論文導讀：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。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。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量綜合治理非常困難。通過計算機網(wǎng)絡技術的使用,推廣和應用牽引供電搶修輔助決策系統(tǒng),該系統(tǒng)集設備運行、技術資料、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。
關鍵詞：煤炭企業(yè)，電氣化鐵路，管理，維護
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量綜合治理非常困難。牽引負荷與多種因素有關，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，在兩側牽引負荷不相等的情況下，兩側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電機中產(chǎn)生負序磁場，造成負序同步轉矩在發(fā)電機中產(chǎn)生，并能夠導致附加震動，同時引起電動機中產(chǎn)生制動轉矩，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，配置好輔助搶修設備
為了和管內接觸網(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)絡技術的使用, 推廣和應用牽引供電搶修輔助決策系統(tǒng), 該系統(tǒng)集設備運行、技術資料、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實現(xiàn)電感的連續(xù)可調，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斷電力電子器件構成的，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，并對其交流側輸出電壓的相位與幅值進行適當調節(jié)，或直接控制其交流側電流。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量綜合治理領域。
實踐證明，基于STATCOM的牽引變電站綜合補償技術是解決電氣化鐵路電能質量問題的理想途徑。
3. 結束語
根據(jù)幾十年來我國電氣化鐵路的運行經(jīng)驗, 結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。
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