Организация управления дистанцией электроснабжения

Дистанция электроснабжения обеспечивает техническое и хозяйственное обслужива­ние тяговых подстанций и контактной сети электрифицированных железных дорог, неко­торых электрических станций и понижающих трансформаторных подстанций, наружных электрических сетей, предназначенных для питания устройств СЦБ, линий продольного электроснабжения (до ввода в здание), электросетей наружного освещения, включая све­тильники и прожекторное освещение.

Дистанцию электроснабжения можно отнести к сложным системам, состоящим из организационно-экономической и технической систем управления и получившим в после­днее время название интегрированных. Сложность такой системы определяется как нали­чием одновременно функций управления, характерных для организационных систем, и функций управления технологическим процессом, так и спецификой технологических про­цессов. Она наделяется основными и оборотными средствами; организует производствен­но-хозяйственную деятельность в соответствии с планом, утвержденным на основании хо­зяйственного расчета; имеет свою законченную отчетность. В финансовой и хозяйственной деятельности дистанция электроснабжения подчинена отделению дороги.

На 01.01.2001 г. в хозяйстве электроснабжения железных дорог статус юридического лица хозяйства имеет только Сургутская дистанция электроснабжения Свердловской ж.д. Остальные 166 дистанций электроснабжения преобразованы в обособленные структурные подразделения (ОСП) железных дорог без статуса юридического лица, с заменой самосто­ятельного баланса на оборотно-сальдовые ведомости без определения финансового резуль­тата, с открытием текущих счетов взамен расчетных. Порядок финансирования ОСП опре­делен Методическими рекомендациями по нормированию доходов и расходов, планирова­нию уровня рентабельности предприятий основной деятельности железных дорог на период до завершения их реорганизации подразделения (филиалы), по порядку их взаимодействия на основе хозяйственных договоров.

Все 167 дистанций электроснабжения располагаются обычно в границах отделения дороги. Среднеэксплуатационная длина электрифицированного участка в пределах одного ЭЧ — 250 км, но в связи с укрупнением дистанций электроснабжения может быть и больше.

Для обеспечения нормальной эксплуатации всех устройств электроснабжения на ЭЧ созданы основные, вспомогательные и линейные подразделения. К основным относятся: тяговые подстанции (ЭЧЭ), районы контактной сети (ЭЧК), районы электроснабжения (ЭЧС), энергодиспетчерская группа (ЭЧЦ); к вспомогательным — ремонтно-ревизионный участок (РРУ), механические мастерские (ЭЧМ), складское хозяйство.

Основной технологический процесс дистанции электроснабжения заключается в пе­реработке электроэнергии, получаемой от системы внешнего электроснабжения, и пере­даче ее потребителям, участвующим в процессе перевозки. Надежность функционирова­ния устройств электроснабжения обеспечивается проведением технического обслужива­ния и планово-предупредительных ремонтов. Этот процесс выполняется персоналом, об­служивающим соответствующие устройства при оперативном управлении, осуществля­емом энергодиспетчером.

Общее функционирование дистанции электроснабжения и взаимная координация рассмот­ренных выше процессов обеспечиваются административным управлением в соответствии с техническими и экономическими требованиями, предъявляемыми к работе дистанции в целом. Административное управление заключается в приеме, хранении, переработке и передаче ин­формации, а также в принятии решений на основе поступившей и хранящейся информации.

Таким образом, функционирование дистанции электроснабжения может быть сведе­но к четырем основным процессам: электроснабжение, производство планово-предупре­дительных ремонтов, оперативное и административное управление. Два первых относят­ся к технологическим процессам, два последних — к информационным. Структура уп­равления дистанцией электроснабжения, представленная на рис. 1.2, является в некоторой степени обобщенной. Анализ структуры управления различных дистанций электроснаб­жения показал, что в целом они различаются незначительно: это обусловлено их специфи­кой, протяженностью и контингентом работающих. Однако распределение обязанностей и функций между звеньями управления значительно различается на разных ЭЧ и зависит от многих факторов, в том числе и от традиционных. Поэтому можно сказать, что струк­тура, приведенная на рис. 1.2, соответствует одному из возможных вариантов распреде­ления функций управления.

Структура управления дистанцией является многоуровневой: содержит четыре уровня управления и один подуровень. Вне уровней управления находится учетно-контрольная груп­па начисления и выдачи заработной платы, которая подчиняется машинно-счетной станции.

Начальник ЭЧ несет ответственность за выполнение установленных финансо­вых и производственных заданий, а также за соблюдение действующего законодательства и указаний Министерства путей сообщения, управления железной дороги.

Непосредственно начальнику дистанции электроснабжения подчиняются два замести­теля, главный инженер и энергодиспетчерская группа, а также старший экономист, исполня­ющий одновременно функции бухгалтера, и инспектор по кадрам. Каждый заместитель уп­равляет, как правило, группой однородных подразделений и обеспечивает организацию эк­сплуатации устройств электроснабжения. Им непосредственно подчиняются начальники соответствующих подразделений: районов контактной сети, тяговых подстанций, районов электроснабжения, ремонтно-ревизионного участка, автохозяйства и мастерских, а также инженеры технического отдела, обеспечивающие техническое управление ЭЧ.

Главный инженер непосредственно занимается организацией капитального ремонта и строительства, а также обеспечивает выполнение требований техники безопас­ности при производстве работ всеми подразделениями ЭЧ. Главному инженеру подчиняют­ся инженер по охране труда и старший инженер технического отдела.

Энергодиспетчерская группа, возглавляемая старшим энергодиспетчером (ЭЧЦС), осуществляет оперативное управление технологическими процессами электроснаб­жения и производством планово-предупредительных ремонтов. Ей оперативно подчине­ны начальники всех подразделений ЭЧК, ЭЧЭ, ЭЧС, РРУ (рис. 1.3). Энергодиспетчерская группа размещается на энергодиспетчерском пункте, который, как правило, находится в отделении дороги.

Старший инженер подчиняется главному инженеру и руководит инженерами отдела, обеспечивая управление организацией капитальных ремонтов и строительства по всем подразделениям участка энергоснабжения. За инженерами техотдела закрепляют груп­пы однородных подразделений, они также могут выполнять целевые функции. В состав техотдела входят инженеры по электроснабжению, тяговым подстанциям, контактной сети, линиям автоблокировки и продольного электроснабжения, энергонадзору. Каждый инже­нер техотдела подчиняется непосредственно старшему инженеру и соответствующему за­местителю начальника дистанции электроснабжения. Инженеру по охране труда в вопро­сах охраны труда подчиняются все начальники подразделений и их персонал.

Устройство систем электроснабжения

Начальники подразде­лений осуществляют администра­тивно-техническое руководство пер­соналом своих подразделений, плани­руют их работу и несут ответствен­ность за исправное содержание уст­ройств электроснабжения, закреплен­ных за ними, и обеспечение безопасных условий производства работ. Опера­тивный и ремонтный персонал, входя­щий в состав соответствующих под­разделений, принимает непосредствен­ное участие в производстве работ, как правило, только на обслуживаемых ими устройствах.

Рис. 1.3. Структура оперативного управления эксплуатацией устройств электроснабжения в ЭЧ

В целом структура управления дистанцией электроснабжения отно­сится к линейной, для которой харак­терен принцип единоначалия, когда руководитель несет полную ответ­ственность за результаты работы подчиненных ему подразделений. Такая структура ис­ключает выдачу противоречивых или нескоординированных заданий и упрощает взаимо­действие различных подсистем управления. Однако эффективность управления при этом снижается по мере возрастания системы и сложности решаемых задач, начальники подраз­делений одновременно подчиняются соответствующим заместителям по эксплуатации и, кроме того, в некоторой степени инженерам технического отдела, а в период выполнения крупных капитальных ремонтов и строительств и главному инженеру. Начальники подраз­делений находятся в оперативном подчинении у энергодиспетчерской группы. Такая слож­ная подчиненность создает предпосылки для получения нескоординированных, а порой и противоречивых заданий.

По объемам работ дистанции электроснабжения дифференцируют на группы, завися­щие от количества перерабатываемой за год электроэнергии на тяговых подстанциях и от объема их энергетического хозяйства (в условных единицах).

Каждая дистанция электроснабжения наделена основными фондами — средствами труда, участвующими во многих процессах производства без изменения своей натураль­ной формы. Они подразделяются на основные производственные фонды — это средства труда, непосредственно участвующие в производственном процессе или создающие пред­посылки для его осуществления, непроизводственные (жилые дома, детские сады и т.д.), входящие в состав хозяйства, но не принимающие непосредственного участия в производ­ственном процессе.

Вследствие износа основные фонды требуют капитального ремонта и восстановле­ния. Они осуществляются за счет амортизационных отчислений, размер которых зависит от стоимости основных фондов, срока их службы, стоимости одного капитального ремонта и числа ремонтов в течение срока службы. Часть амортизационных отчислений идет на восстановление основных фондов, а другая часть на финансирование капитального ремон­та и модернизацию, т.к. основные фонды имеют не только физический, но и моральный износы. Физический износ — это утрата основными фондами технико-эксплуатационных свойств, а моральный наступает при появлении более экономичных и производительных машин или устройств того же назначения.

Капитальные вложения для замены или усиления основных средств выделяются из централизованных источников или из фонда развития производства, создаваемого на до­роге. Таких вложений на сети железных дорог требуется очень много, так как, например, в эксплуатации только на контактной сети железных дорог России в 2001 г. находилось свыше 5000 устаревших двутавровых опор и более 65 000 опор со сроком службы, превы­шающим 40 лет.

Тяговые подстанции

Тяговые подстанции в системе электроснабжения электрифицированных железных дорог преобразуют трехфазный переменный ток, получаемый от энергосистем, в однофаз­ный переменный ток напряжением 27,5 кВ или в постоянный ток напряжением 3,3 кВ.

Тяговые подстанции подразделяются на опорные и промежуточные в зависимости от схемы первичного электроснабжения. Опорные тяговые подстанции служат для распреде­ления электроэнергии, поступающей от электрической системы; от их шин отходят линии электропередач для питания других тяговых подстанций. Опорной считается подстанция, к шинам 110—220 кВ которой присоединяется не менее трех питающих линий электропереда­чи. Промежуточные подстанции могут быть отпаечными или транзитными. Отпаечные под­ключаются к ответвлениям от линий электропередач, а транзитные — в рассечку питаю­щих высоковольтных линий.

Эксплуатация тяговых подстанций должна быть организована так, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение электроподвижного состава, нетяговых железнодорожных и районных потребителей. За организацию эксплуатации, исправное содержание и беспере­бойную работу тяговой подстанции, внедрение новой техники и передовых методов труда, экономию средств и электрической энергии несут ответственность начальники тяговых подстанций и начальники дистанций электроснабжения.

Оперативно-ремонтным персоналом на тяговой подстанции являются начальник под­станции, электромеханик (старший электромеханик) по ремонту оборудования, электроме­ханики по эксплуатации, электромонтеры.

В среднем на одну тяговую подстанцию, например по Западно-Сибирской железной дороге, приходится 4,5 чел.

Начальник тяговой подстанции осуществляет техническое и хозяйствен­ное руководство персоналом; планирование и организацию своевременного проведе­ния работ по содержанию и ремонту оборудования, а также по его усилению и рекон­струкции; контролирует качество работ, выполняемых персоналом ремонтно-ревизи-онного цеха и строительно-монтажных организаций; лично организует и осуществля­ет проведение сложных технологических работ; ведет техническую, учетную и отчет­ную документацию; организует техническую учебу, периодическую проверку знаний персонала подстанции, проведение дней охраны труда, подготовку кадров для под­станции и т.д.

Старший электромеханик тяговой подстанции (на некоторых дистанциях энергоснабжения эти функции возложены на электромеханика по ремонту) непосредствен­но осуществляет ремонтные и профилактические работы на подстанции согласно годовому графику планово-предупредительных ремонтов (ППР) и осмотров. Он контролирует хра­нение и использование материалов, инструмента и инвентаря, состояние здания и террито­рии и т.д. При необходимости он может заменить начальника тяговой подстанции и дежур­ного электромеханика. При «кустовом» методе обслуживания ряда подстанций (см. ниже) старший электромеханик выполняет почти все обязанности, предусмотренные должност­ной инструкцией начальника подстанции.

Дежурный электромеханик должен хорошо знать схемы всех присоединений подстанции, условия работы, назначение и уставки защит всего оборудования, схемы авто­матики, расположение, назначение и действие сигнальной аппаратуры, блокировок, допус­тимые нагрузки и т. д. Он также должен хорошо знать внешние признаки, предшествующие возможным повреждениям и уметь устранять простейшие неполадки. При обслуживании подстанции оперативно-ремонтным персоналом электромеханики могут принимать непос­редственное участие в производстве ремонтных работ.

Электромонтеры тяговых подстанций, как правило, имеют 4-й или 5-й разряд и, соответственно, IV или V квалификационную группу по технике безопасности. Они дол­жны уметь выполнять все электромонтажные и требующиеся слесарные работы, а также знать оборудование, правила производства переключений и при необходимости выполнять обязанности дежурного персонала. Электромонтеры пятого и шестого разрядов могут ру­ководить ремонтной бригадой и при необходимости выполнять обязанности электромеха­ника по ремонту.

При «кустовом» методе обслуживания тяговых подстанций обслуживающий персо­нал базовой подстанции должен еще знать и схемы всех обслуживаемых бригадой под­станций, входящих в «куст».

Материально-техническая база тяговой подстанции состоит из оборудования распределительных устройств: ОРУ-220; 110; 35 кВ; ЗРУ-10 кВ, а также ЗРУ-3,3 кВ (на тяговых подстанциях постоянного тока) или РУ-27,5 кВ переменного тока.

В ЗРУ-10 кВ установлено оборудование для электроснабжения в основном нетяго­вых потребителей: маломасляные или вакуумные выключатели, разъединители, приборы контроля и учета, релейная защита фидеров.

ЗРУ-3,3 кВ представляет собой ряд ячеек с находящимися в них быстродействующи­ми выключателями, разъединителями и шинами постоянного тока, сглаживающими уст­ройствами.

В РУ-27,5 кВ используются масляные и вакуумные выключатели.

Сердцем подстанции называют аккумуляторную батарею. Здесь устанавливаются обычно 50—100 аккумуляторов в зависимости от величины напряжения оперативного тока. Отсюда питаются цепи управления релейной защиты и катушки управления выключате­лей. Помещение аккумуляторной имеет приточно-вытяжную вентиляцию. Большинство аккумуляторов работает в режиме постоянного подзаряда, поэтому главный щит под­станции должен быть укомплектован зарядно-подзарядным устройством.

От шин 10 кВ тяговой подстанции питаются высоковольтные линии СЦБ с резерв­ным питанием от дизель-генераторной установки, которая также располагается на тяго­вой подстанции. Панели управления тяговой подстанцией занимают достаточно большое помещение, где расположены ключи дистанционного управления коммутационными ап­паратами. Кроме того, на пульте имеется сигнализация положения основных коммутиру­ющих аппаратов, приборы контроля и учета электроэнергии, аппаратуры релейной защи­ты вводов, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд, стойки те­леуправления и телесигнализации. Оперативная связь с энергодиспетчером осуществля­ется по телефону, селектору.

Планирование и организацию работ персонала тяговой подстанции определяет годовой план проведения ППР с разбивкой по месяцам. В нем указываются все работы, проводимые оперативным персоналом, по которым начальник подстанции отчи­тывается ежемесячно.

Районы контактной сети

Контактная сеть работает в наиболее тяжелых условиях по сравнению с другими ус­тройствами электроснабжения электрифицированных железных дорог: она подвержена не­благоприятным воздействиям как окружающей среды, так и токоприемников электроподвиж­ного состава. Несмотря на это, она должна обеспечивать бесперебойный токосъем при уста­новленных скоростях движения в расчетных метеорологических условиях.

Эксплуатацию устройств контактной сети, проводов напряжением 6—10 кВ ВЛ СЦБ и линий продольного электроснабжения напряжением 6—35 кВ, а также линий напряжением до 0,4 кВ на перегонах и промежуточных станциях осуществляют районы контакт­ной сети. На крупных узловых станциях эксплуатация линий до 0,4 кВ передана районам электроснабжения; основная задача их обслуживающего персонала — постоянно содержать устройства контактной сети и линий электропередачи в технически исправном состоянии.

Границы ЭЧК определяются, в основном, по трем показателям: эксплуатационной, развернутой или приведенной длиной контактной сети, при этом:

- эксплуатационной длиной называют протяженность обслуживаемого электрифицированного участка между границами независимо от числа путей, лежащих на общем зем­ляном полотне;

-развернутая длина контактной сети рассчитывается как сумма длин всех электрифи­цированных путей станции и перегонов в границах района контактной сети.

- приведенной длиной контактной сети является сумма эксплуатационной длины и условной протяженности остальных путей, длина каждого из которых умножается на коэф­фициент, зависящий от значимости электрифицированного пути; а именно: 1 км каждого электрифицированного главного пути сверх первого на перегонах и станциях, а также всех электрифицированных путей станций стыкования имеют коэффициент — 0,9; а 1 км электрифицированного станционного пути на других станциях — 0,75.

Исходя из расчета достаточно быстрой доставки бригады контактной сети к месту работы, эксплуатационную длину района контактной сети обычно принимают около 40— 60 км с установкой дежурного пункта контактной сети в середине обслуживаемого участка. На крупных узловых станциях с большим развитием электрифицированных путей реко­мендуют дежурный пункт устанавливать в одной из горловин станции, а эксплуатацион­ную длину сокращать до 40 км.

Развернутую длину чаще всего используют в практических расчетах и для ЭЧК ее принимают примерно 150 км для двухпутного участка и 80 км — для однопутного.

Группы сложности района контактной сети определяют произведением среднего (за год) числа пар электропоездов в сутки на развернутую длину контактной сети в километрах.

Группы сложности ЭЧК и их показатели сведены в таблицу 1.1.

Район контактной сети обслуживается установленным штатом электромонтеров. Штат подсчитывается исходя из норм расхода трудовых затрат на текущее обслуживание и ремонт контактной сети. Они обычно составляют 0,154 человека на 1 км развернутой длины контакт­ной сети [10]. Практически эти нормы достигли 0,12 чел. на 1 км развернутой длины [8].