摘要:带电作业工作是保证电网安全经济运行的一项重要技术措施,是提高供电可靠性和设备完好率的必不可少的一项技术手段。随着社会经济的发展,电力用户对供电可靠性的要求不断提高,10千伏配电线路不停电工作应用越来越频繁。本文基于10kV配电网不停电作业技术探讨与应用展开论述。
关键词:10kV配电网;不停电作业技术;探讨与应用
引言
面对“电改新形式、服务新要求、配网新模式、技术新发展”的格局,社会各行业对供电可靠性的要求愈来愈强,配网不停电作业已成为取代停电检修的一种行之有效的技术手段。在配网自动化大批量地更换柱上开关、加装配电终端及故障指示器的实际情况下,以“能带不停”为导向,将不停电作业作为主要的作业方式,积极探索研究新型作业方法和工器具,保障配网自动化建设安全、质量和效率,全面提高配网供电可靠性。
1不停电作业及方式
配电网是连接主网与负荷的核心环节,其运行情况直接关系到用户用电质量及供电可靠性。但配电网网架多为放射型线路,N-1接线方式极少,设备检修有可能导致全线停电;部分配电网线路虽以环网方式运行,线路检修时,非检修段可正常运行,但检修段线路仍须停电。采用不停电作业技术可有效解决当前配电网设备检修和供电之间的矛盾,使供电可靠性大为提升。按照工作形式的不同,不停电作业可分为带电作业、旁路电缆作业和综合不停电作业等。带电作业方式包含绝缘杆作业法、绝缘手套作业法、绝缘斗臂车作业法等;旁路电缆作业是在被检修或抢修的线路旁并联运行的一套旁路系统,通过将负荷转移到旁路系统中,使被检修区域与运行线路隔离;综合不停电作业则是在带电作业、旁路电缆作业方法的基础上,结合中低压发电车、负荷转移车、EPS应急电源等技术,针对前两种不停电作业方法无法实施的场景,构建配电网不停电作业,从而扩展不停电作业范围,提升用户供电可靠性。上述作业对象涵盖了架空线路与电缆等多种线路作业。按照作业对象的不同,作业项目从传统的修补导线、带电接入电网、更换绝缘子与横担和更换避雷器,到更为复杂的更换柱上变压器、检修架空线路、检修电缆线路、检修环网柜以及临时取电给环网箱、移动箱式变压器等项目,作业范围十分广泛。当前不停电作业内容越来越丰富,基本包含了配电网检修的所有项目。随着智能配电网建设的大力发展,针对不同网架结构选择合适的作业方式,构建简便、可靠性高和经济效益好的作业方案将成为新的趋势。
2配网带电作业存在的管理和技术问题
配电带电作业可以在10千伏及以下线路设备不停电的状态下进行检查、测试、清扫、处理缺陷一次进行。但在实际工作中却存在一些管理和技术问题。一是“习惯性”带来的安全问题。长期从事停电作业的人员在设备、线路全部停电并验电挂好接地线的情况下进行工作,缺少对带电线路和设备的安全距离防范意识,如果从事带电作业会出现在停电工作中固有的习惯动作、行为,在工作出现障碍和困难时会有下意识的动作,不顾及安全规定的行为。二是技术管理协同不到位。在“大检修”的框架运行前,带电作业人员多配置在供电所,人员分散管理,配网检修中进行交叉作业即停电带电一起工作,干完停电工作的工作人员马上进行带电作业,安全生产要求不同造成流程混乱,作业存在较多的安全隐患。随着带电作业介入到10千伏线路的抢修中,要做到让停电工作与带电作业更好的配合,面临带电作业与抢修人员工作流程的安排衔接、人员的协同、应急电源供应等问题。三是人员与装备缺口。带电作业需要较多的专用工器具和绝缘装备,而工器具及防护用具80%以上从美国、日本等国家进口,价值高、存放标准高。供电所库房标准均不能达到带电作业库房标准要求。运维部急需进行统合管理,建设标准的库房,购买更多带电作业工器具来提升装备水平。
3配电网优化建议
3.1线路设备的合理配置与选用
10kV架空线路设备包括柱上断路器、绝缘子、避雷器和跌落式熔断器等。优选高可靠性的设备,可有效避免被动的带电作业。近年来,部分地区试点使用全绝缘化熔断器,其绝缘防护性能和操作安全性均较常规的跌落式熔断器有所改进,但其不具有明显的断开点,在带电搭接熔丝上桩头尾线作业中不利于安全措施的实施。此外,间隙型避雷器的引流环的电位取决于避雷器是否击穿,不利于带电作业的开展。当线路上配置柱上断路器时,宜在其两侧设置耐张杆,以便带电更换柱上断路器。
3.2执行期间进行旁路电缆分流
通常来说,配网线路作为电网的关键性构成部分,在很大程度上承担着10kV的生产车间、大型商场及居民住户供电环节以及输入合格电能的责任。由于一些用户无法契合“N-1”的供电标准,转带的水平不够,缺乏干线分段开关,在检修架空线路或者进行事故抢修的时候,不得不对主干路作停电处理。电缆的线路产生骤然性故障,此时不得不作完全停电处理,同时还需要停电很长一段时间去寻找故障点并将之修理,在此之间,所需的时间很难有一个准确的界定,最终导致停电周期长、供电平稳性降低。而常规配电带电作业要求运检部门进行减负荷,这同样不利于客户的日常用电。电力工作者在带负荷的情况之下,替换架空线路、电缆的过程中,由于旁路线路以及原架空线路是并联运行的,需要对负荷电流予以旁路转移,因此,在正式执行之前,电力工作者需要提前熟知线路负荷的情况,确保线路电流不会超过设计的标准,杜绝过载运行的情况。在线路开断之前,把一部分负荷电流转移至旁路电缆,在线路断开之后,所有的工作电流都需要通过旁路系统,进而在断开线路时,断口可能产生威胁到运行人员的电弧。因此,电力人员在检查旁路电缆的正常通流之后,才可以断开架空线路。
3.3智能终端的应用
国家电网有限公司2019年正式提出了建设“泛在电力物联网”的要求,为实现状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活,智能传感及智能终端将全面布局。智能终端在10kV架空线路中的应用,有利于监测与控制线路运行。智能终端电源户外取电方式,可采用太阳能电池板或10kV线路取电经互感器降压使用,当采用互感器取电时,应考虑在其一次侧接入熔断器,避免带互感器搭接终端引线的安全隐患。
结束语
城区配电网直接为终端用户提供电能,是关系国计民生的重要基础设施。随着城镇化的日益发展,各行各业对电能质量和供电可靠性的要求不断提高。而供电可靠性作为电网运行的关键指标,能直接反映供电企业的供电能力和服务质量,是技术、装备和管理水平的综合体现。目前,我国全社会用电量已居世界首位,但从户均停电时间考虑,配电网供电可靠性与发达国家仍有一定差距。城区负荷密度大,重要程度高,可靠性还需进一步提升。经综合分析,影响城区配网供电可靠性的主要因素为预安排停电和故障停电。开展配网不停电作业可实现向用户连续供电,是提升配网可靠性的有效手段。
参考文献
[1]邓串.10kV电缆旁路不停电作业在配电网中的应用与研究[J].科技创新导报,2019,16(31):10+12.
[2]姜丹炜,刘小强.配网带电作业中电缆不停电技术的应用研究[J].通信电源技术,2019,36(10):63-64.
[3]肖庆初,庞峰,郭瑞兵,龙凯.10kV配电网旁路作业关键性技术的应用与研究[J].电工技术,2019(16):66-67+70.
[4]李建伟,杜建.绝缘杆作业法在配网不停电作业中的应用[J].农村电气化,2019(05):34-36.