(wù)于鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的專業(yè)，其中“鐵道電氣化”專業(yè)作為教育部、鐵道部的重點特色專業(yè)而一直受到重視。

分布于鐵路沿線的牽引變電所，是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發(fā)展，變電所綜合自動化技術(shù)水平的不斷提高，對從事牽引變電所設(shè)計、運行、管理等方面的專業(yè)技術(shù)人才的需求數(shù)量增加，同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此，在教學環(huán)節(jié)中，應加強學生理論和實踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校區(qū)建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。

1模擬變電所簡介

我校模擬變電所分為兩期建成:

I期是與實際變電所相同的開關(guān)控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設(shè)計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。

Ⅱ期是模擬一段地方電力網(wǎng)或電氣化鐵路的環(huán)境下，一個調(diào)度中心使用遠動監(jiān)控系統(tǒng)控制的五個變電所，圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所，且負載的大小和相位均可調(diào)節(jié)，其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設(shè)備測試系統(tǒng)。

模擬變電所中被監(jiān)控設(shè)備的位置狀態(tài)信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關(guān)量輸人/輸出模塊相連接，電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜，輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發(fā)的遙控命令，通過以太網(wǎng)傳輸，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控的功能。遠動監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結(jié)構(gòu)的Momentum，其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環(huán)境的編程軟件套件，具有很強的設(shè)計性、可擴展性;主站組態(tài)軟件iFix支持工業(yè)標準，具有開放性、可組態(tài)性、兼容性及可開發(fā)性。

為了比較和研究，我系的教師正在進行一系列的科研開發(fā)，其目標是在模擬變電所二次系統(tǒng)中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(tǒng)(DCS)實現(xiàn)變電所自動化管理，其結(jié)構(gòu)圖如圖4。

2教學實踐基地的開發(fā)

1)校內(nèi)學生及現(xiàn)場工程技術(shù)人員，可對照變電所各種屏柜，提高閱讀二次系統(tǒng)接線圖、安裝施工圖的能力，通過開閉操作、設(shè)置故障等項目的訓練，可以培養(yǎng)他們對現(xiàn)場運行中出現(xiàn)的故障的分析和處理能力，包括一次設(shè)備的故障范圍的判斷、二次系統(tǒng)的故障判斷、查找和處理。

2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結(jié)構(gòu)、原理;斷路器參數(shù)的測量與調(diào)整;變電所二次接線、電纜的數(shù)字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術(shù);變壓器控制、保護盤結(jié)構(gòu)、接線、檢測、調(diào)試及整套保護聯(lián)動實驗(包括整定計算);在以上各盤設(shè)置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。

3)運動系統(tǒng)遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。

4)利用便攜式計算機對遙控設(shè)備進行合、分實驗，讓學生了解遠動系統(tǒng)是如何驅(qū)動被控設(shè)備動作。

5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網(wǎng)頁，實時了解該PLC的運行、通信等狀態(tài)的實驗。

6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調(diào)度員的工作職責、工作內(nèi)容、iFix軟件的各種功能的使用，從而對遠動系統(tǒng)有更深層的了解。

7)利用組態(tài)軟件Concept對PLC進行配置，使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設(shè)計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程，使學生熟練掌握Concept編程方法。

8)自動化組態(tài)軟件iFix系統(tǒng)的安裝，熟悉掌握iFix系統(tǒng)軟件的運行環(huán)境及其安裝過程。

9)通過在iFix系統(tǒng)新增6#模擬變電所的實驗，使學生了解iFix系統(tǒng)的可組態(tài)性及可擴展性。

10)進行繼電保護單體測試及數(shù)據(jù)管理。

11)進行繼電保護盤上測試及數(shù)據(jù)管理。

12)微機保護裝置的調(diào)試與特性實驗。

3實踐意義

模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后，至今已連續(xù)培訓了五屆畢業(yè)生和一批現(xiàn)場工程技術(shù)人員，經(jīng)總結(jié)，其實踐意義在于:

1)為學生提供專業(yè)技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監(jiān)控技術(shù)等幾乎全部專業(yè)課程的大量綜合性實驗，以及電氣設(shè)備的實際操作技能、檢修調(diào)試技術(shù)、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優(yōu)勢，以模擬變電所為基地，配合學生專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課學習，開發(fā)如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網(wǎng)絡(luò)與通訊等領(lǐng)域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設(shè)備的集中，能夠按項目組織學生進行綜合性實訓，盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。

2)對于現(xiàn)場技術(shù)和施工人員，很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝，能查找和處理運行故障和設(shè)計缺陷。通過實地培訓，能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地區(qū)鐵路已完全實現(xiàn)電氣化，全區(qū)擁有牽引變電所200多座，其中大都為上世紀70~80年代所建，技術(shù)水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成，對其技術(shù)改造具有借鑒的意義，在應用新技術(shù)、新設(shè)備和進行技術(shù)創(chuàng)新方面起到示范的作用。

篇4

根據(jù)鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃：“十一五”期間建成7000公里高速客運專線，到2020年左右，我國將建成線路長度約1.2萬km的高速鐵路，而“十一五”期間建成7000公里高速客運專線。按未來15年高速鐵路將建設(shè)2萬公里計算，將有約一萬公里高速鐵路區(qū)段處在多雷區(qū)、雷電活動特殊強烈地區(qū)，而截至目前，雷電事件，已給鐵路客運系統(tǒng)造成多起安全故障[1]。

以“723”甬溫線事故為例，2011年7月23日19時30分左右，雷擊溫州南站沿線鐵路牽引供電接觸網(wǎng)或附近大地，通過大地的阻性耦合或空間感性耦合在信號電纜上產(chǎn)生浪涌電壓，在多次雷擊浪涌電壓和直流電流共同作用下，LKD2-T1型列控中心設(shè)備采集驅(qū)動單元采集電路電源回路中的保險管熔斷[2]。同時，雷擊也造成軌道電路與列控中心信號傳輸?shù)腃AN總線阻抗下降，導致5829AG軌道電路與列控中心之間出現(xiàn)通信故障，雷擊是造成此次事故的首要原因。

根據(jù)事故所在區(qū)域雷擊數(shù)據(jù)進行的統(tǒng)計分析[2]，7月23日19時27分至19時34分，溫州南站至永嘉站、溫州南站至甌海站鐵路沿線走廊內(nèi)的雷電活動異常強烈，雷擊地閃次數(shù)超過340次，每次雷擊包含多次回擊過程，幅值超過100千安的雷擊共出現(xiàn)11次。

在高速鐵路發(fā)達的歐洲中部地區(qū)每100公里接觸網(wǎng)在1年時間內(nèi)才可能遭受1次雷擊[3]。基于這樣的雷擊概率數(shù)據(jù)，德國采用的方法是在雷電較多的地段安裝避雷器，而在其它雷電較少的區(qū)段，一般不考慮安裝避雷器等防雷裝置。而與德國相比，日本的地理環(huán)境、氣象環(huán)境完全不同，因此對電氣化接觸網(wǎng)的保護措施也截然不同。日本根據(jù)雷擊頻度及線路重要程度，將防雷等級劃分為A、B、C三級區(qū)域。A級區(qū)域雷害嚴重且線路重要，全線接觸網(wǎng)都架設(shè)避雷線，同時在牽引變電所出口、接觸網(wǎng)隔離開關(guān)、電纜接頭連接處、架空避雷線接地線終端等重要部位設(shè)置避雷器；B級區(qū)域雷害較重且線路重要，對部分特別地段的接觸網(wǎng)架設(shè)避雷線，同時在與A級區(qū)域相同的重要位置安裝避雷器；對于C級區(qū)域，一般只在一些重要位置安置避雷器[3]。

對于雷電的形成來分析，我國很多地區(qū)（比如西南地區(qū)、東南沿海地區(qū)）有類似于日本的地理和氣象環(huán)境，但鐵路接觸網(wǎng)的防雷保護卻沒有吸取日本高鐵的經(jīng)驗，反而機械地學習了德國經(jīng)驗，所以在高速鐵路剛發(fā)展的幾年內(nèi)，不可避免的由于雷電影響而造成多起事故，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了深刻的負面影響。

因此電氣化鐵路接觸網(wǎng)的防雷避雷形勢十分嚴峻，避雷器作為電力系統(tǒng)中常規(guī)的避雷防雷裝置，將會在鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)中得到普遍的應用，而其狀態(tài)性能的好壞也將直接關(guān)系到整個牽引系統(tǒng)防雷工作的成敗，因此對電氣化接觸網(wǎng)避雷器性能狀態(tài)監(jiān)測的研究勢在必行！

避雷器性能優(yōu)劣檢測原理與監(jiān)測方法仍然沿用電力系統(tǒng)中的常用的研究方法。但鐵路牽引系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相比具有負荷移動、方式多變等特點，加之接觸網(wǎng)與電網(wǎng)不同的拓撲結(jié)構(gòu)，導致對接觸網(wǎng)用避雷器進行狀態(tài)性能檢測的時候面臨諧波電流復雜、頻繁操作過電壓等諸多新的問題。

1 鐵路接觸網(wǎng)特性分析

本課題所針對的避雷器運行的背景環(huán)境是牽引供電系統(tǒng)，它是指三相電力系統(tǒng)接受電能向單相交流電氣化鐵道行駛的列車輸送電能的電氣網(wǎng)絡(luò)，主要構(gòu)成部分如圖1所示。牽引變電所控制及變換電能，轉(zhuǎn)換接觸網(wǎng)與電力系統(tǒng)之間的電壓，接觸網(wǎng)則負責向列車供給電能，我國干線電氣化鐵道的供電制式是工頻單相交流制，接觸網(wǎng)的額定電壓是25kv[4]。

圖1 牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

負荷的特殊性決定了接觸網(wǎng)的特征不同于一般三相輸配電網(wǎng)絡(luò)，主要原因有以下幾點：

1、 電力機車是大功率單相負荷。

2、 電力機車是移動性負荷，由于電氣化鐵道線路的條件多變，機車在行進過程中阻力也不斷的變化，頻繁地在起動、加速、惰行、制動等工況之間轉(zhuǎn)換，機車負荷的劇烈波動容易造成接觸網(wǎng)電壓異常波動，容易帶來操作過電壓影響。

3、 電力機車是非線性負荷，我國大量采用的交直流型電力機車，主電路一般都為相控整流電路，網(wǎng)側(cè)電流含有較大諧波成分，且含所有奇數(shù)次諧波，包括3次及3的倍數(shù)次[4]。

本文主要針對接觸網(wǎng)用避雷器的工作條件及背景環(huán)境，其他的有關(guān)牽引供電系統(tǒng)及接觸網(wǎng)的內(nèi)容不作為研究的對象，而能夠給避雷器性能狀態(tài)帶來危害的諧波電流和電壓波動也是本文分析的重點之一。

1.1 接觸網(wǎng)諧波特性分析

在避雷器性能檢測過程中，阻性電流值因其能夠很好的反映避雷器的狀態(tài)性能常用來判斷避雷器性能優(yōu)劣的重要依據(jù)。但是在諧波污染嚴重的情況下，阻性電流中就含有較大分量的諧波含量[5]，嚴重的影響了性能分析的精確性[6]。而在電氣化鐵路系統(tǒng)中，電力機車多采用PWM控制電路，容易給接觸網(wǎng)帶來嚴重的諧波污染[7]，諧波在接觸網(wǎng)傳播的過程中，當接觸網(wǎng)參數(shù)與機車匹配時會發(fā)生諧振和嚴重的諧波放大[8]。根據(jù)CRH2動車組的模型仿真分析[9]，當機車在運行工況之間切換時，對應的輸出功率會發(fā)生變化，由于基波與各諧波電流的變化不同步，導致不同輸出功率下諧波電流含量的變化較大。由諧振引起的電壓畸變，會進一步使機車諧波電流增大，形成了一個類似于正反饋的相互激勵過程，導致接觸網(wǎng)形成諧振過電壓，燒損避雷器等設(shè)備 [10]。

因此，在避雷器性能監(jiān)測分析的過程中，諧波含量的檢測對避雷器工作狀態(tài)的分析具有重要的作用[11]。基于場強法的諧波檢測方法在筆者的論文[12]中已經(jīng)具體闡述實現(xiàn)并已成功運用到本系統(tǒng)中。

1.2接觸網(wǎng)電壓波動分析

電氣化鐵路牽引負荷表現(xiàn)為移動且運行工況切換頻繁的特點，是一種十分典型的日波動負荷，符合短時沖擊的特點。接觸網(wǎng)的電壓波動與線路條件、機車類型、運行工況、機車速度、牽引重量等因素有關(guān)，且這些影響因素具有隨機的特點。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，接觸網(wǎng)電壓波動范圍最大可達30%，同時電壓峰值最高達到460V，波峰系數(shù)達到1.92，電壓峰值的大范圍變化對設(shè)備的安全構(gòu)成了較大的隱患[13]，這其中也包含避雷器。因此在對避雷器性能在線監(jiān)測的過程中，頻繁的操作過電壓將是一個值得深究的問題。

為此，在本系統(tǒng)中額外添加了避雷器運行過電壓監(jiān)測功能，設(shè)定運行過電壓的閾值，并記錄下運行過電壓的時間和次數(shù)，有助于對避雷器性能狀態(tài)和故障原因的研究分析。

2 氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器、監(jiān)測點裝置、數(shù)據(jù)采集節(jié)點及上位機數(shù)據(jù)管理平臺組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示，分別利用感應式電壓傳感器和電流互感器采集避雷器運行的電壓信號和電流信號，每只避雷器有其固定的監(jiān)測點裝置，采集處理監(jiān)測到的狀態(tài)數(shù)據(jù)；一只數(shù)據(jù)采集節(jié)點可以處理多個監(jiān)測點裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用RS485實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點與上位機之間的數(shù)據(jù)通信。

主控PC向下位機數(shù)據(jù)采集節(jié)點發(fā)出索要數(shù)據(jù)的控制指令后，節(jié)點根據(jù)接收的指令要求再向監(jiān)測點裝置索要當前的監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測點裝置在收到指令后就按要求將監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳給數(shù)據(jù)采集節(jié)點，節(jié)點確定收到監(jiān)測數(shù)據(jù)之后，再將這些數(shù)據(jù)有次序的回傳給主控PC，上下位機之間采用ModBus通信協(xié)議，并通過CRC校驗，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。

圖2 避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 監(jiān)測點電路結(jié)構(gòu)設(shè)計

避雷器性能在線監(jiān)測點主要完成避雷器運行電壓及泄漏電流的采集、計算及其信號處理和組網(wǎng)通信等功能。整體結(jié)構(gòu)由電流采集模塊、電壓采集模塊、90E36信號處理模塊，單片機控制模塊、電源模塊、RS485通信模塊、雷擊計數(shù)模塊及LCD顯示模塊組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計框圖如圖3所示。

圖 3 監(jiān)測點電路結(jié)構(gòu)設(shè)計框圖

2.2 RS485串行組網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)設(shè)計

在數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡(luò)應用中，RS485是一種常用的串口通信標準，它是在RS232標準基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種平衡傳輸標準，能夠克服RS232通信距離短，速度低等缺點，其最高傳輸速率達到10Mbit/s，最遠傳輸距離可達1200m；具備多點、雙向通信功能，即可允許同一條總線上連接多達32個數(shù)據(jù)節(jié)點，而且節(jié)點驅(qū)動能力強、沖突保護特性好。由于RS485標準對接口要求的特殊性，用戶亦可建立自己需要的通信協(xié)議。因此，本系統(tǒng)采用RS485標準組網(wǎng)通信，如圖4所示，其中N≤32。

圖4 RS485組網(wǎng)通信框圖

3 結(jié) 論

在高速鐵路剛發(fā)展的幾年內(nèi)，就因雷電影響造成多起列車停車晚點事故，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了深刻的負面影響，鐵路系統(tǒng)的防雷避雷研究已經(jīng)成為一個研究的熱點課題。傳統(tǒng)的避雷器的故障監(jiān)測研究只針對于電力系統(tǒng)的應用背景，鐵路牽引系統(tǒng)具有負荷移動、運行方式多變而造成的諧波電流復雜、頻繁操作過電壓等特點，而諧波電流和操作過電壓都會嚴重的影響著避雷器性能狀態(tài)。因此針對接觸網(wǎng)系統(tǒng)的特殊性，本文提出了氧化鋅避雷器性能在線監(jiān)測的實現(xiàn)方法，并設(shè)計了在線監(jiān)測點的硬件裝置、數(shù)據(jù)采集節(jié)點及主控PC數(shù)據(jù)管理平臺。經(jīng)測試，本監(jiān)測系統(tǒng)具備對避雷器阻性泄漏電流和相位差值進行精確檢測，數(shù)據(jù)傳輸流暢，同時具有實時數(shù)據(jù)圖形化顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。系統(tǒng)運行試驗驗證了理論分析和設(shè)計的正確性，為其它電氣設(shè)備實時監(jiān)測研究提供了重要的理論基礎(chǔ)和實際的指導意義。

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篇5

以上精辟判斷，出自負責該課題組的寧夏電力科學研究院系統(tǒng)分析室主任黃永寧。

現(xiàn)年48歲的黃永寧，在人生的26年里與“電力系統(tǒng)分析”結(jié)下不解之緣。多年來，他以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和爭創(chuàng)一流的職業(yè)精神，刻苦鉆研、勇于拼搏，填補了寧夏電網(wǎng)系統(tǒng)分析和仿真計算、電能質(zhì)量數(shù)字化分析、相量測試等電網(wǎng)智能分析領(lǐng)域的空白。

功夫不負有心人。2011年9月，黃永寧被榮聘為寧夏電力公司首席技術(shù)專家，成為勇立電力科研 “潮頭”的領(lǐng)軍人。

“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”

1981年，18歲的黃永寧考入西安交通大學。懷揣奉獻電力科學事業(yè)的夢想，電機系發(fā)電專業(yè)成了他開啟人生理想的鑰匙。

“在大學校園，我常常凝望圖書館門口錢學森先生的高大塑像。在那里，我種下了此生與電力研究相守的‘種子’。每當遇到困難，科學巨匠的奮發(fā)精神總激勵我前行。他們對祖國、對事業(yè)的熱忱，不僅在專業(yè)學習方面給予我充足養(yǎng)分，更凈化了我的靈魂。”黃永寧深情地說。

1985年，邁出大學校門的黃永寧，作為“支邊”知識分子回到家鄉(xiāng)，進入寧夏電力試驗研究所（寧夏電力公司電力科學研究院前身）高壓室工作。第二年他又調(diào)入剛成立的系統(tǒng)室，主要從事電網(wǎng)電力系統(tǒng)短路、潮流、穩(wěn)定三大計算系統(tǒng)分析工作。

20世紀80年代中期，信息技術(shù)已經(jīng)開始運用于電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域，包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、電力負荷控制、計算機輔助設(shè)計、計算機仿真系統(tǒng)等。然而，寧夏電網(wǎng)由于條件所限，海量的計算工作仍需依賴大量的人力計算。當時，電子計算能夠進行電力系統(tǒng)三大計算的設(shè)備，離寧夏最近的是西安某科研機構(gòu)所投運的VAX小型機，高昂的運算費用，往返的時間等巨大的成本使年輕的黃永寧感到“窩火”。他許下承諾：“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”

1986年年底，黃永寧背起行囊，赴清華大學深造。“那年春節(jié)我未能與家人團聚，但那次學習之旅使我真正邁進了智能電力系統(tǒng)計算的門檻，更加堅定了我致力‘電力系統(tǒng)分析’并一生都愿意為之付出的信念。”黃永寧說。

學習期間，他參與了編寫程序及使用說明書，使寧夏電網(wǎng)成功引進了清華大學微機版《電力系統(tǒng)三大計算軟件包》，填補了寧夏電力系統(tǒng)計算工作的空白。

“繁瑣的計算推演，計算機可在下班時間運算。第二天上班時計算機顯示出自己想要的結(jié)果，甭提多高興了！”黃永寧的微笑里依然洋溢著昔日的興奮。

那時，他是寧夏電力界最先接觸電腦的“弄潮兒”。他的同事們也從浩瀚的數(shù)據(jù)計算海洋中解脫出來。當年的黃永寧雖然年輕，但是在大伙的心目中已成為知名的“電力人物”了。

如今，寧夏電科院所使用的電力系統(tǒng)計算分析工具，與當年相比不可同日而語。剛剛建成的“寧夏電力公司電網(wǎng)仿真實驗室”是國內(nèi)目前最為先進的全數(shù)字動態(tài)仿真系統(tǒng)之一。借助這一平臺，黃永寧及其團隊將開創(chuàng)寧夏電網(wǎng)電力系統(tǒng)仿真分析工作的全新局面。

“我們要像‘保健醫(yī)生’一樣，讓電網(wǎng)運行‘規(guī)矩有型’”

又一個喜訊在寧夏電力系統(tǒng)交口相傳――黃永寧主持完成的《節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置的研制與應用》科研項目，獲寧夏回族自治區(qū)科學技術(shù)進步獎一等獎，寧夏電力公司科學技術(shù)進步獎一等獎，該裝置的實用新型和外觀設(shè)計兩項專利獲國家專利局授權(quán)。

迄今為止，國內(nèi)外研究應用的超導故障限流器、串聯(lián)諧振限流器及固態(tài)限流器等，采用電力電子器件的限流裝置，雖然動作快速但容量有限，價格昂貴，應用量很少，大部分處于試驗樣機階段。黃永寧及團隊研制的節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置取得了新的突破。在石嘴山供電局投運的35KV戶外電網(wǎng)限流裝置，每年可節(jié)省運行損耗高達390萬千瓦時，直接節(jié)電經(jīng)濟效益達195萬元。

目前，黃永寧及其團隊正在推進《戶外高壓可重復節(jié)能電網(wǎng)限流裝置研制》科研項目。為克服瓶頸，他創(chuàng)造性地提出了“戶外高壓可重復節(jié)能限流裝置”的構(gòu)想。該裝置以較低的成本和極大的節(jié)能降耗效果，實現(xiàn)在高壓、超高壓電網(wǎng)限制短路電流的功能。“這是一項世界領(lǐng)先技術(shù)”，黃永寧估算，該限流裝置若運用于全國電網(wǎng)，將產(chǎn)生百億元的經(jīng)濟效益。

“‘短路與諧波’是威脅電網(wǎng)安全的幽靈，必須像醫(yī)生做手術(shù)一樣精確診治。”黃永寧做出剪刀的手勢。自從事電能質(zhì)量分析與測試以來，諧波成為了黃永寧及其團隊直面的一大難題。黃永寧說，這一課題做了20多年，我們要像“保健醫(yī)生”，手拿“手術(shù)刀”，讓電網(wǎng)運行“規(guī)矩有型”。

黃永寧說，諧波是影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的“罪魁禍首”，對電網(wǎng)的污染就像化工廠向清澈的湖泊排污一樣。在理想干凈的供電系統(tǒng)中，在只含線性元件的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。在實際的供電系統(tǒng)中，由于有非線性負荷，如整流負載、電力機車、軋鋼機、電弧爐等存在，當電流流過與所加電壓不呈線性關(guān)系的負荷時，就形成非正弦電流，造成電網(wǎng)污染。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

“作為從事電網(wǎng)系統(tǒng)分析研究電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的一名工作人員，必須結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展現(xiàn)狀，為當?shù)仉娏ㄔO(shè)和用戶使用優(yōu)良電能，掃清一切技術(shù)故障。”黃永寧針對高耗能負荷，提出的無功補償兼帶濾波的措施被高耗能廠家廣泛應用，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量得到顯著改善。

1994年，第一條電氣化鐵路寶中鐵路寧夏段開建，寧夏電網(wǎng)面臨前所未有的全新課題。黃永寧開始研究電氣化鐵路對寧夏電網(wǎng)的影響。當時，他和團隊率先在全國使用CHP電力系統(tǒng)諧波分析程序，進行寶中電氣化鐵道諧波及負序分量計算工作，計算報告《寶中電氣化鐵道寧夏段諧波分量計算報告》獲寧夏電力公司優(yōu)秀科技論文一等獎。

研究雖有進展，但如何將鐵路機車運行過程模擬出來？機車運行過程中會產(chǎn)生多少諧波？帶電多長時間？對供電電網(wǎng)有什么影響？一系列嶄新的課題面前，黃永寧選擇了重回母校“充電“，同時也為了圓夢。

黃永寧說，四年大學生活對自己而言是一場如癡如醉的夢，現(xiàn)在這個夢依然未醒。這一次尋夢之旅其實并不浪漫，面對電氣化鐵路對寧夏電網(wǎng)影響的整體分析評估，諸多技術(shù)難關(guān)需要攻克。最終，在導師的指導下，他以該項目為論文選題，如愿拿到了一直心儀的“工程碩士”。

“電網(wǎng)安全只有起點，沒有終點”

見到黃永寧時，他正在電網(wǎng)仿真實驗室指導同事做線路參數(shù)測試，模擬實驗電網(wǎng)交直流混合仿真計算分析。偶爾會有爭論，但他親和的語氣讓實驗室氣氛融洽。其實，更多時候是他過硬的理論知識令同事們“折服”。

“與同事們探討問題是一種快樂，爭論會產(chǎn)生靈感，使得分析和實驗能夠走上捷徑。”黃永寧笑呵呵地說。

在實驗室里與他“交鋒”的系統(tǒng)分析專責田蓓，與黃永寧共事7年，是他一手帶起來的技術(shù)骨干。

2004年，寧夏電力試驗研究所與銀川電校合并為寧夏電力科技教育工程院。工程院成立后，系統(tǒng)室也進行了重組，只剩黃永寧一人。田蓓等新調(diào)入的7位電校老師，具備豐富的理論知識，但實踐能力尚需提高。黃永寧的工作便由原來只管專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)、教培“兩翼齊飛”。

田蓓和同事們回憶起當時的情景，感慨萬千：“作為一名只教過電力基礎(chǔ)課程的年輕職工，轉(zhuǎn)為從事電力系統(tǒng)分析計算，心里完全沒底。黃永寧耐心細致的言傳身教，讓我們很快找到了感覺。”

5年后，黃永寧的團隊不僅承擔起繁重的教學任務(wù)，電網(wǎng)分析專業(yè)更是突飛猛進，現(xiàn)已能夠承擔電網(wǎng)分析、試驗方面的各項基礎(chǔ)工作和國網(wǎng)公司科研項目，成績斐然：

完成750kV、±500kV及大機組群接入寧夏電網(wǎng)的前期研究項目――短路電流、過電壓計算及其限制措施研究兩個子項目，獲國網(wǎng)公司科技進步三等獎、寧夏電力公司科技進步特等獎；

篇6

隨著我國現(xiàn)代鐵路信號技術(shù)的發(fā)展,鐵路信號設(shè)備大量采用電子元器件,以計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和區(qū)間無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)在現(xiàn)場逐漸普及。但是從抗干擾的角度,上述系統(tǒng)更易受到來自于牽引供電系統(tǒng)的干擾。因此,鐵路信號系統(tǒng)的抗干擾研究越來越引起重視。本論文主要分析牽引供電系統(tǒng)干擾信號的產(chǎn)生原因及干擾信號侵入信號系統(tǒng)的途徑,并通過對干擾信號的分析,找到降低或抑制干擾信號的解決辦法,并從現(xiàn)場設(shè)計及具體施工安裝和使用維護的角度,提出相應的工程和技術(shù)措施,減少和避免牽引供電系統(tǒng)干擾對信號設(shè)備產(chǎn)生的危害,以確保鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備的正常運行,并為設(shè)備的現(xiàn)場維護及相關(guān)規(guī)范標準的制定提供一點參考。

一、高速電氣化鐵路牽引網(wǎng)供電方式及電磁干擾

(一)供電方式

我國電氣化鐵路采用工頻交流制供電,接觸網(wǎng)額定工作電壓為25kV,電力牽引供電主要有AT(自藕變壓器)、BT(吸流變壓器)、直供和同軸電力電纜四種供電方式,不作贅述,簡圖如下:

(二)電磁干擾

所謂電磁干擾EMI(Electromagnetic Interference)是指任何能使設(shè)備或系統(tǒng)性能降級的電磁現(xiàn)象。主要有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑(或傳輸通道)。通常認為電磁干擾傳輸有兩種方式:一種是傳導傳輸方式;另一種是輻射傳輸方式。因此從擾的敏感器來看,干擾藕合可分為傳導藕合和輻射耦合兩大類。而牽引供電系統(tǒng)各種供電方式的特點,決定了牽引供電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾信號的種類,主要有傳導性干擾信號、電磁輻射性藕合干擾信號兩種。具體為:一是當牽引電流通過時,對周圍信號系統(tǒng)的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;二是不平衡牽引電流沿軌道傳導到信號設(shè)備,或牽引電流對直接驅(qū)動的機車電動機產(chǎn)生電磁噪聲,并傳導干擾信號到電源和機車上的機車信號電子設(shè)備上;三是牽引電流對相鄰的信號電纜線路產(chǎn)生感應藕合,感應出干擾電壓或電流。

二、電力牽引系統(tǒng)對信號系統(tǒng)的干擾

信號系統(tǒng)各個子系統(tǒng)基本上都是通過電纜線路把室內(nèi)室外設(shè)備聯(lián)系起來,室內(nèi)室外設(shè)備間有一定的邏輯聯(lián)鎖關(guān)系,室內(nèi)設(shè)備通過采集室外設(shè)備的狀態(tài),通過聯(lián)鎖計算,結(jié)合操作人員指令,產(chǎn)生驅(qū)動命令,通過驅(qū)動電路來對室外設(shè)備進行控制,從而確保行車安全和效率。信號系統(tǒng)設(shè)備的上述特點決定了干擾信號也只能通過以下途徑進入到信號系統(tǒng):(1)干擾信號通過鋼軌、信號電纜、接地設(shè)備、設(shè)備外殼、設(shè)備電源等部位進入到信號系統(tǒng),對信號系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生干擾;(2)牽引電流產(chǎn)生的干擾信號以空中幅射的方式,即以電磁波方式向空中幅射,對信號系統(tǒng)的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾;(3)干擾源通過感應的方式禍合到電纜等信號設(shè)備中去。

由于幾種牽引供電方式中牽引電流都不同程度地要以鋼軌(大地)為回路,而我國現(xiàn)有的鐵路信號系統(tǒng)中無論區(qū)間自動閉塞系統(tǒng)還是站內(nèi)聯(lián)鎖系統(tǒng),都是以軌道電路來檢查列車占用情況并作為信息的傳輸通道。所以牽引電流回流與軌道電路共用的同一載體――鋼軌是使信號系統(tǒng)受到干擾的一個最主要原因。同時,牽引電流的高電壓和電力機車運行時產(chǎn)生的含有豐富諧波的大電流會對周圍電磁環(huán)境產(chǎn)生嚴重的電磁干擾(EMI)。

三、信號系統(tǒng)抑制干擾信號的施工工藝

要降低或減輕牽引供電系統(tǒng)對信號系統(tǒng)的干擾,應該從牽引供電系統(tǒng)本身入手,在設(shè)備選型、設(shè)計計算、工程措施的方面入手,減少干擾信號的輸出。本部分重點探討信號系統(tǒng)抑制干擾信號的施工工藝和工程措施。

(一)設(shè)備選型

1.在供電方式的選擇上盡量采用BT、AT或同軸電力電纜供電方式,使牽引電流主要經(jīng)回流線、正饋線或外導體流回牽引變電所,提高供電回路的對稱性,降低接觸網(wǎng)感應電流的影響。

2.在牽引變電所中安裝并聯(lián)電容補償裝置,以降低諧波干擾。這樣一方面可以起到濾波作用,另一方面可以改善功率因數(shù)。

3.選擇合理的機車類型或在機車上采取措施。在機車上安裝并聯(lián)補償電容和濾波裝置,在電力機車變壓器二次側(cè)安裝3次和5次獨立支路,在改善功率因數(shù)的同時可以濾去3次和5次諧波。

(二)牽引供電系統(tǒng)減少干擾信號的工程措施

1.在采用直供方式供電時架設(shè)架空回流線。利用接觸網(wǎng)線與架空回流線間的互感作用,提高供電回路的對稱性,使大部分回流電流經(jīng)由架空回流線流回牽引變電所。

2.設(shè)有軌道電路的區(qū)段,吸上線、保護線、接地線及線路間的橫向等電位連接線嚴禁與直接與鋼軌相連,應連接至扼流變壓器中心端子;當采用無絕緣軌道電路時,吸上線、保護線、接地線及線路間的橫向等電位連接線只能通過空心線圈中點連接。

(三)施工工藝

在施工工藝要求方面,嚴格按設(shè)計及工藝標準施工是工程質(zhì)量達標的先決條件,在現(xiàn)場施工和維護中,采用如下措施,能有效的減少干擾的影響:

1.室內(nèi)屏蔽電纜、數(shù)據(jù)線等線纜的屏蔽網(wǎng)采用懸浮方案。不與綜合地線相連,通過法拉第電籠與線纜屏蔽網(wǎng)的雙重屏蔽,有效防止感應及輻射的干擾;使聯(lián)鎖微機邏輯地懸浮,防止因為地電位升的影響造成計算機邏輯錯誤。

2.加強鋼軌連接線及箱合引接線和各種類型的電纜施工工藝,從而減輕干擾。施工細節(jié)問題都要嚴格要求,打軌道眼的距離長短、軌道眼眼徑的誤差、螺絲的松緊、墊片不墊、屏蔽網(wǎng)剝出的長短等看似很小的問題,都會影響到信號設(shè)備的正常工作狀態(tài)。

3.為確保牽引電流縱向不平衡系數(shù)不得大于5%。凡通過交流牽引電流的鋼軌,其軌端接續(xù)線應采用焊接式的多股銅線,其截面積不應小于50mm2。條件不具備時,應采用一根銅焊接線和一根塞釘式接續(xù)線并聯(lián)運用,不得采用兩根塞釘式接續(xù)線并聯(lián)運用代替一塞一焊。

4.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)部各微機之間的通信全部通過光纜進行連接,提高系統(tǒng)的抗干擾性及防雷性能,保證系統(tǒng)有高的運行穩(wěn)定性。

5.在工作中要盡量保證鋼軌接續(xù)線完好,緊固扼流箱中點連接線(連接板)以及扼流箱連接端子,使其接觸良好。工務(wù)軌端魚尾板螺栓緊固,供電接觸網(wǎng)桿塔火花間隙良好,地線不能直接與鋼軌相連,以便盡量減少軌道電路的橫向不平衡,降低牽引電流不平衡對軌道電路的干擾。

6.在相敏軌道電路的接收端串聯(lián)電阻,增加25Hz信號發(fā)送功率,使室外變壓器端子達到送受電端電壓標準,且確保一送多受區(qū)段各受電端電壓調(diào)整平衡,極叉正確,并保證室內(nèi)軌道繼電器端電壓不超標,防止因為干擾造成繼電器的錯誤吸起或落下。

7.貫通地線嚴禁以電纜鋼帶連接或代替(這種情況經(jīng)常發(fā)生在支線電纜接地時,施工人員怕麻煩直接用電纜護套連接貫通地線),避免貫通地線接地不良地點高電流通過鋼帶。另外用電纜護套代替地線時,當機車啟動時接觸網(wǎng)發(fā)生斷線、短路或絕緣破損時會有很高的電流通過護套入地,對電纜造成損壞或腐蝕。有時直擊雷擊中鋼帶時也會造成電纜燒毀。

8.在交流電氣化鐵路區(qū)段,信號設(shè)備外緣距接觸網(wǎng)帶電部分的距離小于5m的均應接地。

四、結(jié)語

今后,隨著我國高速、準高速、客運專線等線路在路網(wǎng)中的比例逐漸增加,各種高新技術(shù)設(shè)備不斷在鐵路現(xiàn)場應用,所以對電氣化干擾的研究要更加深入和重視,加大新型高速、準高速鐵路等電子信息和控制設(shè)備的抗干擾性能研究力度,以適應我國鐵路不斷發(fā)展的情況需要。

參考文獻

篇7

Key words: high-speed rail; catenary; no cross crossing design; maintenance;

中圖分類號：TM922.5文獻標識碼：A 文章編號：

1.前言

無交叉線岔可保證機車從正線高速通過，所以它的設(shè)計與運營維護是保證接觸網(wǎng)高速運行的重要條件。本論文以徐蘭客運專線鄭西線為例，探討三組無交叉線岔設(shè)計與維護過程的關(guān)鍵點：

徐蘭客運專線鄭西線是我國一條全線設(shè)計時速350Km/h的國產(chǎn)電氣化客運專線。為確保動車組從正線上高速通過道岔時,受電弓在任何情況下均不與側(cè)線的接觸線相接觸,動車組從側(cè)線進入正線或從正線進入側(cè)線時,受電弓能從側(cè)線與正線接觸線之間實現(xiàn)平穩(wěn)過渡,不發(fā)生刮弓現(xiàn)象,在鄭西線的站場側(cè)線與正線相連的60kg/m鋼軌1/41號高速單開道岔(簡稱41號道岔)采用三支無交叉線岔。經(jīng)鐵道部網(wǎng)檢車和綜合檢測車現(xiàn)場檢測,三支無交叉線岔符合高鐵設(shè)計要求。 研究三支無交叉線岔的運營維護，對掌握高鐵運行安全有著重要意義。

2.高速弓網(wǎng)受流對三支無交叉線岔的技術(shù)要求

2.1空間幾何參數(shù)

2.1.1線岔的導高

動車組通過三支無交叉線岔時，受電弓始終保持與線岔的兩支接觸，這就對線岔處的三支導線的導高提出一個新的要求，始終要保持兩支導線的平順性，這才能保證列車高速通過時弓網(wǎng)的正常取流。

2.1.2線岔的拉出值

在三支無交叉線岔處,因要考慮到受電弓的有效工作寬度和受電弓在線岔處的水平晃動量等因素,所以對三支無交叉線岔每一點處每一支的拉出值的大小都有一個新的要求,防止受電弓通過線岔時導致因拉出值的不合適引起鉆弓/打弓故障的發(fā)生

2.2 弓網(wǎng)動態(tài)接觸力

弓網(wǎng)動態(tài)接觸力一般按一個跨距為分析單位，分析參數(shù)有：最大值、最小值、平均值和標準偏差。各參數(shù)評判標準為：

最大值：Fmax=Fm+3ó（N）；

最小值：Fmin=20（N）；

平均值：Fm≤0.00097V2+70(N)；

標準偏差：ó≤0.3*Fm（N）

在雙弓最小間距為160m的運行條件下,修正后的弓網(wǎng)間平均接觸壓力應低于圖1的規(guī)定,最小接觸壓力應為正值,最大接觸壓力應低于300N,接觸力標準偏差應不大于0.3Fm。因此線岔處的接觸壓力也要滿足此條件。

圖1 平均接觸壓力與速度關(guān)系曲線圖

2.3抬升量

線岔懸掛點處接觸線的抬升應符合EN50119（2001）的規(guī)定。正常運行時，最大跨距懸掛點處接觸線計算和驗證的抬升量不大于100mm；懸掛點處定位器自由抬升的設(shè)計范圍至少應為計算抬升值的2倍。

綜上所述，高速弓網(wǎng)受流系統(tǒng)對線岔的技術(shù)要求特別高，不僅從接觸網(wǎng)的基本技術(shù)參數(shù)如導高拉出值等方面來評價弓網(wǎng)受流，還從接觸力、抬升量等方面對高速鐵路的線岔的技術(shù)提出了更高的要求。

3.鄭西高鐵受電弓與41號道岔結(jié)特征

3.1受電弓的基本技術(shù)參數(shù)

受電弓動態(tài)包絡(luò)線：直線段左右擺動量250mm、上下晃動量200mm；

受電弓弓頭寬度：1950mm；

受電弓工作寬度：1450mm；

受電弓工作范圍：4950-5500mm;

滑板的最小寬度：1030mm；

滑板數(shù)量：2個；

滑板材質(zhì)：碳；

受電弓靜態(tài)接觸壓力：70±10N。

圖2 受電弓機構(gòu)示意圖

3.2 41號道岔的結(jié)構(gòu)特征

41號道岔用于中間站跨區(qū)間無縫線路的連接。 道岔采用43.090m長的60B40鋼軌制造，全長L=140.599m,前端長度a=56.319m,后端長度b =84.280m。為彈性可彎接軌，接軌接端為插接式。

4. 三支無交叉線岔的布置原理

三支無交叉線岔為2條正線間的渡線道岔采用錨段關(guān)節(jié)式線岔圖的接觸網(wǎng)布置圖。圖3中，渡線電分段采用了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)形式（3#關(guān)節(jié)），以避免分段絕緣器產(chǎn)生的硬點影響。1#關(guān)節(jié)和5#關(guān)節(jié)為四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)，2#關(guān)節(jié)和5#關(guān)節(jié)為五跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)（相鄰2支懸掛各形成一個錨段關(guān)節(jié)）。圖中編號②接觸懸掛相對于另一正線而言為側(cè)線支接觸懸掛，編號③接觸懸掛相對于另一正線而言所起作用與編號①作用相同，從B柱到C柱的區(qū)域為正線和側(cè)線的轉(zhuǎn)換區(qū)域（五跨關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換跨）。

圖3 三支無交叉線岔平面布置圖

當動車組在正線上運行時，受電弓不與編號③接觸線接觸，但在1#關(guān)節(jié)和2#關(guān)節(jié)處與編號②接觸線存在轉(zhuǎn)換過渡關(guān)系；當列車由正線駛?cè)雮?cè)線時，受電弓首先在1#關(guān)節(jié)處由編號①接觸線過渡到編號②接觸線，然后再2#關(guān)節(jié)處（B柱到C柱之間）由編號②接觸線過渡到編號③接觸線，經(jīng)過C柱以后完全駛離道岔進入側(cè)線運行；當列車由側(cè)線駛?cè)胝€時，受電弓首先在2#關(guān)節(jié)處（C柱到B柱之間）由編號③接觸線過渡到編號②接觸線，經(jīng)過A柱以后在1#關(guān)節(jié)處再由編號②接觸線過渡到編號①接觸線，進而完全轉(zhuǎn)入正線運行。

4.1三支無交叉線岔的始觸區(qū)。由于三支無交叉線岔的重點是“三點”和始觸區(qū)，它采用輔線、渡線及正線三線無交叉布置的方式，所以在始觸區(qū)600-1050mm的區(qū)域內(nèi)接觸線不得安裝任何線夾,包括定位線夾、吊弦線夾、電連接線夾等，交叉吊弦安裝在550-600之間，但同時 “三點”的技術(shù)參數(shù)要滿足要求，動車受電弓才可以平穩(wěn)的從正線過渡到側(cè)線，側(cè)線過渡到正線。

4.2三支無交叉線岔“三點”的確定。無交叉線岔有兩個關(guān)鍵定位點和一個等高點。平面布置時,應使側(cè)線接觸線和正線線路中心的距離大于兩接觸線間的距離。以鄭西線的1/41號高速單開道岔, UIC 608 Annex 4a受電弓為例,如圖3 弓頭總寬度1950mm，弓頭工作區(qū)為1450mm，受電弓最外端尺寸的半寬為725mm,水平擺動量為250mm(考慮350km/h速度),升高后的加寬為125mm。所以受電弓在側(cè)線側(cè)最外端可觸及到的尺寸限界為:725+250+125=1100(mm)。鄭西線三支無交叉線岔考慮到整個渡線及輔線的長度及道岔布置的對稱性,單邊采用兩根道岔定位柱和兩組硬橫梁定位,如圖4其中其中A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm；B點為兩內(nèi)軌間距為800mm屬于等高點，正線相對于側(cè)線的拉出值滿足1100mm，側(cè)線相對于正線拉出值滿足1100mm C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中，渡線拉出值為350mm。，因而動車從正線高速通過岔區(qū)時,與區(qū)間接觸網(wǎng)一樣正常受流,不會觸及側(cè)線接觸線,而與側(cè)線接觸懸掛無關(guān)。

圖4 三支無交叉線岔“三點”平面示意圖

由上面的分析可知,在受電弓由正線通過時,可以保證側(cè)線接觸線與正線線路中心間的距離始終大于受電弓的工作寬度之半加上受電弓的橫向擺動量,因而正線高速行車時,受電弓滑板不可能接觸到側(cè)線接觸線,從而保證了正線高速行車時的絕對安全性,并且在道岔處不存在相對硬點。

4.2.1動車由正線進入側(cè)線線岔時。當機車從正線進入側(cè)線時,在兩軌間距為800mm的等高點處。因側(cè)線線路中心相對于正線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到正線接觸線上，受電弓滑過等高點后，側(cè)線接觸線比正線接觸線高度又以4/1000坡度開始降低。因而,受電弓可以順利過渡到側(cè)線接觸懸掛上。

4.2.2動車由側(cè)線進入正線線岔時。當機車由側(cè)線進入正線時, 在兩軌間距為800mm的等高點處。因正線線路中心相對于側(cè)線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到側(cè)線接觸線上，受電弓滑過等高點后,受電弓逐漸滑離側(cè)線接觸線,同時,側(cè)線接觸線高度又以4/1000坡度開始抬高,過等高點后,側(cè)線接觸線比正線接觸線要高,所以受電弓能夠順利的過渡到正線接觸線上。這時,受電弓將逐步脫離側(cè)線接觸懸掛而平滑地過渡到正線接觸懸掛。

5. 三支無交叉線岔維護調(diào)整技術(shù)

5.1測量線岔。為掌握線岔技術(shù)參數(shù)及線岔變化情況，對三支無交叉線岔每季度進行測量一次，根據(jù)天氣的變化適當增加測量次數(shù)。每次對始觸區(qū)、交叉吊弦、“三點”的技術(shù)參數(shù)進行測量，如有不滿足情況，對此處的導高及拉出值進行調(diào)整。

5.2拉出值的調(diào)整。如圖4 等高點處的拉出值要滿足1105mm，調(diào)整位置在等高點兩側(cè)的關(guān)鍵點，只要A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm；B點處正線相對側(cè)線線路中心為1100mm，渡線相對正線線路中心為1100mm；C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中，渡線拉出值為350mm。正線拉出值允許偏差±10mm，側(cè)線拉出值允許偏差±20mm。

5.3導高的調(diào)整。三支無交叉線岔側(cè)線導線高度的調(diào)整應從等高點按著4/1000的坡度向兩邊順坡。

5.4吊弦的檢調(diào)。根據(jù)導高的調(diào)整預配吊弦的長度，以滿足此處接觸線的高度。

5.5繼續(xù)測量線岔。對線岔各點的數(shù)據(jù)進行測量一遍，看始觸區(qū)、交叉吊弦、“三點”的數(shù)據(jù)是否滿足設(shè)計要求，不合適再次進行調(diào)整。

6.結(jié)論

本文通過高速取流時受電弓對接觸網(wǎng)線岔的技術(shù)要求，分析了三支無交叉線岔設(shè)計的設(shè)計原理和維護的主要方法。在維護的過程中要特別注重對三支無交叉線岔拉出值的調(diào)整以及三支無交叉線岔導高平順性調(diào)整的方法，對于高鐵日常維護及確保高鐵運行安全有著重要的參考價值。

參考文獻：

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〔2〕王作祥.客運專線影響接觸網(wǎng)運行的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié).北京：電氣化鐵道，2007（1）

〔3〕于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng).西南交通大學出版社，2003

篇8

以實驗室副主任、“長江學者特聘教授”翟婉明領(lǐng)銜完成的課題“鐵道機車車輛－軌道耦合動力學理論體系、關(guān)鍵技術(shù)及工程應用研究”剛剛榮獲2005年度國家科技進步一等獎，并同時入選2005年“中國高校十大科技進展”。這項研究旨在解決中國鐵路“大運量、高密度、客運提速、貨運重載”超負荷運輸模式發(fā)展進程中日益突出的輪軌動態(tài)安全問題，率先提出并創(chuàng)建了機車車輛－軌道耦合動力學交叉學科理論體系，建立了機車車輛－軌道統(tǒng)一模型，其成果更加符合超負荷輪軌動態(tài)相互作用的實際，在國際上被稱為“翟－孫模型”，被列為當今該領(lǐng)域四大代表性模型之一。實驗室研制的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的機車車輛-軌道耦合動力學仿真系統(tǒng)，成為超負荷鐵路輪軌系統(tǒng)動態(tài)安全設(shè)計技術(shù)平臺，開發(fā)了機車車輛-軌道動態(tài)作用安全性現(xiàn)場測試評估技術(shù)，成功實施了包括秦沈客運專線高速列車、大秦重載鐵路萬噸列車在內(nèi)的多項重大工程輪軌動態(tài)安全評估試驗。

這項成果還廣泛應用于我國鐵路機車車輛開發(fā)設(shè)計、既有鐵路提速改造、山區(qū)鐵路擴能改造、重載運輸、客運專線建設(shè)等近20個重點工程之中，解決了一系列工程技術(shù)難題，取得了顯著的經(jīng)濟社會效益，為我國鐵路現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要貢獻。

鐵道電氣化與自動化專家、中國工程院院士錢清泉教授主持研制成功國內(nèi)首創(chuàng)的“電氣化鐵道遠動裝置”、“DWY系列多微機遠動系統(tǒng)”等高新技術(shù)產(chǎn)品先后多次獲得國家、國家教委、鐵道部和四川省科技進步獎，成功地實現(xiàn)了向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，在世行貸款國際招標項目中連續(xù)8次擊敗國外強勁對手，推廣應用于國內(nèi)近20條干線電氣化鐵路。“牽引變電所安全監(jiān)控和綜合自動化”是在國內(nèi)率先實現(xiàn)牽引變電所的綜合自動化和安全監(jiān)控一體化系統(tǒng)，并在全國鐵路推廣應用。

據(jù)初步統(tǒng)計，“十五”期間實驗室主持和主研國家攻關(guān)項目2項、國家“863”課題7項，主持國家自然科學基金重點項目2項、面上項目24項，省部科技發(fā)展項目65項，實施橫向合作課題163項，國際合作項目7項，共獲得省部級科技進步獎11項。

實驗室400余篇，其中SCI檢索60篇次，EI檢索120篇次。公開出版專著2部，授權(quán)發(fā)明專利4項，實用新型專利10余項。

實驗室人才輩出，在國內(nèi)外有重要影響。除兩位院士年過花甲外，其他均在40歲左右，實驗室現(xiàn)任主任張衛(wèi)華教授也就40來歲。他們當中有博士生指導教師25名，先后聘請“長江學者”特聘教授4名，國家杰出青年基金獲得者3名，跨（新）世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)基金獲得者7名，全國優(yōu)秀百篇博士論文獲得者4名，國家“百千萬人才工程”人選2名。另外有國家級突出貢獻專家1名，省部級突出貢獻專家12名，這樣的團隊在國內(nèi)高校并不多見，形成了一個層次高、能力強、學科相容并互補的創(chuàng)新團隊，并獲得教育部創(chuàng)新團隊基金和國家創(chuàng)新研究優(yōu)秀科學基金資助。

院士請纓國際一流試驗臺橫空出世

西南交大牽引動力國家重點實驗室擁有世界先進的試驗設(shè)備，而實驗室的創(chuàng)建是在實驗室的第一任主任、國際著名機車車輛專家、中國科學院和中國工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授長期致力于車輛系統(tǒng)動力學及控制的研究，早在1983年即發(fā)表輪軌非線性蠕滑力模型，在國際上被稱為“沈氏理論”。1988年沈志云教授以睿智的戰(zhàn)略眼光建議在我國建立機車車輛整車滾動振動試驗臺，在實驗室里模擬400公里時速列車的運行狀態(tài)，以此來研究、開發(fā)我國急需的重載和高速鐵路新技術(shù)。國家批準這項計劃后，沈志云調(diào)集交大各系所的骨干教師，組成專業(yè)配套的20多人的班子，領(lǐng)著這支隊伍去車輛工廠做初步設(shè)計，到制造工廠監(jiān)督每一道工序，檢查每一個鑄件、鍛件。他監(jiān)督著為一個籃球場大小的試驗臺基礎(chǔ)澆筑了4000噸混凝土。結(jié)果設(shè)備一次安裝成功。

像這樣大規(guī)模、復雜的實驗室，現(xiàn)在世界上只有兩個，一個在德國，另一個就在中國西南交大。

而交大自行研制成功的機車車輛整車滾動振動試驗臺，在不少方面屬世界首創(chuàng)。沈院士評價說，在中國，試驗車在線路上記下信號，回來輸入試驗臺就可以再現(xiàn)線路上的振動情況，這個功能在國際上是創(chuàng)新。同時，這個試驗臺還創(chuàng)造了左右滾輪獨立激振的滾振結(jié)合試驗模式，能模擬出軌道的各種不平順現(xiàn)象，最大限度地仿真出列車的各種運行狀態(tài)，從而保障列車安全運行。試驗臺建成后幾乎承擔了我國所有新研制機車車輛的試驗任務(wù)，在機車車輛參數(shù)測定、運行品質(zhì)檢測、參數(shù)優(yōu)化等方面做出重要貢獻，加速了我國鐵路提速和發(fā)展高速鐵路的步伐。

試驗臺的建成極大地提升了我國在該領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，使我國高速機車車輛試驗研究能力達到國際先進水平，推動了我國高速、重載機車車輛的技術(shù)發(fā)展和裝備的國產(chǎn)化進程。這個世界上規(guī)模最大、功能最強、技術(shù)最先進的機車車輛整車滾動振動試驗臺于1999年榮獲國家科技進步一等獎，并被評為“中國高等學校十大科技進展”之一！試驗臺建成后，交大牽引動力實驗室吸引了數(shù)名優(yōu)秀的海外留學科學家扎根國內(nèi)耕耘發(fā)展，他們說，這個世界一流的實驗室能為每個研究人員提供良好的工作環(huán)境和發(fā)展空間。作為實驗室學術(shù)帶頭人的沈志云院士為培養(yǎng)中國自己的頂尖科技人才竭心盡智，奉獻自己的才華、經(jīng)驗與關(guān)愛，看到年輕的一代已挑起大梁，成果豐碩，年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。

提速中國 誓讓“鐵龍”騰神州

近十年來我國自行設(shè)計研制的50余種新型機車車輛，包括機車、客車和貨車都在這里進行試驗，不僅測定被試車的性能，更是通過多方案優(yōu)化試驗，使設(shè)計車的性能得到優(yōu)化和提高。我國機車、車輛的升級換代，鐵路的一次又一次提速，列車舒適度和安全系數(shù)的不斷提高，包括我國機車車輛的大量出口，都離不開牽引動力實驗室里的這個“寶貝”試驗臺。

篇9

在一些國家，比如說以德國、美國為代表的發(fā)達國家在1960年前后中，就將計算機以及通信技術(shù)大量的應用在鐵路生產(chǎn)管理中。并且隨著因特網(wǎng)的快速發(fā)展，還會不斷地將新的技術(shù)應用在鐵路中，使之不斷走向綜合化、信息化，使鐵路朝著管理自動化、智能化鐵路方向發(fā)展。其中，以美國的太平洋聯(lián)合集團、德國鐵路公司為代表。它們正在快速發(fā)展綜合調(diào)度、列車運行控制和各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在歐美為用戶提供了鐵路運輸，并在傳統(tǒng)系統(tǒng)上開發(fā)了用戶自我服務(wù)系統(tǒng)，實習了公司于用戶的面對面的交流和聯(lián)系，通過先進的電子商務(wù)系統(tǒng) ，為用戶提供方便并且快捷的優(yōu)越服務(wù)[1-2]。

中國鐵路系統(tǒng)企業(yè)信息化建設(shè)整體上還處于初級發(fā)展水平。信息化人均投資很低，信息化建設(shè)缺乏合理規(guī)劃，尚未覆蓋主要業(yè)務(wù)和管理流程，尤其是信息資源的開發(fā)利用還剛剛起步，難以做到優(yōu)化企業(yè)內(nèi)外資源配置[3-4]。但是大多數(shù)企業(yè)有著利用信息化提高企業(yè)競爭力的強烈愿望和決心，構(gòu)成了建設(shè)企業(yè)信息化發(fā)展的動力。所以鐵路系統(tǒng)結(jié)合自身業(yè)務(wù)的特點，分布分批的投入信息化建設(shè)，當前重點還是在與日常生產(chǎn)經(jīng)營過程中，息息相關(guān)的路網(wǎng)管理、調(diào)度、供電保障等子系統(tǒng)，為保證鐵路的信息兼容性和整體性，在規(guī)劃建設(shè)各信息系統(tǒng)的時候，開展信息系統(tǒng)的規(guī)劃和實施研究，具有重要意義。

2.系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)

本系統(tǒng)web服務(wù)端采用php語言，瀏覽器端采用html、javascript、css、ajar、jquery等語言，保證了系統(tǒng)的開放性、兼容性和跨平臺性。并采用mysql數(shù)據(jù)庫[5]，由于mvc的低耦合性、高重用性和可適用性，以及php codeigniter框架靈巧、簡化的特點，本系統(tǒng)依托于codeigniter框架采用mnc模式進行開發(fā)[5]。系統(tǒng)采用了三層體系架構(gòu)，

·表現(xiàn)層：表現(xiàn)層采用了html、ajax、css、javascript等技術(shù)組成了具有良好用戶體驗的頁面。表現(xiàn)層用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供一種交互式操作的界面。用戶只需安裝瀏覽器和給定的網(wǎng)絡(luò)地址就可以訪問本系統(tǒng)，用戶不用擔心系統(tǒng)的升級維護的問題，減少了用戶的開支。

·業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)邏輯層處于數(shù)據(jù)層和表現(xiàn)層的中間，起到了承上啟下的作用，它是系統(tǒng)架構(gòu)中體現(xiàn)核心價值的部分。它的主要任務(wù)是業(yè)務(wù)規(guī)則的制定、業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)等與業(yè)務(wù)需求有關(guān)的系統(tǒng)詳細設(shè)計。

·數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層簡單的說解釋實現(xiàn)數(shù)據(jù)表的增加、刪除、查詢、修改的操作。數(shù)據(jù)層采用mysql關(guān)系數(shù)據(jù)庫。起到了存儲數(shù)據(jù)的作用，當有數(shù)據(jù)請求時該層可以將數(shù)據(jù)發(fā)回至表現(xiàn)層。

2.2 系統(tǒng)目標

·建立全路供電專業(yè)資源計劃體系，集成、開發(fā)一套實用供電專業(yè)各層級運行管理的應用子系統(tǒng)。實現(xiàn)班組、車間和供電段、鐵路局、鐵道部以及其他相關(guān)單位的鐵路供電綜合管理信息平臺。

·建立全路統(tǒng)一的供電專業(yè)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)化，方便供電專業(yè)各級管理者實時了解設(shè)備運行狀態(tài)、人員狀況、檢測質(zhì)量、作業(yè)過程監(jiān)控、外部環(huán)境等信息，為快速準確下達生產(chǎn)計劃、調(diào)度命令等提供信息化平臺。

·系統(tǒng)建設(shè)要依據(jù)鐵路信息化總體規(guī)劃，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一代碼體系、統(tǒng)一系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)升級、維護、服務(wù)的統(tǒng)一管理。

3.接觸網(wǎng)運行檢修系統(tǒng)

接觸網(wǎng)檢修系統(tǒng)結(jié)合當前牽引供電專業(yè)管理業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)檢測檢修管理的網(wǎng)絡(luò)化、信息化[6]。可以大大提高工作效率，提高檢測檢修數(shù)據(jù)的共享性、實時性和規(guī)范性。接觸網(wǎng)專業(yè)巡視、檢測檢修、運行管理全部納入其中，最終實現(xiàn)“數(shù)據(jù)日常輸入、 自動生成統(tǒng)計報表、系統(tǒng)智能分析”，全方位提高牽引供電專業(yè)管理水平，使牽引供電運行于檢修實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、

息化、標準化、無紙化，減輕信息收集分析的負擔。

由于codeigniter對mvc的良好分離，可以在model層對整個核心數(shù)據(jù)庫處理的方法進行封裝，方便其他系統(tǒng)模塊進行調(diào)研，controller層作為model層和view層之間的傳遞資源的中介，最終由view層把信息展示給用戶。

接觸網(wǎng)運行檢修系統(tǒng)主要的功能模塊：年度檢修計劃制定、月度檢修計劃制定、各類檢測檢修臺賬，分工單以及值班日志、工作票、一桿一表一圖。

·年度檢修計劃制定

安全技術(shù)科，根據(jù)接觸網(wǎng)設(shè)備制定（客專/普速）年度檢修計劃，檢測檢修計劃包含檢修項目、單位、年度檢修設(shè)備數(shù)量、以及每個月該項目在當月的檢修區(qū)間站場和檢修數(shù)量等。檢測檢修設(shè)備的數(shù)量、檢修周期、單位等均由設(shè)備履歷系統(tǒng)提供。

·月度檢修計劃制定

接觸網(wǎng)月度巡視工作時由工區(qū)按照規(guī)定中接觸網(wǎng)巡視制度的要求去執(zhí)行，系統(tǒng)將會自動制度計劃：每十天一次晝間巡視，每季度一次夜間巡視，每月一次乘車巡視并且用不同的字體來描述（晝巡、夜巡、登乘）。查看計劃時，可以看到各個網(wǎng)工區(qū)各月的巡視計劃的列表，點擊查看詳情，還可以查看計劃的具體情況。以最后一次巡視的時間為節(jié)點，往后推超出周期未巡視時要有提醒。

·各類檢測檢修臺帳

工區(qū)根據(jù)安全技術(shù)科制定的年度檢測檢修計劃，對接觸網(wǎng)進行檢測檢修。針對檢測項目填寫相應的臺帳。系統(tǒng)根據(jù)年度檢修計劃以及對應的臺帳統(tǒng)計各類項目的完成情況。

分工單以及值班日志、工作票

工作票由施工一天前發(fā)送到工區(qū)進行作業(yè)、在值班日志中有系統(tǒng)直接反映工作票的詳細信息。記事以及工作內(nèi)容則由工區(qū)填寫。

·一桿一表一圖

根據(jù)檢測檢修臺帳、以及桿號、公里標對照表用簡圖的形式反映整條線路的檢修情況、簡圖上標注哪些位置的桿號進行過檢修、關(guān)聯(lián)檢修臺帳以及桿號照片。

每次變更設(shè)備時需由工區(qū)修改“桿號設(shè)備配置核心庫”，并留下修改日志，同時在下一年度開放特定時間內(nèi)提示人工修改設(shè)備履歷。

4.結(jié)論

本文主要分析南昌供電段對電氣化鐵路接觸網(wǎng)檢修的現(xiàn)狀以及趨勢，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行了開發(fā)框架的選擇，選取了一套便捷、易用的管理信息系統(tǒng)對接觸網(wǎng)檢修、運行提供了一個實時、透明的信息平臺。

本論文主要完成了以下方面的工作：

1）通過和供電段各業(yè)務(wù)科室的溝通，了解了南昌供電段的主要業(yè)務(wù)的流程；

2）針對各科室的具體需求，對系統(tǒng)的開發(fā)框架進行了選擇，并且對整個系統(tǒng)的方案進行了總體的設(shè)計；

3）分析了web應用的安全性問題，利用數(shù)據(jù)庫的安全特性實現(xiàn)了系統(tǒng)的安全訪問控制過程；

4）將系統(tǒng)部署在南昌供電段的中心機房并試運行。

參考文獻：

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[2]盧文艷. 鐵路信息化建設(shè)與應用現(xiàn)狀[j]. 電力信息化， 2007年第5卷.

[3]毛克勝. 牽引供電管理信息系統(tǒng)設(shè)計[d]： [碩士學位論文]. 西南交通大學， 2004.

[4]田少杰. 中國鐵路信息化發(fā)展. 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學院學報， 2008年3月.

[5]王石. 楊英娜.精通php+mysql應用開發(fā)[m]. 北京： 人民郵電出版社，2007

篇10

1.內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

隨著自治區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)內(nèi)鐵路企業(yè)的建設(shè)，市場對專業(yè)型技能人才也提出了新的、更高層次的要求。在眾多工程類課程中，制圖課是一門工程技術(shù)語言，是一門既有系統(tǒng)理論，又有較強實踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學生具有一定的識圖能力、空間想象和思維能力，為后續(xù)專業(yè)課的學習打下基礎(chǔ)。

2.研究目的和意義

基于培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式、教學理念的改變，筆者學校以就業(yè)為導向，以職業(yè)能力為本，在制圖課程內(nèi)容中積極融入職業(yè)能力并將內(nèi)容排序，重新整體設(shè)計，以更好地滿足于專業(yè)的需求。為努力創(chuàng)建國家級職業(yè)教育改革發(fā)展示范校打下堅實基礎(chǔ)。

二、研究方法

1.調(diào)查研究

赴北疆鐵路、烏魯木齊鐵路局機務(wù)段，對機械制圖的要求進行調(diào)研。

2.學習相關(guān)專業(yè)知識

我們認識到，進一步熟知各專業(yè)特點，了解其總體布置、結(jié)構(gòu)組成、工作原理和傳動路線是深入研究的重點。需要花費足夠的時間查閱專業(yè)課程、請教專業(yè)老師、收集相關(guān)資料、改變教學理念，強調(diào)制圖課程結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計。

3.文獻查閱

利用共享資源及網(wǎng)絡(luò)資源搜索、學習相關(guān)專業(yè)知識。

三、研究過程

1.總體思路

專業(yè)認知（產(chǎn)品、任務(wù)或圖樣）制圖分類（機械制圖和鐵道供電制圖）學習單元（制圖基礎(chǔ)、規(guī)定和要求）組織教學（學生主體，教師引導）綜合評價（學生模仿和實踐能力）修訂總結(jié)（撰寫材料或主題論文）

2.研究進度

第一階段：根據(jù)現(xiàn)有學校的現(xiàn)狀，圍繞專業(yè)技能，做好專業(yè)分類的工作。

第二階段：圍繞真實載體，以專業(yè)應用為本，確定理論教學的“度”，制定制圖分類模塊。

第三階段：制定鐵道供電專業(yè)、內(nèi)燃檢修專業(yè)和電力機車專業(yè)的教學目標和實施性大綱，分析專業(yè)特點，以易難+單綜任務(wù)遞進，安排教學內(nèi)容。

第四階段：注重教師的導向作用，狠抓課堂教學組織，遇到問題及時解決。

第五階段：學生可仿真性地綜合運用相關(guān)操作和理論知識來完成考試任務(wù)，做到學用結(jié)合，摸索新的考試和評價方法。

第六階段：撰寫研究報告、總結(jié)材料或主題論文。

3.研究的主要特色

圍繞專業(yè)技能，重構(gòu)制圖過程教學。教師以專業(yè)能力為本，設(shè)計一個實際任務(wù)項目，組織學生圍繞該項目開展學習，使學習任務(wù)具體化，學生可仿真性地綜合運用各種相關(guān)理論和操作知識來完成任務(wù)，使教學做到學用結(jié)合，直接服務(wù)于專業(yè)，從而提高學生的綜合職業(yè)能力。

4.在研究中重點解決的幾個問題

（1）重構(gòu)制圖教學內(nèi)容。本著“突出應用，服務(wù)于專業(yè)”的教學指導思想，強調(diào)制圖課程結(jié)構(gòu)的整體性，以典型產(chǎn)品或圖樣為載體開展學習，縮短制圖與專業(yè)課的距離，壓縮了學時，提高了效率。例如課程設(shè)計的任務(wù)是給出一個裝配體的各零件圖及裝配示意圖，要求學生弄清各零件間的裝配、連接關(guān)系，根據(jù)各零件的結(jié)構(gòu)形狀和它們間的裝配、連接關(guān)系，并安裝配圖視圖表達要求，確定視圖表達方案，完成裝配圖的識讀。

（2）對教學方法進行了改革。由學科知識結(jié)果的復制傳授變成理論適度、專業(yè)技能培養(yǎng)的過程傳授；由教師講、學生聽變成注重行動導向的教學。遵循“學生為主體、教師為輔助”的原則設(shè)計教學活動，以“學”為中心。

案例式教學。其過程就是利用適時的、適度的提問引出案例，組織學生思考、討論、自我總結(jié)，最后教師講評、總結(jié)，最終完成教學的過程。應側(cè)重于引導學生。教師搜集一些鐵道供電專業(yè)和機車檢修專業(yè)的典型零件和裝配體的圖紙，讓同學研究原理和裝配關(guān)系，然后再講解加工工藝、尺寸標注和表達方法，使學生能看懂圖樣。

講練結(jié)合式教學。講課貫徹“少而精”的原則，注意精講多練，講練結(jié)合，這種將教、學、練融為一體的教學模式特別適合于機械制圖課程。課堂上，教師講清基本概念、基本理論與畫圖方法之后，就布置學生進行實踐訓練，這樣課堂氣氛活躍，目的明確，學生學習積極性高。這種教學方法適合于大部分機械制圖的教學內(nèi)容。

錯誤提示式教學。傳統(tǒng)的講授法是教師利用教具如掛圖、模型等邊講邊演示，通過口頭語言，向?qū)W生傳授知識，培養(yǎng)學生能力的方法。錯誤提示式教學就是教師在講到同學經(jīng)常犯的錯誤時，把以往學生作業(yè)中的同類錯誤展示給學生，并做出提示，如剖視圖、標準件的規(guī)定畫法等。

討論式教學。在教師的指導下，由全班或小組圍繞一個學習問題通過發(fā)表各自意見或看法，共同研討，相互啟發(fā)，集思廣益地進行學習。例如在講機件表達方法、零部件測繪等內(nèi)容時，首先分成幾個小組，一個小組一個模型，經(jīng)討論后，每個小組提出自己的意見并講出理由，最后教師進行評議，選出最好的表達方法。

（3）對學生評價方法的設(shè)計。在考核方式上，應以專業(yè)為導向，向多樣化方向發(fā)展，著重考核傳統(tǒng)方法“考不出”的能力，提倡多元化的制圖考核評價方法，重視過程綜合考核，如閉卷、開卷、現(xiàn)場實操、階段測驗、上交作業(yè)、教與學討論或幾種方式綜合運用的考核方法。同時，考核評價提供多次考試機會，可分類分項進行考試，變終結(jié)性考試為過程性考核。

四、研究成果

1.對傳統(tǒng)的制圖課程內(nèi)容重新排序

打破課程自身的系統(tǒng)性和連續(xù)性，以專業(yè)能力為導向，重構(gòu)內(nèi)燃檢修專業(yè)、電力檢修專業(yè)和鐵道供電專業(yè)制圖課程內(nèi)容。如下所示為鐵道供電專業(yè)制圖重新設(shè)計的內(nèi)容。

項目一：電氣化鐵道供電系統(tǒng)認知

項目二：圖形練習

項目三：鐵道供電基礎(chǔ)構(gòu)件視圖

項目四：鐵道供電基礎(chǔ)機件的表達方法

項目五：標準件與常用件

項目六：鐵道供電裝置裝配圖

項目七：牽引變電所屋內(nèi)配電裝置

項目八：計算機繪圖

2.創(chuàng)新之處

圍繞鐵道供電專業(yè)、內(nèi)燃檢修專業(yè)和電力檢修專業(yè)技能，跳過傳統(tǒng)機械制圖課程在內(nèi)容上由“點”講到“線”，講到“面”，講到“體”，講到“通用專業(yè)零件圖”，講到“通用專業(yè)裝配圖”的過程；總結(jié)出應識讀的專業(yè)圖樣或零件，并以此作為教學內(nèi)容的引入，啟發(fā)學生去分析去討論。遇到學生不懂的知識點時，教師再進行有針對性的講解，重構(gòu)了制圖過程教學，使制圖教學更貼近專業(yè)和

實際。

篇11

一、高職院校專業(yè)建設(shè)的現(xiàn)狀

我國高等職業(yè)技術(shù)教育的形成，與歐美國家不同。由于歷史的原因在20世紀六、七十年代職業(yè)教育陷入停頓狀態(tài)，到1978 年，為適應改革開放后地方經(jīng)濟快速發(fā)展對技術(shù)應用型人才的迫切需求，我國特色職業(yè)大學誕生，到1980年全國共有7所高職院校。從1985年到1998年，我國建立起一個從初級到高級、行業(yè)配套、結(jié)構(gòu)合理又能與普通教育相互溝通的職業(yè)技術(shù)教育體系，形成職業(yè)大學、職業(yè)技術(shù)學院、高等專科學校、普通本科院校二級職業(yè)技術(shù)學院、部分重點中專、成人高等學校等六類高校共同舉辦高等職業(yè)教育的格局。進入21世紀，我國高等職業(yè)教育快速發(fā)展，從2004年起，高等職業(yè)教育先后開展精品課程、人才培養(yǎng)評估、示范校建設(shè)工程。到2007年，全國獨立設(shè)置的高職(專科)院校共有1186所，占普通高等學校總數(shù)的60%以上，在校生人數(shù)超過860萬。目前高等職業(yè)教育的發(fā)展已從規(guī)模發(fā)展轉(zhuǎn)向提升質(zhì)量發(fā)展的階段。

經(jīng)過三十多年的發(fā)展，我國高等職業(yè)教育取得了巨大成就。但是，高等職業(yè)教育主要由“現(xiàn)有職業(yè)大學、部分專科學校、獨立設(shè)置的成人高校”的改革和少數(shù)中專“舉辦高職班或轉(zhuǎn)制等方式作為補充”(簡稱“三改一補”)的形式發(fā)展起來的，基礎(chǔ)薄弱。面對培養(yǎng)目標定位不夠準確、專業(yè)設(shè)置不夠合理的問題，需要深入分析專業(yè)建設(shè)及管理的問題，探索專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化實施策略，不斷調(diào)整與完善專業(yè)結(jié)構(gòu)布局，從而實現(xiàn)面向區(qū)域經(jīng)濟需求設(shè)置專業(yè)的轉(zhuǎn)型，保證高等職業(yè)教育健康發(fā)展。

我院經(jīng)歷了企業(yè)辦學和政府辦學兩個階段，在深厚的行業(yè)辦職業(yè)教育的歷史積淀中，面向社會辦學的服務(wù)宗旨及以就業(yè)為導向的辦學思路獲得認同。短短三年時間，我院的專業(yè)數(shù)從15個發(fā)展到28個，按照國家專業(yè)目錄劃分，我院28個專業(yè)分布在9個大類、17個二級類中，涵蓋軌道交通、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)等四大產(chǎn)業(yè)門類。我院在專業(yè)建設(shè)上還存在一些問題:其一，專業(yè)分布相對較為分散，一個教學系部承擔多個大類專業(yè)建設(shè)。其二專業(yè)設(shè)置針對性不強。其三，專業(yè)建設(shè)及管理的模式尚未形成，管理缺少計劃性。

二、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的依據(jù)與思路

1.專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的依據(jù)。第一，教育部的兩個文件。《關(guān)于以就業(yè)為導向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》(教高[2004]1號)指出:“高等職業(yè)院校要主動適應經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，以就業(yè)為導向確定辦學目標，找準學校在區(qū)域經(jīng)濟和行業(yè)發(fā)展中的位置，加大人才培養(yǎng)模式改革力度;緊密結(jié)合地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需求，可持續(xù)合理地調(diào)整和設(shè)置專業(yè)。”《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號)指出:“高等職業(yè)院校要及時跟蹤市場需求的變化，主動適應區(qū)域、行業(yè)經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，根據(jù)學校辦學條件，有針對性地調(diào)整和設(shè)置專業(yè)。要根據(jù)市場需求與專業(yè)設(shè)置情況，建立以重點專業(yè)為龍頭，相關(guān)專業(yè)支撐的專業(yè)群……”

以上兩個文件表達了四層意思:一是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的要求;二是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須科學合理，有針對性;三是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須根據(jù)各院校的辦學條件，做到有所為有所不為;四是高等職業(yè)教育的專業(yè)調(diào)整與設(shè)置必須思考建立龍頭專業(yè)和支撐專業(yè)的專業(yè)群。

第二，《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要(2008-2020年)》(以下簡稱《綱要》)。《綱要》提出:“建設(shè)開放的現(xiàn)代綜合交通運輸體系。”同時，還指出，要加快發(fā)展先進制造業(yè)、大力發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。這為區(qū)域高等院校的發(fā)展提出了明確要求:一是需要大量軌道交通類專業(yè)人才;二是急需現(xiàn)代制造業(yè)的專業(yè)人才;三是重視培育電子信息類專業(yè)人才;四是優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)專業(yè)人才。

2.專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的思路。作為珠三角區(qū)域以培養(yǎng)工業(yè)、交通高素質(zhì)技能型人才為主體的高等工科性職業(yè)院校，隨著珠江三角洲地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展目標的不斷調(diào)整，我院亟須主動適應我國特別是廣東省新時期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)市場和人的全面發(fā)展的需要，緊緊抓住廣州市優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和先進制造業(yè)的戰(zhàn)略機遇，調(diào)整優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，按照“做優(yōu)軌道交通類專業(yè)，做強制造業(yè)類專業(yè)，做實服務(wù)業(yè)類專業(yè)”的專業(yè)發(fā)展策略，做優(yōu)城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術(shù)等軌道交通類特色專業(yè);積極發(fā)展數(shù)控技術(shù)、機電一體化技術(shù)等先進制造業(yè)支撐專業(yè);依托軌道類特色專業(yè)和支撐專業(yè)，前伸后延發(fā)展電子信息、財經(jīng)和管理類等電子信息與服務(wù)類專業(yè)，逐步形成涵蓋交通運輸、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)等四大專業(yè)類，構(gòu)建與區(qū)域現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢相一致的專業(yè)體系。同時，隨著我院規(guī)模的迅速擴大，我院在管理上需要進一步科學規(guī)范，在專業(yè)設(shè)置、師資隊伍建設(shè)、實訓基地、課程安排等方面迫切需要與《綱要》接軌，穩(wěn)步提高育人質(zhì)量和辦學水平。

三、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的措施

按照《綱要》的要求，根據(jù)我院各個專業(yè)現(xiàn)狀和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展趨勢以及當前行業(yè)調(diào)整的重點，針對我院交通運輸、裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)四大類專業(yè)，按照整合、拓寬、開發(fā)、組建四種措施實施專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，增強我院主動適應地方經(jīng)濟社會發(fā)展的能力，形成優(yōu)勢突出、特色鮮明、布局合理的專業(yè)結(jié)構(gòu)體系。

1.整合相關(guān)專業(yè)，有所為有所不為。為優(yōu)化教學資源配置，我院從2009年開始，依據(jù)市場需要，規(guī)劃將主干課程相似、就業(yè)方向基本一致的專業(yè)進行了調(diào)整與合并，構(gòu)建符合寬口徑專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格的課程體系，使專業(yè)設(shè)置更加科學合理。

參考我院各專業(yè)一次就業(yè)率及第一志愿錄取率三年平均值，涉及14個專業(yè)為本次兩個階段整合專業(yè)對象，占專業(yè)總數(shù)的50%。第一階段2009~2010年完成8個專業(yè)整合，將供用電技術(shù)整合到電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)，將電子工藝與管理應用、法律事務(wù)兩專業(yè)分別整合到應用電子技術(shù)及文秘專業(yè)，將計算機輔助設(shè)計與制造整合到模具設(shè)計與制造專業(yè)。第二階段規(guī)劃將裝備制造、電子信息、現(xiàn)代服務(wù)類的6個專業(yè)進行歸類再整合，實現(xiàn)專業(yè)群的聚集效應。在專業(yè)整合過程中，被整合專業(yè)的教學資源轉(zhuǎn)入相應專業(yè)，既有利于優(yōu)勢專業(yè)的建設(shè)，也有利于將專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與系、院的長遠發(fā)展結(jié)合起來。相關(guān)專業(yè)的整合使教學團隊與實訓基地共享，既符合廣州市區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展趨勢，也有利于教學單位集中力量做好特色專業(yè)。

2.拓寬相關(guān)專業(yè)方向，面向區(qū)域經(jīng)濟。堅持少專業(yè)多方向，即對現(xiàn)有專業(yè)已達到相當規(guī)模，但尚有較大市場前景和生命力，在相當時期內(nèi)仍適合廣東經(jīng)濟發(fā)展需要的專業(yè)，采取加大專業(yè)改造的力度，拓展專業(yè)方向，拓寬專業(yè)面，使其向?qū)捒趶降膶I(yè)辦學模式發(fā)展，以增強適應性，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

我院現(xiàn)有文秘專業(yè)主要是培養(yǎng)涉外文秘，畢業(yè)生只能從事國家事業(yè)機關(guān)、國有企業(yè)、獨資、合資企業(yè)等公關(guān)、文秘工作。為了突出該專業(yè)的特色、我院主動適應區(qū)域經(jīng)濟和企業(yè)、行業(yè)發(fā)展的需要，及時跟進市場、企業(yè)對文秘專業(yè)的新要求和文秘專業(yè)的發(fā)展趨勢，在本專業(yè)原有的培養(yǎng)方向上再增加法律文秘、會展文秘兩個方向，以增強該專業(yè)在招生和就業(yè)方面的競爭力。

為適應目前旅游業(yè)發(fā)展的需求，我院2009年適時調(diào)整優(yōu)化現(xiàn)有專業(yè)，增強為行業(yè)服務(wù)的優(yōu)勢，拓展涉外旅游專業(yè)培養(yǎng)的方向，在涉外旅游專業(yè)下增設(shè)旅行社經(jīng)營管理、酒店管理、旅游乘務(wù)方向。

針對珠三角地區(qū)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)達、進出口貿(mào)易頻繁、外向型和開放型經(jīng)濟等特點，根據(jù)對市場、企業(yè)和兄弟院校的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)商務(wù)英語人才需求主要集中在兩大就業(yè)崗位群，即涉外文員和外貿(mào)從業(yè)人員，因此我院在商務(wù)英語專業(yè)下增設(shè)了商務(wù)英語國際貿(mào)易方向。本次拓寬8個專業(yè)，拓展方向19個。

3.開發(fā)工業(yè)交通類新專業(yè)，突出特色。我院根據(jù)自身條件和專業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，立足于現(xiàn)有專業(yè)的辦學優(yōu)勢，從優(yōu)勢專業(yè)出發(fā)，集中人力、物力和其他辦學資源，進一步突出我院專業(yè)優(yōu)勢，結(jié)合我院“十一五”發(fā)展規(guī)劃，同時根據(jù)各大城市迅猛發(fā)展軌道交通的機遇，大力開發(fā)軌道交通類新專業(yè)，計劃新增市場需求旺盛或潛力巨大，技術(shù)培養(yǎng)難度較高，對支持和帶動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級具有重要作用的為社會急需、具有競爭優(yōu)勢、能適應本地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的軌道交通運輸管理與服務(wù)類專業(yè)，滿足軌道交通運營企業(yè)和工程施工企業(yè)的用人需求。

依據(jù)市場對高素質(zhì)技能型人才的需要，經(jīng)過充分調(diào)研論證，重點鼓勵發(fā)展城市軌道交通控制、鐵道工程技術(shù)、高速動車組駕駛與維修、模具設(shè)計與制造等10個帶動能力強、服務(wù)軌道交通建設(shè)的新專業(yè)。

4.組建“4+4”特色專業(yè)群，對接產(chǎn)業(yè)鏈。為加強專業(yè)建設(shè)的集約性，增強各專業(yè)間的相互支撐，根據(jù)我院的辦學特色與專業(yè)建設(shè)定位，以城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術(shù)、城市軌道交通運營管理、數(shù)控技術(shù)4個重點專業(yè)為龍頭，其他專業(yè)為支撐，按照專業(yè)群鏈接產(chǎn)業(yè)群思路優(yōu)先建成4個特色專業(yè)群。

經(jīng)過不斷探索，4個特色專業(yè)群在人才培養(yǎng)標準引入國際國內(nèi)軌道交通職業(yè)資格標準，形成“產(chǎn)教一體、寓學于工”的人才培養(yǎng)模式，帶動群內(nèi)13個專業(yè)人才培養(yǎng)模式、課程體系與教學內(nèi)容、校內(nèi)外實訓基地、“雙師”結(jié)構(gòu)教學團隊、社會培訓服務(wù)能力建設(shè)，形成4類各具特色的人才培養(yǎng)模式。同時，我院從自身實際和軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，不斷調(diào)整服務(wù)方向，增加社會急需的新專業(yè)，改造老專業(yè)，使新舊專業(yè)相輔相成、合理搭配，到“十二五”末，再建軌道工程、電子信息、汽車維護及財經(jīng)服務(wù)4個專業(yè)群，形成“4+4”專業(yè)群統(tǒng)領(lǐng)、帶動我院各專業(yè)整體發(fā)展，全面提升我院專業(yè)建設(shè)的水平，從根本上增強我院的核心競爭力。

四、專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的長效機制

1.成立專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工作小組。我院為進一步貫徹落實《綱要》，深入推進專業(yè)結(jié)構(gòu)和人才培養(yǎng)方案的調(diào)整優(yōu)化工作，成立了由院長任組長，教學副院長任副組長，教務(wù)處、人事處、高職研究所以及各系部主要負責人參加的工作小組。

2.制定工作規(guī)劃。專業(yè)調(diào)整優(yōu)化工作分三個步驟完成，第一，各系部組織分專業(yè)開展廣泛的調(diào)研工作;第二，我院分專業(yè)類別組織專業(yè)帶頭人、專業(yè)指導委員會、畢業(yè)生代表、用人單位代表、系部負責人等五類專題研討會;第三，落實專業(yè)調(diào)整方案研討會，確定專業(yè)群規(guī)劃及相關(guān)保障制度。

3.開展專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整調(diào)研。為掌握珠三角產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級和企業(yè)需求的第一手資料，我院領(lǐng)導帶隊、各有關(guān)部門負責人和相關(guān)專業(yè)人員參加，深入珠江三角洲地區(qū)，與合作企業(yè)共同就專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整問題進行研討，廣泛征求相關(guān)企業(yè)與歷屆畢業(yè)生的意見和建議。按照對接現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系和綜合交通體系的要求，將調(diào)研任務(wù)分解為多個子項目，制定了工作方案，并安排了專項調(diào)研經(jīng)費以保證調(diào)研工作順利開展。

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電能質(zhì)量的定義：導致用戶設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個定義簡單明晰，概括了電能質(zhì)量問題的成因和后果。隨著基于計算機系統(tǒng)的控制設(shè)備與電子裝置的廣泛應用，電力系統(tǒng)中用電負荷結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷造成對電能質(zhì)量的污染與破壞，而電能作為商品，人們會對電能質(zhì)量提出更高的要求，電能質(zhì)量已逐漸成為全社會共同關(guān)注的問題，有關(guān)電能質(zhì)量的問題已經(jīng)成為電工領(lǐng)域的前沿性課題，有必要對其相關(guān)指標與改善措施作討論和分析。

電能質(zhì)量指標是電能質(zhì)量各個方面的具體描述，不同的指標有不同的定義，參考IEC標準、從電磁現(xiàn)象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現(xiàn)象分類如下：

(1)低頻傳導現(xiàn)象：諧波、間諧波、電壓波動、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時斷電，電網(wǎng)頻率變化，低頻感應電壓，交流網(wǎng)絡(luò)中的直流；(2)低頻輻射現(xiàn)象：磁場、電場；(3)高頻傳導現(xiàn)象：感應連續(xù)波電壓與電流，單向瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài)；(4)高頻輻射現(xiàn)象：磁場、電場、電磁場(連續(xù)波、瞬態(tài))；(5)靜電放電現(xiàn)象。

對于以上電力系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象，穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可以利用幅值、頻率、頻譜、調(diào)制、缺口深度和面積來描述，非穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可利用上升率、幅值、相位移、持續(xù)時間、頻譜、頻率、發(fā)生率、能量強度等描述。

保障電能質(zhì)量既是電力企業(yè)的責任，供電企業(yè)應保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標準；同時也是用戶(擁有干擾性負荷)應盡的義務(wù)，即用戶用電不得危害供電；安全用電；對各種電能質(zhì)量問題應采取有效的措施加以抑制。

電能質(zhì)量指標國內(nèi)外大多取95％概率值作為衡量依據(jù)，并需指明監(jiān)測點，這些指標特點也對用電設(shè)備性能提出了相應的要求。即電氣設(shè)備不僅應能在規(guī)定的標準值之內(nèi)正常運行，而且應具備承受短時超標運行的能力。

二、電能質(zhì)量標準

綜合新頒布的電磁兼容國家標準和發(fā)達國家的相關(guān)標準，中低壓電能質(zhì)量標準分5大類13個指標。

(1)頻率偏差：包括在互聯(lián)電網(wǎng)和孤立電網(wǎng)中的兩種；

(2)電壓幅值：慢速電壓變化(即電壓偏差)；快速電壓變化(電壓波動和閃變)；電壓暫降(是由于系統(tǒng)故障或干擾造成用戶電壓短時間(10ms～lmin)內(nèi)下降到90％的額定值以下，然后又恢復到正常水平，會使用戶的次品率增大或生產(chǎn)停頓)；短時斷電(又稱電壓中斷，是由于系統(tǒng)故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3min，電壓中斷使用戶生產(chǎn)停頓，甚至混亂)；長時斷電；暫時工頻過電壓；瞬態(tài)過電壓；

(3)電壓不平衡；

(4)電壓波形：諧波電壓；間諧波電壓；(由較大的波動或沖擊性非線性負荷引起，如大功率的交一交變頻，間諧波的頻率不是工頻的整數(shù)倍，但其危害等同于整數(shù)次諧波)。

(5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號，用于通信和控制)

三、電能質(zhì)量污染的治理

1、治理的基礎(chǔ)性工作

首先要掌握供電網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，對電能質(zhì)量開展實時監(jiān)測，以掌握其動態(tài)；第二是分析診斷其變化，即在詳細分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用仿真軟件對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的固有諧振特性進行計算與分析，排除虛假的諧波干擾；第三是開展系統(tǒng)的合理設(shè)計和改造，變電站的設(shè)計和投運以及新的電力用戶投運之前都要進行諧波源負荷及電能質(zhì)量要求等方面的技術(shù)咨詢，線路網(wǎng)絡(luò)改造和建設(shè)也要結(jié)合運行負荷的特點和措施，以降低線損，降低設(shè)備損失事故，最后才是開展濾波裝置或無功補償裝置的研制、調(diào)試和現(xiàn)場測試，以了解治理后的效果，并總結(jié)經(jīng)驗。

2、SVC裝置

近些年來發(fā)展起來的SVC裝置是一種快速調(diào)節(jié)無功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負荷的補償，它可使所需無功功率作隨機調(diào)整，從而保持在非線性、沖擊性負荷連接點的系統(tǒng)電壓水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc(2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分別為：系統(tǒng)公共連接點的無功功率、負荷所需的無功功率、可調(diào)(可控)電抗器吸收的無功功率、電容器補償裝置發(fā)出的無功功率，單位均為kvar。

當負荷產(chǎn)生沖擊無功QD時，將引起

Qi＝QD+QL+Qc(3)

其中Qc=0，欲保持QC不變，即Qi＝0，則QD＝-QL，即SVC裝置中感性無功功率隨沖擊負荷無功功率作隨機調(diào)整，此時電壓水平能保持恒定不變。

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯(lián)而成，主要有四種型式：

(1)可控硅閥控制空芯電抗器型(稱TCR型)SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實現(xiàn)快速連續(xù)的無功功率調(diào)節(jié)，它具有反應時間快(5～20ms)、運行可靠、無級補償、分相調(diào)節(jié)，能平衡有功，適用范圍廣，價格便宜等優(yōu)點。TCR裝置還能實現(xiàn)分相控制，有較好的抑制不對稱負荷的能力，因而在電弧爐系統(tǒng)中采用最廣泛，但這種裝置采用了先進的電子和光導纖維技術(shù)，對維護人員要專門培訓提高維護水平。

(2)可控硅閥控制高阻抗變壓器型(TCT型)，優(yōu)點與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復雜，諧波分量也略大一些。由于有油，要求一級防火，只宜布置在一層平面或戶外，容量在30Mvar以上時價格較貴，不能得到廣泛采用。

(3)可控硅開關(guān)控制電容器型(TSC)：分相調(diào)節(jié)、直接補償、裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小，但是它是有級調(diào)節(jié)，綜合價格比較高。

(4)自飽和電抗器型(SSR型)：維護較簡單，運行可靠，過載能力強，響應速度快，降低閃變效果好，但其噪音大，原材料消耗大，補償不對稱電爐負荷自身產(chǎn)生較大諧波電流，無平衡有功負荷的能力。

3、無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調(diào)節(jié)范圍要由感性區(qū)擴大到容性區(qū)，所以濾波器與動態(tài)控制的電抗器一起并聯(lián)，這樣既滿足無功補償、改善功率因數(shù)，又能消除高次諧波的影響。

4、有源濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單及維護方便等優(yōu)點，在現(xiàn)階段廣泛用于配電網(wǎng)中，但由于濾波器特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對某些次諧波會產(chǎn)生放大作用，甚至諧振現(xiàn)象等因素，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們將濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器(ActivePowerFliter，縮寫為APF)。

APF即利用可控的功率半導體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達到實時補償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比，有以下特點：

a.不僅能補償各次諧波，還可抑制閃變，補償無功，有一機多能的特點，在性價比上較為合理；

b.濾波特性不受系統(tǒng)阻抗等的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險；

篇13

高鐵運營環(huán)境成本是高鐵運營企業(yè)在運輸生產(chǎn)過程中為了解決環(huán)境污染和生態(tài)破壞所需的全部費用。它是高鐵運營企業(yè)進行經(jīng)營決策和盈虧分析的重要內(nèi)容，也是高鐵建設(shè)前和運輸生產(chǎn)過程中環(huán)境評價的內(nèi)容，所以，高鐵的綠色出行和良好的運營環(huán)境對其成本的影響非常值得我們研究。

1.1綠色高鐵運營環(huán)境成本的內(nèi)容研究

本文的環(huán)境成本是“本著對環(huán)境負責的態(tài)度，為高鐵運營單位在高鐵運營過程中，為了預防和治理環(huán)境污染而采取的一系列措施的成本，以及因高鐵運營單位為了執(zhí)行環(huán)境目標和要求所付出的其他成本。”

1.1.1噪聲污染及電磁輻射成本。高速鐵路噪聲大致來源于高速列車產(chǎn)生的輪軌噪聲，列車受電弓和接觸網(wǎng)導線摩擦產(chǎn)生的集電系統(tǒng)的噪聲，高速運行列車的空氣動力噪聲，基礎(chǔ)建筑物受振動產(chǎn)生的二次輻射噪聲，來自動力源和車上設(shè)備的機械噪聲。

通過大量實測及運營實踐表明，電氣化鐵路運行產(chǎn)生的磁場不會對線路附近人員的身體健康產(chǎn)生有害影響，但列車運行產(chǎn)生的電磁輻射對沿線居民收看電視將產(chǎn)生不利影響。此外，牽引變電所等固定設(shè)施產(chǎn)生的工頻電磁場以及GSM-R基站的輻射，也會引起附近居民對電磁影響的擔憂。

1.1.2水污染的治理成本。高速鐵路沿線污水主要來自動車組、高速車站、動車段（動車運用維修所）、工務(wù)段（綜合維修段）、供電段等生產(chǎn)、維修場所，主要污水有含油污水、生活污水、洗車廢水和高濃度糞便污水，以 CODcr、BOD5為特征污染物。

1.1.3固體廢棄物的處理成本。沿線固體廢物主要來自到站列車下交的袋裝垃圾、站臺旅客丟放垃圾、車站廣場及候車室的垃圾、車站工作人員產(chǎn)生的垃圾、維修部門的垃圾和附屬車站的經(jīng)營單位產(chǎn)生的垃圾。

因為鐵路客車垃圾的量比較大，分布范圍比較廣，所以將固體廢棄物做妥善處理是現(xiàn)在我們社會所面臨的難題之一，各國都在不斷尋求處理固體廢棄物的具體而有效的方法。目前固體廢棄物的處理技術(shù)主要有：焚燒法（Incineration），熱解法（Pyrolysis），堆肥法（Composing）和填埋法（Landfill）。

1.2運營環(huán)境成本的估算原則

1.2.1 內(nèi)、外區(qū)分原則。區(qū)分內(nèi)外環(huán)境成本是本文的基礎(chǔ)，哪些費用計入企業(yè)，哪些費用屬于社會影響，必須嚴格區(qū)分。內(nèi)部環(huán)境成本由企業(yè)承擔，外部環(huán)境成本則是考察對社會造成的損失。例如，高鐵運行中產(chǎn)生的噪音應該按照相關(guān)標準，采取防護措施，產(chǎn)生的這部分費用由企業(yè)承擔，屬于內(nèi)部環(huán)境成本。而如果高鐵在運營過程中盡管采取了措施，但是還是無法避免噪音超標，超標造成的影響就屬于外部成本。

1.2.2 邏輯系統(tǒng)原則。有些費用屬于環(huán)境成本，但是所發(fā)生的費用已經(jīng)在其他項目中考慮了，雖然不再重復計算，但是在歸類時，本文仍然將其化為環(huán)境成本。之所以這樣劃分，一方面避免重復計算，另一方面保證了環(huán)境成本在邏輯和系統(tǒng)上的完整性。

1.2.3 方法適當原則。對于同一項環(huán)境成本特別是外部環(huán)境成本，經(jīng)常有多種估算方法。外部環(huán)境成本的估算方法應該結(jié)合實際情況，選擇最符合實際、最貼近真實情況的方法。同時，還要考慮造價估算人員自身的技術(shù)水平，選擇適合的方法。

1.2.4 可獲性原則。在對環(huán)境成本進行估算時，所選擇和依據(jù)的數(shù)據(jù)和指標應該是可獲得的。否則，再好的方法沒有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也是沒用的。有些方法可能在發(fā)達國家能夠很好的使用，但是在我國現(xiàn)在的技術(shù)條件下沒法使用，硬性套用國外先進方法做出的估算是不可靠的。

1.3環(huán)境成本估算方法體系

1.3.1 防護費用法。防護費用法是指測算消除或減少環(huán)境破壞的有害影響而承擔的防護費。在高鐵建設(shè)和運營過程中，防護費用法很常用。例如，為了防止高鐵運營過程中的噪音污染而設(shè)置聲屏障，計算設(shè)置聲屏障的費用就是防護費用法的一種應用。

1.3.2 第三者裁定法。這種方法更多的應用于污染之后對利益相關(guān)者的補償。通常是由法院或者其他協(xié)商部門對污染的環(huán)境資源補償費用進行裁定。例如，對周邊居民的補償，就可以作為內(nèi)部環(huán)境成本。對于一些外部環(huán)境成本難以計量的環(huán)境污染，可以采用專家意見法、德爾菲法等方法來確定其價格，這也可以歸為第三者裁定法。

1.3.3 替代市場法。替代市場法指的是用有市場價格的某種替代品來間接衡量沒有市場價格的環(huán)境物品的價值。替代市場法又主要包括了下面的三種方法：

（1）后果阻止法

為了阻止環(huán)境質(zhì)量惡化對經(jīng)濟發(fā)展的損害，通常需要改善環(huán)境質(zhì)量。但遇到環(huán)境惡化到無法改善的情形時，就需要通過加大其它方面的投入或支出來降低或著抵消環(huán)境質(zhì)量惡化的后果。我們把投入或支出的變動額作為環(huán)境價值變動的貨幣價值。

（2）資產(chǎn)價值法

資產(chǎn)價值法主要應用于那些與環(huán)境相關(guān)的資產(chǎn)上面。例如，鐵路兩旁的房子的價格要低于一般的房屋，這就是環(huán)境的變化引起的某一資產(chǎn)價值的變化。如果沒有其他因素影響，環(huán)境變化影響了消費者心里感受，進而影響了支付意愿，最后影響到相關(guān)資產(chǎn)的價格。資產(chǎn)價值法就是用因為周圍環(huán)境質(zhì)量改變而引起的同類資產(chǎn)價值變動的金額來衡量環(huán)境質(zhì)量變動的貨幣價值。

（3）工資差額法

由于高鐵的運營，使高鐵兩旁的企業(yè)、工廠等工作環(huán)境變差，如噪音污染、輻射等。鐵路附近的企業(yè)、工廠在招聘工人時就會陷入劣勢，不得不提高工資來吸引工人，工資差額法就是用工資的差異來衡量環(huán)境質(zhì)量變動的貨幣價值。

本論文通過對綠色高鐵運營環(huán)境成本的內(nèi)容和估算方法展開深入探討和研究，主要結(jié)論如下：①在總結(jié)高速鐵路項目在運營期間出現(xiàn)的環(huán)境問題基礎(chǔ)上，深入分析概括了解決這些問題的具體措施。得出在進行環(huán)境估算的過程中應該重視環(huán)境影響評價，還應該分清內(nèi)外部環(huán)境成本的區(qū)別與聯(lián)系。②建立了條件估值法、防護費用法、恢復費用法、生產(chǎn)力變化法、人力資本法等對高鐵運營環(huán)境成本估算方法體系，提高了運營環(huán)境成本估算準確性和適用性。（作者單位：石家莊鐵道大學研究生學院）

參考文獻

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