刘成江
云南省曲靖市南方电网公司曲靖供电局 云南省曲靖市 655000
摘要:随着社会的不断发展,人们的生活中已经越来越离不开电,因此,对电力的需求也越来越大,对电网的维护与带电的检修工作也越来越频繁,其内容也越来越复杂,这也带来了更多的安全隐患,对于检修人员的人身安全及设备的安全也带来巨大威胁,因此,电网企业为了规范其操作及设备的安全运行制定了及其严格的规章制度。针对检修人员在配电带电作业应急防范措施进行了阐述,确保电网的安全运行。
关键词:带电检修;应急防范;应急电力;
前言
随着人类社会对于电力需求越来越大,电网维护与带电检修工作也越来越频繁与复杂,也带来了更多的安全隐患,对检修人员的人身安全及设备的安全也带来巨大威胁,因此,电网企业为了规范其操作及设备的安全运行制定了及其严格的规章制度。本文针对检修人员在配电带电作业应急防范措施进行了阐述,确保电网的安全运行。
一、应急带电检修的安全因素
1.电弧控制方法
(1)操作过程尖锐工具及配件造成的跨电势场尖端放电。当前,高压线塔设计过程中,一般根据线序排列方式计算最小相间距离,在高压线布局中,相间距离预留的安全空间较小。在高压、特高压带电检修中,检修人员进入到等电势位置后,可用的安全操作空间较小。此时如果使用的工具或携带的配件耗材等超出安全空间,其尖端可能造成与相邻电势场的尖端放电,直接导致操作人员的施工风险和人身安全问题。
(2)因占位错误或异常进入等电势区物体造成的电弧放电。一共有八类包含于安全监控模块之中∶记录管理控制类、电力安全规格控制类、信息审批控制类及安全监控控制类这四个控制类,记录管理服务类、电力安全规格服务类及安全监控服务类这三个服务类,以及一个记录管理信息操作类。其中,负责实现电力安全种类、价格、颜色及带电检修过程中,可能会有飞鸟、空飘物等进入到高风险区域,导致施工人员、施工设备的空气安全距离减小,导致电弧放电。大型飞鸟的翼展可能超过45cm,而实际检修中预留的空气安全距离一般在2.00m以内,此时会导致其距离缩短20%以上,加之动态扰动和尖端放电效应,很容易导致电势场击穿飞鸟或空飘物后发生电弧放电。
(3)电位转移过程造成的电弧放电。施工人员通过绝缘软梯、直升机、吊篮或摆绳进入等电势位置,需要使用电势转移杆进行电势转移,此时,转移杆与高电势场之间会形成瞬时电弧以对施工人员电势进行平衡。此过程在前期的设计中可以通过计算消除电弧产生的热电和电磁效应对人员及设备造成的损伤,但不可避免出现因为进入辅助设备故障导致的异常电弧放电现象。
2.电势场进出方法
(1)绝缘软梯法。绝缘软梯法是最常用的等电势进入方法。施工人员从输电塔横担上沿软梯进入等电势场。绝缘软梯法一般应用在可以在横担上垂直进入等电势场的施工现场。一般此种情况下,施工人员进入等电势场后,横担上需要有安全员辅助其工作。
(2)吊篮法及摆绳法。吊篮法及摆绳法一般应用在需要在横担上经过一定角度进入等电势场的施工状态,吊篮法与摆绳法的区别为吊篮法在摆绳尾端设置吊篮以方便施工人员安全进入。当前,摆绳法逐步被吊篮法取代,吊篮法可以进行较为复杂等电势场进入环境的等电势场进入作业,且其进入地点距离线塔、绝缘柱等零电势设施的位置较远,其安全性更好,但其操作流程较为复杂,挂载点布局难度较大,需要一定的推广时间。
二、应急防范措施
1.现场安全标识牌匾及隔离带的布局
(1)牌匾不能主动识别电势场的临时变化情况。约26.6%的带电检修事故来自施工现场电势场状态和设备带电运行状态与计划中不符或施工中途发生变化,在这种变化过程中,牌匾无法根据电势场的变化而随之改变,此时牌匾会失去安全保护效果。即单纯使用安全标识牌匾,难以满足复杂条件下的带电检修安全距离警示效果,必须开发一种动态适应电势场变化且能发出声光报警的设施,才可以应对这种复杂情况。
(2)牌匾可能被施工人员主动无意识忽视。当前,电网系统内的安全牌匾多采用黄底黑字或黄底红字的显著对比色增加视觉冲击感以引起场内施工人员重视,但对常年进行检修工作的电网职工来说,反复看到这些牌匾,会引起一种主动无意识忽视,这种反应是一种自然现象,也是不可抗力。
(3)站外施工相关牌匾的保护及管理存在难度。在变电站、配电室内,相关安全牌匾的管理相对简单,其可进入人员均为电网内工作人员,其对安全牌匾的保护工作有一定的主动性。但在输电线路中,特别是人口较为密集的线塔管理工作难度较大,很难确保牌匾的完好,一方面户外的飞鸟走兽及恶劣天候容易破坏牌匾,另一方面部分悬挂位置较低的牌匾,容易被人为破坏。所以部分变电配电输电运行单位,会采用刷涂的方式进行牌匾布置,这是不允许的,必须使用悬挂式牌匾的,还需要设置配套的警示牌匾,避免牌匾受到人为破坏。牌匾的完好度也是日常线路巡查中需要进行严格落实的巡查项目。
2.在设计系统时应具备两个主要功能,对警示牌匾进行替代性管理∶
(1)对安全距离和安全区间进行识别。可通过两个功能对安全距离和安全区间进行识别∶一是来自BIM和电力运行大数据,通过BIM给出的空间模型,结合电力运行的大数据,使用ANSYS方法得到当时对应线塔或变电站站区的电势场分布状态。这种方法属于主动计算,但因为受到天气等因素影响,可能存在少许误差。二是通过工作人员的随身PDA与均压服相连,通过感知均压服的电势变化,判断工作人员实际处于的电势位置。但此种方式因为缺少信号地,其判断电势变化的能力较强,但准确判断电势水平的能力较弱,且在强电场环境中,PDA的性能将受到影响,PDA的联网能力也会受到一定程度的影响。所以此方法如果采用,仅作为前者的辅助。
(2)对动态发生的安全区间变化进行识别。当电力运行倒闸状态发生变化时,电力运行大数据的数据库也会随之变化,基于BIM和ANSYS的计算结果随之发生变化,此时现场管理的PDA会发出声光预警。基于均压服实际电势状态判断功能的PDA电势判断,在此时也会作为预警信号来源,通过PDA对工作人员发出预警。
3.现场电势场空间分布形态的预计算
需要用到两个核心模块进行基于SOA的电势场空间和安全距离预警的计算,即基于电气图纸空间位置精确定位的BIM模块和基于有限元分析的ANSYS模块。为了服务这两个模块,图1展示了各相关模块的数据流关系。首先,将电网的倒闸状态等运行状态和电网的拓扑图纸相结合,形成一个基于电网各节点电压及负荷状态计算的逻辑判断模块,逻辑判断的相关数据与高精度的电网电气图纸,服务于BIM模块形成被电压及负荷数据加权的高精度电气图纸数据,该数据经过有限元分析,可以得到足够精确的空间区域内的电势场分布状态预估数据。这些数据进入到安全区域分析模块中,判断电势场的边界分布并支持计算人员进出等电势场的路线和窗口。其次,使用人员定位模块判断人员的具体位置,如果使用GPS/BDS双模定位方法,可以将人员位置精确到±5m以内,这些数据可以与上述电势场边界数据进行整合分析,对接近电势场边界5m以内的人员发出预警,告知其距离电网电势场边界的距离,当其安全距离过小时,发出更加明显的声光预警。
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结束语
综上所述,配网带电作业具有较高的经济效益和社会效益,在应急状态下保证作业人员人身安全是开展带电作业的前提和基础。本文提出了相应的确保配网带电作业安全运行的应对措施,旨在推动配网带电作业安全、优质、高效的开展。
参考文献:
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