城市轨道交通电力工程论文

城市轨道交通电力工程论文 篇1：

城市轨道交通继电保护课程教学改革探索

【摘 要】本文针对城市轨道交通继电保护课程涉及的基础专业比较多、综合性比较强的特点，提出要在教学内容安排、教学方法和教学方式方面进行创新。教学内容方面，通过现场参考归纳总结出岗位所要求的理论知识、基本技能和职业素养；教学方法方面，利用网络和多媒体技术、仿真软件、实训设备等给予学生直观的认识；教学方式方面，通过实习岗位让学生强化继电保护的知識点，锻炼学生的职业素养。

【关键词】城市轨道交通继电保护 教学内容 教学方法 教学改革

随着城镇化进程的推进，越来越多的人聚集在城市生活，城市交通的压力也越来越大。为了缓解交通压力，很多城市都在大力发展公共交通，地铁就是其中一种。由于它不占用道路并且高效快捷，深受老百姓的喜欢。南宁是广西的首府，随着地铁1号线投入运行，南宁公共交通翻开了崭新的一页，同时也对城市轨道交通供用电专业人才的数量和质量提出了很高的要求。为了能满足轨道交通的正常运行，2014年，城市轨道交通集团与广西电力职业技术学院达成订单式培养供用电人才的协议。由于广西电力职业技术学院的优势是为电力系统培养专业人才，介于城轨供用电这个专业与电力系统的供用电专业在继电保护有许多不同之处，为了满足用人单位的要求，也为了提高学生学习的质量和效率，本文对城市轨道交通继电保护课程教学改革进行探索。

一、课程内容改革

近年来，虽然轨道交通得到了快速发展，但许多高职院校还没正式设置地铁供用电专业，因此地铁里的供用电专业的人才主要来自电气化铁路供电、电气工程等相关专业。为了能满足地铁对人才的日益需求，广西电力职业技术学院与轨道公司合作进行了订单式教学，在轨道交通供用电的人才培养计划中，城市轨道交通继电保护是一门专业核心课程。为了把城市轨道交通继电保护课程上好，教学团队老师参观了城市轨道交通集团屯里车辆管理所，并请来工程师对他们经常接触的设备和遇到的问题进行深入交流。通过这些交流，我们大概总结出供用电人才所要具备的理论知识、基本技能和职业素养。在基本技能和职业素养方面，与学校培养电力系统人才的要求存在很大的相似性，但是在一些理论知识方面会有较大区别，对于轨道交通继电保护与电力系统继电保护的区别就在于轨道机车所使用的电是直流电，直流电使用的保护和交流电使用的保护是这门课的关键点，也是最大的区别点。由于城轨供电系统的电是从城区供电局就近的变电站引入，经过整流变压器和二极管整流后，送上接触网，变成了轨道运行机车所使用的1500V的直流电，对于城轨直流电所涉及的主要保护大致有这几种：大电流脱扣保护、DDL保护（电流变化率和电流增量保护）、框架泄露保护和轨道电位限制保护和双边联跳，这些保护与电力系统的保护有很大的不同。为了能让学生更好地理解这些原理，也为了弥补本专业在直流保护方面的教材和老师经验的不足，专业带头人专门从轨道公司车辆管理段找来南宁地铁1号线典型牵引变电站的主接线图和保护配置图，并找来与此有关的保护资料，通过岗位的具体要求和职责，笔者提炼出岗位所要求的理论知识，对学生进行有对针对性的讲解，把他们从枯燥的知识点给解脱出来，通过具体变电站具体配置的讲解、典型事故的分析，加上项目式教学，笔者把这门课的知识点打造得有血有肉。有了城市轨道交通公司的大力协助，城市轨道继电保护的素材更多，学生的积极性也调动了起来，通过生产一线的理论知识的讲解和分析，改变了以前一味求大求全的思维，缩短了学生入职后的适应时间。

二、教学方法改革

城市轨道交通继电保护是一门新课程，为了让学生能更快地掌握轨道交通继电保护的相关知识，笔者多次下企业考察，和企业高级工程师进行深入交流，归纳出他们继电保护人才所要掌握的基本知识，结合学校电力特色鲜明的特点，对这门课程的教学方法进行了适当的改进，充分调动学生对新事物好奇的特点，激发他们的积极性，让他们从被动接受知识转变为主动学习知识，达到事半功倍的效果。

（一）充分采用各种教学媒体。多媒体教学具有很强的直观性，一张图片和一段视频就能把所要表达的内容形象地展现给学生。为了获得更多的多媒体素材，使学生毕业后顺利上岗掌握相关的设备，笔者在轨道交通公司屯里车辆段收集了大量的图片和视频，把轨道交通常见的供配电设备、整流变压器、整流二极管、SVG无功补偿装置、接触网、继电保护屏柜以及中控室等通过多媒体形式呈现给学生。同时，笔者还在这些设备旁备注它们基本的功能和常见的故障状态，方便学生课后自觉学习。通过这样的方法，学生对以后从事岗位的设备有一个初步的认识，为后续的继电保护原理的讲解作铺垫。为了触类旁通，笔者还把电力系统的设备和继电保护原理对学生进行比较分析。现在手机已在学生中大量普及，笔者把自己上课用的课件放微信群里，让学生有空的时候多去下载，并在微信群里设置一些工作中常见的问题，让学生课后作答，并呈交上他们的答案。通过这些多媒体，很多书本枯燥乏味的知识点变成了看得到，摸得着的东西，使学生的积极性得到了大幅度的提高。

（二）充分利用仿真软件。城市轨道交通继电保护课程是一门核心理论课，通过这门课程的学习可以使学生对设备的保护原理有个基本的认识，为日后在工作岗位上遇到设备故障时能提供理论支撑。由于这门课涉及前期的很多课程，包括电路、电子技术、电力电子等，因此学生要有很强的逻辑性，光靠多媒体还不能让学生很好地掌握轨道交通继电保护的原理，再加上轨道交通继电保护的实训设备相对比较欠缺，为了弥补这方面的不足，笔者通过仿真软件来进行辅助教学。对于轨道交通继电保护的整流部分，笔者用的是PSCAD软件，这个软件的电子设备比较多，可以很好地搭建起整流变压器的24脉冲整流模型，通过示波器能让学生很直观地了解整流的电流是什么形状，通过仿真软件的分析还能让学生了解到24脉冲的波形与三相桥式整流的波形在效率方面和谐波含量方面的优势。对于交流电的继电保护，笔者采用的是电力系统的另一套仿真软件Digsilent，它相对PSACD仿真来说，系统模型搭建和故障设置都相对简单，通过这个软件很容易就能看出故障后的波形、故障切除的时间以及给保护设定的整定值是否合理。通过这些仿真软件的演示，学生理解了保护是如何动作的，同时也加深了保护整定值的算法和公式的理解。对于直流的保护，笔者采用更多的还是PSCAD软件进行仿真，由于直流部分的保护原理有些复杂，不好整体搭建模型。例如DDL保护，笔者采用的是化整为零的方法，先搭建起电流变化率的保护模型，接着在搭建电流增量的模型，然后让这两个模型分开运行，根据它们的电流图形讲解它们的特点，最后根据它们的特点和优势进行总结归纳。仿真软件可以弥补实训设备不足，大大提高学生的积极性，让枯燥的理论知识更加生动直观。

（三）充分利用实训设备。为了能按照轨道交通集团的要求完成订单班学生的培养，学校投入资金订购牵引变电站仿真实训设备。这套设备的主要用途在于牵引变电站的运行培训，但是加以改进，还是能对城市轨道交通继电保护课程有很大的用途，比如双边联跳，学生很难理解具体的动作原理，如果教师把学生带到牵引变电站实训室对着牵引变主接线图来讲解双边联跳的原理，学生就很容易掌握双边联跳的启动方式和动作原理，再通过旋转法，学生对学生进行复述，学生会加深理解双边联跳的原理。笔者还把这个教学方法运用在框架泄露保护和轨道电位限制保护中，通过实训室里学生的参与，既让学生轻易地掌握轨道交通直流部分的动作原理，又增强了学生的动手能力，实现“做中学、学中做”，达到一举两得的效果。

三、教学方式改革

高职教育的定位是培养合格的一线技术工人，为了使学生更能胜任以后的工作岗位，对于城市轨道交通继电保护课程光靠课堂讲解和实训室练习是远远不够的。根据培养计划的要求，学生还需要具备一定的职业素养和职业技能，并在秋屋变电牵引站进行跟班实习，进行真实场景的一体化模式教学。轨道交通集团公司为学生配备了跟班实习老师，把真实的场景搬到教学中来，对于工作中遇到的保护问题，学生可以向实习老师进行求助，也可以通过微信和电话的手段向老师寻求帮助，实习老师会根据岗位的要求对学生进行必要的理论知识的解读和职业素养的培训及规范。真实场景的实习，不仅锻炼了学生的学习能力、交流能力，还提高了学生分析故障的能力和协作能力。同时，在此过程中，任课老师不断地进行知识更新，并积累现场解决问题的经验，达到双向互动、一起进步的效果。实习结束后，老师和实习老师对学生进行实习考核，根据实习过程的表现和实习考核进行打分，完成这门课的最终考核。现在第一届订单班的学生已经在南宁轨道公司供电段开始顶岗实习，通过用人单位的回访，他们对学校培养出来的学生给予了高度的评价，认为学生专业知识扎实，职业素养很强，只要再经过半年的现场跟班实习，就可以变成正式员工，独立完成工作。随着职业教育的深入，这样真实场景的一体化教学必然是大势所趋，因为其既符合学生职业能力培养的基本规律，又符合学生的认知规律。

综上，在城市轨道交通继电保护课程教学改革中，必须对内容安排、教学方法和方式进行创新，利用网络和多媒体技术给予学生直观的认识，通过仿真软件把现场看不见的原理演示出来，让大家理解继电保护的原理過程；通过实习岗位，让学生强化继电保护的知识点，锻炼学生的职业素养，把学校学到的东西合二为一，在实习结束后通过考核，完成这门课程的培养计划，通过顶岗实习，成为合格的人才。

【参考文献】

[1]史志平，董健.城市轨道交通供电职业人才培养与实践[J].中国电力教育，2014（35）

[2]吴蕾.城市轨道交通供电专业实践教学课程体系构建与实施[J].黑龙江科技信息，2015（16）

[3]余钢.城市轨道交通人才订单式培养模式探讨[J].城市轨道交通研究，2009（7）

[4]陈海军.地铁供用电专业人才培养的现状及对策[J].职业教育，2006（4）

【作者简介】杨 波（1977— ），男，广西南宁人，硕士，广西电力职业技术学院电力工程系讲师；吴 畏（1966— ），男，硕士，广西南宁人，广西电力职业技术学院电力工程系讲师。

（责编 王 一）

作者：杨波　吴畏

城市轨道交通电力工程论文 篇2：

中国铁建:大订单确保高增长

中报录得50％以上强劲增幅

国内新签合同金额创历史同期新高

城市轨道交通建设市场有望出现较快增长

当前股价：7.33元

今日投资个股安全诊断星级：★★★

中国铁建是我国乃至全球特大型综合性建设集团之一，能够提供全套建筑服务，已经打造了包括科研、规划、勘查、设计、施工、监理、运营、设备制造等在内的全面完整的建筑业产业链。受益于铁路基建景气的持续高涨，公司中报净利润录得了50％以上的强劲增幅，从而一举打破了“大盘股业绩难有高增长”的旧思维。

中报可圈可点

2010年上半年，公司实现营业收入1973.20亿元，比上年同期增长37.71％，其中，工程承包板块实现营业收入1612.20亿元，比上年同期增长22.93％；上半年实现净利润34.25亿元，同比增长52.52％；归属母公司所有者净利润33.78亿元，同比增长52.10％。

毛利率稳步提升

2010年上半年公司的综合毛利率为9.52％，与上年同期持平，但高于去年全年的9.31％，主要是因为收入占比最大的工程承包业务毛利率由8.53％提升至8.71％；同时，勘察咨询业务毛利率也从24.78％提升至27.30％。

三项费用率为4.22％，与去年同期相比，销售费用率从0.35％下降到0.31％，但同期财务费用率从0.11％提升至0.15％，管理费用率没有变化，为3.77％，总体来看，三项费用率与去年同期持平，略高于去年全年的4.16％。

总体来看，与2009年全年相比，毛利率提升幅度略高于期间费用率提升幅度。

虽然2009年的整体毛利率有所下滑，但从季度毛利率数据来看，前一年的季度毛利率出现较为明显的低位回升的迹象。2009年第三季度的毛利率为8.80％，而随后的2009年第四季度和2010年一季度、二季度的毛利率分别为9.47％、9.50％和9.54％，上升趋势较为明显。

长期来看，公司未来的毛利率有潜在上升的趋势。主要理由有：一方面是公司增加人员对概算调整的清理力度，向铁道部及时清理项目变更增加的成本支出，提升效益；另一方面，随着公司业务结构的更加优化，高毛利率的房地产、BT、资源等业务比例的上升，公司的毛利率也能够有缓步提升。

从分项业务毛利率来看，工程承包毛利率为8.71％，低于去年同期的9.00％，但高于全年的8.53％。勘察设计业务毛利率继续提升，高于去年同期的23.56％和全年的24.78％。而制造业务的毛利率相对去年同期也有大幅提升，为16.19％，但略低于去年全年的16.21％。

境内业务占比进一步提升

2010年上半年工程承包贡献了89.91％的收入，毛利占比也达到了82.29％；而包括地产业务在内的其它业务5.69％的收入贡献了7.89％的毛利。而由于本期勘察咨询业务的毛利率较高，达到27.30％，因此虽然收入占比仅为2.01％，但毛利占比达到5.75％。

2010年上半年公司境内业务实现收入1716.43亿元，相对去年同期增长39.63％，占比也从去年同期的94.4％进一步提升到95.7％，而同期境外业务增长相对较慢，为5.21％，收入占比下降到4.28％。

订单稳步增长

工程承包业务一片繁荣

2010年上半年公司累计新签合同总额达3134.255亿元，比上年同期增长21.79％。其中，国内新签合同额为2987.418亿元，创历史同期新高；海外新签合同额为146.837亿元，公司境内新签订单占比进一步提高。截至报告期末，公司未完成合同额累计达8374.559亿元，较上年年末增长18.66％。

公司工程承包板块继续保持较快发展势头，实现新签合同额2871.076亿元，占全部新签合同总额的91.60％，其中，国内铁路工程新签合同额2054.677亿元，占新签工程承包合同总额的71.56％，同比增长88.82％；国内城市轨道交通工程新签合同143.660亿元，占新签工程承包合同总额的5.00％，同比增长62.69％，业务范围覆盖全国正在实施轨道交通建设的所有城市；水利电力工程新签合同额43.739亿元，同比增长118.89％；其他工程新签合同额280.136亿元，同比增长23.07％。

但国内公路工程新签合同额256.483亿元，同比下降49.75％，主要原因是今年以来全国公路招标项目相比去年明显减少，公司亦将经营重点更多地倾向于铁路项目。

勘察设计咨询业务新签合同额41.143亿元，同比增长40.58％。

非工程承包业务喜忧参半

公司工业制造业务新签合同额同比下降21.74％，主要原因是本集团工业产品大多应用于铁路项目，具有周期性，今年是“十一五”规划的最后一年，铁路建设项目工业产品采购处于收尾阶段，而“十二五”采购计划尚未开始。

而物流与物资贸易业务新签合同142.272亿元，同比增长56.68％，公司继续谨慎稳妥地发展房地产业务，控制土地成本，完善业务布局。至报告期末，集团在全国26个城市共有43个房地产项目，规划总建筑面积1620万平方米。

轨道交通成未来最大亮点

经过前五年的大规模铁路投资，截至2009年底，我国的高速铁路的总里程达到6552公里，其中客运专线约3500公里。

预计铁路投资增速将逐步回落。我们预计铁路建设经过2008－2009年的高强度投资，2010－2012年的投资增速将会逐步放缓，我们预计铁路投资增速将回落到10－15％的水平。

2010年前7个月，铁路总投资达到3281.09亿元，比增长16.5％，基建投资为2906.55亿元，同比增长17.4％，2010年全年铁路基建的投资水平大约在7000亿元，同比增长16.7％左右。

城市轨道交通建设市场有望出现较快的增长。公司2009年新签城市轨道交通市场合同额为143.66亿元，同比增长62.69％。我们预计未来六年，全国城市轨道交通市场有8000－10000亿元的工程承包市场。根据之前媒体披露的数据，日前全国大约有27个城市正在筹备建设城市轨道交通，其中22个城市的轨道交通建设规划已经获得国务院批复。至2015年前后，北京、上海、广州等22个城市将建设79条轨道交通线路，总长2259.84公里，总投资8820.03亿元。

投资建议

毫无疑问，公司手握的大订单是其未来高增长的重要保证，且已得到市场的一致认同。根据今日投资《在线分析师》显示：公司2010-2012年综合每股盈利预测值分别为0.67、0.84和1.13元，呈现出高增长态势。海通证券认为，按照12－15倍的动态市盈率来估值，公司的合理价值区间为10.32－10.65元，给予“买入”投资评级。

作者：海通证券研究所

城市轨道交通电力工程论文 篇3：

关于城市轨道交通变电所智能电气运维浅析

摘要：城市轨道交通经营需要的配套各种各样的电力工程，而电力所需均来源于变电所，变电站内机器设备品种繁多。这就决定了其设备维护繁杂，插口方式种类不一，通信方式和通讯协议多种多样。由于变电站的众多特性，当代变电站综合性自动化技术选用分层次分布式系统結果，提升了轨道交通变电站的软件配置管理，具备较好的开放式、可扩展性、抗干扰性强和可靠性高。

关键字：轨道交通;变电所;运维

一、引言

在减缓城市公共交通工作压力、提升城镇居民出行高效率和安全性等领域充分发挥着关键功效。城市轨道交通的平稳运行离不了变电站的靠谱运行。因而，务必十分重视变电站的运行和维护保养。殊不知，变电站的运行和保护是一项相对高度专业和复杂性的工作中。假如依然选用传统化的人力运维管理方式，不但效率低，并且非常容易安全隐患，因此急需解决改进这一点，提高电气系统自动化水平，形成更智能的运维模式。

二、变电所介绍

在城市公共交通中，变电站综合自动化系统根据集成化电子计算机、电子信息技术、通讯等技术性，对变电站的二次设备开展重新组合，进而提升变电站设备的设备运维管理。城市公共交通变电站综合自动化技术组网方案的总体目标是选用不一样的无线组网方法，健全变电站综合自动化系统的监控、操作闭锁、操作等作用。一方面，确保了系统可以线上实时监测断路器、隔离开关、接地刀闸的真实分合位置，当有关设备运作情况出现异常时，从系统软件表明页面传出声光警报，或是立即记录设备的变化异常情况。

三、运行维护目的

1.智能运维必要性

供配电系统通常装有不一样运行方式的变电站。为了更好地即时把握设备的真实运作状况，配电管理方法单位为全部变电站安裝了监控系统，根据四遥技术性的运用对变电站内设备的真实运作状况开展监管，并依靠操作工站对配电设备开展操纵和管理方法。但以上方式检测到的数据信息信并不可以包含日常巡查的所有内容，在现阶段人工巡视检查的方式下，还是要通过对设备的“望闻问切”的方法，結合设备监测系统及时对设备的隐患排查发现，从而立即精准地发觉设备缺点，提高积极预警信息和应急处理能力等。以具体的运维技术实力和工作效能，将运维工作人员很有可能产生的不良危害减少到最少限度。

2.系统架构

该体系选用二级构架，关键由下列两部分构成：第一部分是智能巡检主站;第二部份是智能巡检配电站，可以完成与云服务平台的数据互动。在其中主站布署在车辆段内，可以统筹管理车辆段内全部分站，制订巡查对策，开展任务管理，向全部分站公布命令，获得分站收集的各种数据开展图像识别技术剖析。除此之外，还能够对在线检测的各种数据开展发掘剖析，协助运维管理工作人员把握不一样机器设备的真实运作情况。在配电站内布署子站，在数据收集的根基上完成全自动安全巡检和智能化连动。

四、运用科学技术手段

1.智能巡视和联动

根据不一样前面收集机器设备的组成，配电站远程控制智能化巡视可以完成全天、全覆盖，并给予基本巡视、关灯巡视、特殊巡视等多种多样巡视方式。假如预置摇控开关，造成偏移数据信号或监测超限额警报，将马上开启联动，启动智能机器人开展查验。完成方式如下所示：检验到可以开启联动的数据信号后，启动联动;例如，当传出火灾事故报警系统时，将马上启动重点巡查，并根据监控摄像和扫描仪发生火灾的地区。在AI技术应用的帮助下，将有可能明确是不是发生火灾，真的的发生火灾时，将有可能分析判断火灾事故状况，为后期工作给予参照。

2.图像识别和判别

根据深度的图像识别和分辨可以给可以具备较高的全自动自学能力和归类工作能力，从而在图象处理中解决困难时可以做到贴近或者超过人类能力的实际效果。图像识别种类主要包含下列三类：第一类是状态识别，包含仪表盘读值、油量状态、硅胶材料掉色和压板状态等。第二类是缺陷识别，包含模糊不清和损坏的表壳、损坏的机壳、损坏的绝缘物、路面污渍、损坏的呼吸器、出现异常关掉的门、损坏和遗失的后盖板等。第三类是变化识别，包含各类门的位置变化、消防设备部位、仪表盘读值大、机器设备损坏、图上脏东西具体位置、显示灯、电源开关压板具体位置、机器设备设备具体位置。

3.三维实景和可视

利用激光扫描仪动态性采集配电站内全部工作场所的三维云数据，随后利用电子计算机依据采集到的数据创建数字模式，完成由实到虚的转换，将实体配电站转换为数字方式，获得对应的数字影象。在转化成的数字分类中，通常会累加不一样系统软件采集的各种各样即时数据，如电源开关部位数据、电流强度数据、环保监测数据、在线检测数据、红外测温仪数据、机器设备台账数据等。除此之外，监控摄像头采集的短视频信息还能够置入或结合到数字情景中，完成虚拟现实技术的高度结合，最后以数据可视化的方法呈现出去。

4.安全加固和探针

为了更好地提高系统软件的安全系数和稳定性，必须采用专业的安全性电脑操作系统，应用商业秘密优化算法对数据资料开展数据加密。采用登陆密码和数字证书紧密结合的形式开展身份验证，与此同时根据原生态安全性有关的基本要素，采用朝向层面的程序编写，防止包括客户本身信息内容的网络层微服务架构。除此之外，还需要在服务平台层开展数据加密和数字签名，使通讯链接更为靠谱。在主站布署监控系统服务系统，在各分站应用安全性探针手机软件，可以动态性监管分站内全部设施的具体安全性状况，及时处理全部安全性事件并马上警报。针对安全性探针手机软件，可以动态性认知下列安全性事件：串口通信访问事件;USB访问事件;Web访问事件;外置光驱访问事件;文档访问事件和账号登录。

五、结束语

总体来说，智能运维是现阶段公共交通变电站运维的大势所趋。智能运维系统由智能巡检主站跟子站两部分构成，包含智能巡检和连动、图像识别算法和辨别、大数据可视化、智能安防结构加固和监控摄像头。现阶段，在供电系统中，智能运用比例已逐步提高。机器设备越来越更为智能，有着强劲的系統、技术性和主动性终端软件，可以抵挡外部的各种各样影响和进攻。信息技术性、传感器技术、全自动控制系统和设备有机结合，可以得到全景图信息，及时处理和预料很有可能产生的故障。当故障发生时，能快速排查故障，完成自修复，进而防止大规模断电的发生。通讯、信息和当代监管新技术的整体运用将进一步提高电气设备的高效率，减少电力耗损，使体系运转更为经济发展高效。

参考文献

[1]徐建.对城市轨道交通牵引供电智能运维系统的思考与认识[j]

[2]杨海涛.电气自动化在城市轨道交通中的应用[j]

作者：董亚中