配网不停电作业中的技术分析及应用
刘铭雄
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刘铭雄,. 配网不停电作业中的技术分析及应用[J]. 电力技术学报,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157023.
摘要: 为了保障广大用户的正常用电,避免对人们的生活和工作造成影响,目前电力企业在设备故障维修过程中,普遍应用旁路带电作业技术,这一技术主要是通过旁路引流设备,将需要检修作业的线路或设备隔离后进行停电检修、更换,这种作业方法为常规带电作业注入了新的理念,可以实现用户的不间断供电,不过也要注意到,在开展旁路带电作业过程中,一定要严格做好各项检测工作,这样才能保证作业活动的安全、顺利完成。
关键词: 配网;不停电作业;技术分析
DOI:10.12721/ccn.2023.157023
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1 旁路电缆系统结构分析

旁路电缆系统主要是通过直通接头以及T形接头等设施,实现故障段线路的跨接,进而建立旁路临时供电系统。在旁路供电系统中,快速终端以及快速拔插式中间接头是绝缘性能较为薄弱的部位,这些部位容易出现异常故障,因此为了确保旁路电缆系统的可靠性,就一定要确保快速终端以及快速拔插式中间接头具有良好的绝缘性能,实际作业时可以采取电场应力控制锥设计技术,该技术可以保证介质内部的电场分布均匀,从而保证旁路电缆系统的可靠性,在电场应力控制锥设计技术的运用过程中,需要根据电场分布计算结果,合理设计应力锥的尺寸以及形状等参数。目前在旁路电缆系统当中,快速拔插式中间接头大多采用固体复合介质绝缘结构,外层往往是高弹性硅橡胶绝缘材料,绝缘层材料通常是交联聚乙烯绝缘材料,交联聚乙烯绝缘材料具有良好的耐热性能、耐油性能、耐酸碱性能,并且交联聚乙烯柔韧性较好,机械强度较高,因此在旁路电缆系统中被广泛应用。旁路电缆的线芯一般为铜绞线材料,此种材料具有半导电层屏蔽环绕,不仅可以实现电压应力的释放,同时其使用年限较高,能够进行收放使用,能够反复进行敷设,此外铜绞线材料还能有效提高旁路电缆的绝缘强度。

2.配网不停电旁路作业现状

配网受到自身自然环境、地理位置、线路结构等方面的影响,城市配网线路所广泛应用的绝缘手套作业方法无法完整的在配网开展,而配网不停电作业又受到不停电间接作业工具功能不全面以及工具性能质量无法满足现场需求等因素的制约,得不到迅速发展。在配网不停电作业工具方面,受到作业线路范围广泛、地形复杂、结构多变等影响,配网不停电作业需要大量使用绝缘杆作业方法,但是现有的绝缘杆操作工具功能单一,且均未考虑人体工程学设计和助力辅助装置,作业人员仅能依靠人力进行线路检修,劳动强度较大,特别是在狭小的作业空间内对设备进行拆除、更换、修补等手工操作时,更加容易疲劳,影响不停电作业效率和人身及设备的安全。另外,国内外现有的液压工具主要应用于10kV绝缘斗臂车,其液压系统通过主绝缘臂具有足够大的对地绝缘距离,现有液压工具虽然可以完成拧螺栓、破拆、压接、断线等基础功能,但是其影响配网应用的主要因素在于体积和重量,需要进行优化和改进。同时,目前配网不停电作业安全防护用具存在遮蔽流程繁琐和设备厚重不利于运输和使用等问题,虽然国内外现有的绝缘遮蔽用具种类繁多,但其遮蔽方法均以直接操作为主,尚没有操作简便、通用性强的间接绝缘遮蔽用具。另外,在旁路作业过程中,还有常见两种情况:一种情况是旁路作业的接入与退出,这一过程会发生负荷的转移,在工作过程中会产生过电压情况,需对作业中负荷转移过程和结果进行分析,为展开工作所做安全措施提供一定的理论依据。另一种情况是部分配网线路在设计时,并未考虑不停电作业的需求,小旁路作业需要采用桥接施工法,目前10kV架空线路的运行规程中,规定一个耐张段的接续不超过2处,使得在开展旁路作业时,必须对整个耐张段进行大范围的旁路,大幅增加了作业人员、作业装备、作业时间的投入,因此,需要评估现有条件下单个耐张段多个接续点可行性,对小旁路作业力学可行性进行分析。

3. 配网旁路带电作业风险分析

10kV配网旁路带电作业通常是更换设备。例如熔断器,在进行设备的更换时先使用引流线对电流进行引流,使用绝缘遮蔽用具对电源进行绝缘保护,然后将设备进行更换,更换之后进行通流检查,检查设备能否正常使用。在设备两侧安装引流线,去除绝缘遮蔽用具,恢复通电,作业的原理图如图1所示。

图片11.png

图1 旁路作业原理图

10kV配网旁路带电作业风险源很多,其中对维修人员的威胁最大的可能是被电弧灼伤或高空坠落,一旦发生会威胁维修人员的生命。配网往往设备密集且线路结构复杂,配网设备在野外的部分较多,常年经受风吹日晒,设备的金属部分还容易被腐蚀。分布在市区的配网的环境比较复杂[3],高楼大厦耸立,交通拥堵繁忙。复杂的环境为带电作业增添了困难,极端天气对带电作业来说更是雪上加霜。在北方地区,四季温差较大,对带电作业都是阻碍,给工作人员造成一定的危险。

4. 配网旁路带电作业的风险预防控制

4.1作业前进行风险评估

作业的风险源是导致带电作业风险发生的关键,但对作业的风险评断不能单从风险源进行,带电作业事故的原因是风险源,但也需考虑风险发生的概率,结合两者综合考虑引发旁路带电作业的风险。在一定的环境条件下,风险源才会转化为带电事故。风险源固然存在,但在安全设施完善和安全措施做到位的情况下,可降低安全事故发生的概率。安全隐患是必然存在的客体,但安全隐患的发生是需要其他条件的,因此对带电作业风险评估主要是对风险发生概率的评估。

4.2基于评估结果制定风险预防方案

首先应排除高压电流对人体造成的伤害,作业人员进行有效的绝缘措施并未紧接带电体。在电气设备的空间电场场强很强的作用下,会出现电流。在人体处于电位体时,触碰到带有电势差的地方就会造成电流伤害,俗称过电。10kV配网旁路带电作业所带来的伤害是非常严重的,威胁专业检修人员的人身安全,足以造成人员致伤甚至丢失性命。10kV配网旁路带电作业的可操纵电压U为35.21kV,而经计算最佳的安全作业距离为0.4m, 地下安全距离要比正常带电作业的安全距离更长,为0.7m。在进行作业前对维修带电作业的相关知识进行培训,并杜绝无证书人员违规作业,由于配网工作十分危险,因此新手在作业时要由经验丰富的工作人员进行指导和监督。

结束语

旁路带电作业技术应用之后,电力作业过程中可以实现正常供电,整个作业期间不会长时间中断供电,这样就大大降低了对人们生活和工作的干扰。在旁路电缆系统中实现“不停电作业”,并且旁路作业法的开展,彻底改变了以往配电以停电作业为主、带电作业为辅的局面,弥补了常规带电作业项目的一些空白。在此基础上,工作人员更需要严格做好各项检测工作,保证电力作业的顺利、安全进行。

参考文献

[1]卢媛佳.不停电是最好的服务——记柳州供电局不停电作业中心配电带电班[J].广西电业,2021(12):27-29.

[2]陈超,丁一岷,金国忠,吴湘源,包伟峰,柏华东.基于移动式发电车低压台区不停电作业关键技术研究[J].电器与能效管理技术,2021(12):85-89.

[3]孙智滨,常俊,闫坤,赵品贤,张可夫.配电线路不停电作业机器人研究[J].电工技术,2021(24):72-75+79.

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