摘要:随着电力系统工程的建设脚步逐步加快,越来越多的电力设备投入使用。在日常作业过程中,经常需要对这些带有高压的设备进行检修。有时候,难免会出现设备异常带电或挂错接地线的情况,导致电力安全事故时有发生。为此,本文着重介绍一款新型接地线带电检测告警装置和系统,解决电力作业人员对停电设备维修时判断设备或电路是否存留高压,从而确保电力作业人员出现生命安全的问题。
关键词:接地线检修;带电监测;后台预警。
1引言
目前,电力系统应用的接地线是由接地端插头、接地引线、导线端夹口和操作手柄组成。电力系统中的设备和线路电压往往能达到几百甚至上千千伏,而在日常工作中,电力作业人员不可避免的需要对这些线路进行检查维修;虽然维修是在已停电的设备和线路上,但是有时会发生在已停电的设备和电路上还留有高压的情况。通过在施工过程中使用接地线可以防止设备和线路突然来电,消除感应电压,从而保证电力作业人员的安全。但是在电力作业人员工作过程中,可能会存在走错间隔,误将接地线挂向有电设备的情况出现,从而出现安全事故;另一方面现在通用的接地线导体端可以用手拧动来装设和拆除接地线,会出现电力作业人员通过手拧的方式误拆接地线的情况,容易出现安全事故。一种新型接地线带电检测告警系统的研制,保障电力作业人员的生命安全。
2 设备介绍
2.1 构成部件
新型接地线防外破预警装置由接地线、操作杆、带电感应装置(交变电传感器)以及接地线和操作杆之间设置的连接机构组成,即:
(1)接地线:主要用于防止已断电设备或线路突然来电,消除感应电压,从而保证电力作业人员的安全;
(2)操作杆:代替人手工方式来将接地线从导体端拆除下来;
(3)带电感应装置:即为交变电传感器,用于感应断电设备或接地线路是否带电;
(4)接地线和操作杆之间的连接机构:改进接地线导体端与操作杆的连接形式,使得安装拆除接地线的时候只能通过操作杆进行,防止现场作业人员通过手拧的方式误拆接地线。
2.2 研究原理
选取交变电场传感器测量间隔内的工频电场,处于电场中的导体传感器表面会产生感应电荷,再根据测量电场的不同频率,设计相应的传感器结构和取样电路,将感应电荷转换成与待测电场强度有一定对应关系的电流或电压信号,对信号进行分析,就可测得电场强度,测试距离在0.5米至1米范围内,可同时检测电场、磁场强度,当超出安全值时可声光报警。
3 总体方案
3.1 系统组成
新型接地线带电检测告警系统包括接地线、操作杆、带电感应装置以及接地线和操作杆之间设置的连接机构,在接地线或操作杆的导体端装有带电感应装置。当作业人员出现走错间隔,误将接地线挂向有电设备时,感应装置在一定安全距离时能检测到设备带电,并及时发出声光报警(感应装置感应设备带电的距离大于相应电压等级的安全距离);另一方面,现在通用的接地线导体端可以用手拧动来装设和拆除接地线,通过改进接地线导体端与操作杆的连接形式,使得安装拆除接地线的时候只能通过操作杆进行,防止现场作业人员通过手拧的方式误拆接地线,有效规避一定的安全风险。本系统装置的架构图如下所示,即:
3.3 供电设计
使用有线充电供电方式安装结构方式,相对传统的施工工艺,很大程度上提高了施工人员以及设备的安全性,同时为后期维护带来了便捷性。
3.4 系统主要功能
新型接地线带电检测告警系统判断设备或电路是否存留高压的情况,从而确保电力作业人员出现生命安全的问题。带电感应装置的交变电场传感器同时检测设备和线路的电场、磁场强度,超出安全值时可声光报警,保证电力作业人员的安全,也很大程度上提高了电力安全领域的安全系数。
4 成果展望
按照现有的技术对接地线进行带电监测和预警,存在人员检修难度较高,作业安全风险较高等缺陷。那么应用此装置以后,我们大致可以看到以下几方面的预期成果,即:
首先,从技术层面,该系统装置形成一体化的“监测-预警-数据分析”闭环功能,通过带电感应装置无接触地,实时地判断设备或电路是否存留高压,且能及时的对工作区域存在的安全隐患进行声光报警,从而降低电力安全事故发生的概率,为运维人员营造出一个简洁便利、安全高效的作业环境。
其次,从经济效益层面来看,系统建成投运后,能够帮助运维人员及时掌握实时动态,及时反馈电力运维检修人员或设备和线路的安全情况,有效提高了作业人员在检修时的工作环境知情度,同时大大提高了工作效率缩短检修维护时间,实现了自动化、精细化管理。实现了市县对设备和线路检修的运维工作人员的全面感知,形成了市县一体化管理模式,能够实时监控安全工作情况,有效消除安全隐患,强化了日常基础工作精细化管理,有效提升了检修效率,节约了大量的人力和物力成本。
最后,从社会效益来看,近年来随着科技与社会经济的发展,传统电网电路设备检修已经无法准确及时的反馈检修作业人员的安全情况以及需检修设备和电路是否带电状态,新型接地线带电检测告警系统能够及时性、安全性、准确性的检修人员的工作环境和设备线路的情况,遵循全面性、对比性、一致性以及简捷性原则,将智能电网社会效益的定性分析与定量评估相结合,采用对比法对智能电网的社会效益系统梳理与评价,有利于促进智能电网的发展,推动清洁能源的利用与社会的可持续发展。
5 结语
理论和实践都表明,随着电力系统逐步走向智能化发展的道路,在电网一侧集成的设备和搭建的线路越来越多,那么对这些设备和线路的检修成为保障电网整体稳定运行的关键。
在对设备和线路检修时,基于对运维作业人员自身安全的考虑,以及传统的人工检修有逐渐被自动化方式所取代的趋势,我们需要选取或设计出合理高效的装置或系统,最大程度的优化和提升检修作业的安全性和科学性。但无论采用何种监测方式,最终需要实现的目标就是能准确,及时,持续地判断设备带电与否,从而尽可能地规避电力安全事故的发生。以追求监测和预警抢修的效率为第一位,功能实现的方式综合考虑成本低廉性和技术先进性,同时结合各种技术手段的优越性和设备的匹配度。最终,我们可以安全又高效的完成电力检修作业,进一步提升电网的稳定运行。
参考文献
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