配電自動(dòng)化對(duì)配網(wǎng)帶電作業(yè)安全的影響初探

張佳博 蘇偉杰

【摘 要】所謂“配網(wǎng)自動(dòng)化”，是指通過(guò)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的在線(xiàn)、離線(xiàn)智能監(jiān)控，在對(duì)其進(jìn)行有效管理的同時(shí)，保證配電網(wǎng)的安全性，使其呈現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與高效運(yùn)行狀態(tài)。而帶電作業(yè)是以線(xiàn)路檢測(cè)和檢修為主，是保證輸配電線(xiàn)路運(yùn)行的關(guān)鍵，同時(shí)也是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的主要保障。對(duì)此，首先對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行分析，其次進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)配電帶電作業(yè)安全影響的闡述，最后提出幾點(diǎn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的加強(qiáng)措施，以保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)自動(dòng)化；配電帶電作業(yè)；電壓互感器；饋線(xiàn)自動(dòng)化

引言

在堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架建設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)某供電公司智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)，為安全可靠的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，形成了高效的智能配電網(wǎng)。這種智能配電網(wǎng)的主要特征在于具有較強(qiáng)的互動(dòng)功能和自愈功能，不僅如此，智能配電網(wǎng)還具有信息互動(dòng)、自愈控制以及經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行等多種功能，一定程度上可以提升配電網(wǎng)運(yùn)行的效率，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，對(duì)于配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平的提升上也具有重大的作用。電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建能夠在配電網(wǎng)產(chǎn)生故障的情況下及時(shí)解決，從而提升配電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，保障電網(wǎng)運(yùn)行的整體穩(wěn)定性。

1配電網(wǎng)的基本案例介紹

隨著電力企業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的建設(shè)也不斷更新，一些地區(qū)的電網(wǎng)已經(jīng)形成了220kV的環(huán)網(wǎng)，還有110kV的電網(wǎng)大多為備用供電格局，這些電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極為堅(jiān)強(qiáng)，使電網(wǎng)的供電能力有了很大的提升。該地區(qū)的配電網(wǎng)主要為架空電纜混合網(wǎng)，在變電站當(dāng)中，10 kV的母線(xiàn)一般以單母線(xiàn)分段為主，10 kV采用不接的方式，主要的接線(xiàn)方式分為3種：第一種是單輻射接線(xiàn)方式，第二種是單聯(lián)絡(luò)接線(xiàn)方式，還有一種是兩聯(lián)絡(luò)接線(xiàn)方式，很少有線(xiàn)路使用三聯(lián)絡(luò)的接線(xiàn)方式。在眾多的線(xiàn)路中，電纜線(xiàn)路主要使用單環(huán)網(wǎng)，還有一些線(xiàn)路是使用多聯(lián)絡(luò)的接線(xiàn)方式。城市發(fā)展規(guī)劃中，該區(qū)域處于核心區(qū)，同時(shí)位于經(jīng)濟(jì)走廊的中心，有效地發(fā)揮了此次方案研究的地理位置，主要選擇在某地區(qū)的核心地帶。將該地區(qū)的片區(qū)用做電網(wǎng)建設(shè)區(qū)域，該地區(qū)的總面積達(dá)到16 km 2，在中心城區(qū)的輻射帶動(dòng)作用。

2配電帶電作業(yè)的特征

在配電線(xiàn)路進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，因配電網(wǎng)絡(luò)的電壓較低，三相導(dǎo)線(xiàn)之間的空間距離比較小，而且配電設(shè)備密度大，導(dǎo)致作業(yè)范圍比較小。作業(yè)人員施工時(shí)，很容易觸碰到其他電力設(shè)施。所以，在進(jìn)行配電線(xiàn)路帶電作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員一般使用整套絕緣防護(hù)工具來(lái)進(jìn)行施工，使用多層后背絕緣的防護(hù)措施，另外，由于配電網(wǎng)線(xiàn)路錯(cuò)綜復(fù)雜、作業(yè)空間狹窄，再加上作業(yè)人員需要高空作業(yè)，很容易觸碰到其他的設(shè)備。而配電網(wǎng)自動(dòng)化改造，改善了不停電作業(yè)的現(xiàn)狀，提高了作業(yè)的安全性，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

3 配電自動(dòng)化技術(shù)分析

3.1 優(yōu)化電網(wǎng)建設(shè)方法

在電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，首先要結(jié)合已有的城區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，解決其中線(xiàn)路輻射問(wèn)題，以形成單聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路。同時(shí)，工作人員還可以通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的方式，解決擬建設(shè)區(qū)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)線(xiàn)路缺乏的問(wèn)題，并最終構(gòu)建成兩聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路。電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的改造，可從整體框架上優(yōu)化電網(wǎng)配電能力。

3.2 線(xiàn)路改造方法

通過(guò)擬建設(shè)區(qū)域的電網(wǎng)線(xiàn)路進(jìn)行分析得知，城南與城西地區(qū)的線(xiàn)路需要改造。在擬建設(shè)區(qū)域，線(xiàn)路架空分段數(shù)目較少，整體線(xiàn)路設(shè)計(jì)也不盡合理。為此根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)，需要在主干線(xiàn)上增設(shè) 5 臺(tái)分段開(kāi)關(guān)，增加線(xiàn)路架空分段數(shù)目，為自動(dòng)化分段提供必要的設(shè)備支持 [2]。此外，根據(jù)建設(shè)的目標(biāo)需要對(duì)擬建設(shè)區(qū)域的環(huán)網(wǎng)線(xiàn)路及其長(zhǎng)度進(jìn)行必要的調(diào)整，提升電網(wǎng)線(xiàn)路的實(shí)際裝帶容量。

3.3 饋線(xiàn)自動(dòng)化建設(shè)技術(shù)

自動(dòng)化建設(shè)技術(shù)在饋線(xiàn)建設(shè)中的應(yīng)用主要分為三個(gè)部分：第一，線(xiàn)路建設(shè)。線(xiàn)路建設(shè)的種類(lèi)不同直接影響了電纜的建設(shè)方式。另外，在面對(duì)電纜混合線(xiàn)路與缺乏眾合閘的架空線(xiàn)路，可以采用集中化、自動(dòng)化的方式建設(shè)饋線(xiàn)線(xiàn)路。第二，隔離故障區(qū)域。在饋線(xiàn)建設(shè)的過(guò)程中，可能會(huì)造成人為的配電故障，為了進(jìn)一步減少饋線(xiàn)建設(shè)過(guò)程中對(duì)于擬建設(shè)區(qū)域的配電影響，確保主干上的配電工作能夠正常開(kāi)展。工作人員將用戶(hù)故障區(qū)進(jìn)行隔離，并采用分界開(kāi)關(guān)確保主干線(xiàn)路區(qū)域的正常業(yè)務(wù)運(yùn)行。第三，辨別故障點(diǎn)。一旦出現(xiàn)故障，可以利用自動(dòng)化技術(shù)確定故障點(diǎn)的具體位置，使用具有通信功能的故障指示設(shè)備對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行智能化與自動(dòng)化分析。擬建設(shè)區(qū)域的配電主站工作時(shí)，可借助自動(dòng)化建設(shè)技術(shù)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)配電終端發(fā)生故障時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)電力配電過(guò)程中的參數(shù)變化，確定故障的具體位置與發(fā)生原因。工作人員根據(jù)預(yù)警信息與工作經(jīng)驗(yàn)，判斷故障的具體類(lèi)型，制定針對(duì)性的方案，并攜帶相關(guān)的設(shè)備到故障發(fā)生處開(kāi)展故障排除工作。此外，在故障排除時(shí)，工作人員可采用分界開(kāi)關(guān)將故障區(qū)與非故障區(qū)進(jìn)行隔離，及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)域的配電業(yè)務(wù)。

3.4分界開(kāi)關(guān)安裝技術(shù)

電網(wǎng)系統(tǒng)整體具有聯(lián)動(dòng)性，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)會(huì)影響電網(wǎng)的整體配電功能。為此，可通過(guò)在用戶(hù)區(qū)兩側(cè)加設(shè)分界開(kāi)關(guān)的方式，最大化降低故障區(qū)對(duì)于整體電網(wǎng)的影響。當(dāng)用電戶(hù)發(fā)生線(xiàn)路短路時(shí)，位于變電站的出線(xiàn)斷路器可以及時(shí)的監(jiān)測(cè)出電路上參數(shù)的變化，確定其發(fā)生短路故障后，迅速自動(dòng)化分閘，避免短路故障影響的擴(kuò)大。當(dāng)出線(xiàn)斷路閘起作用前，相應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)就會(huì)預(yù)先斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的有效隔離。此外工作人員可以借助開(kāi)關(guān)，加強(qiáng)故障分離效果。而當(dāng)用電戶(hù)發(fā)生接地故障（單向）時(shí)，分解開(kāi)關(guān)自身的智能化系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分閘。其中分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)在感知到參數(shù)的不正常變化后，直接將故障分界，減少故障區(qū)對(duì)主干線(xiàn)的配電影響，避免對(duì)其他用戶(hù)產(chǎn)生影響，以便將故障發(fā)生后對(duì)于電網(wǎng)的整體影響降至最低。

3.5進(jìn)行饋線(xiàn)自動(dòng)化建設(shè)

（1）對(duì)于不投入重合閘的架空以及電纜混合線(xiàn)路等電纜線(xiàn)路可以使用集中型饋線(xiàn)自動(dòng)化方式進(jìn)行建設(shè)。（2）對(duì)于用戶(hù)側(cè)饋線(xiàn)可以使用分界開(kāi)關(guān)將用戶(hù)故障隔離，以免出現(xiàn)其他事情影響主干線(xiàn)路的正常運(yùn)行。（3）對(duì)于架空分支線(xiàn)可以使用具有著通信功能的故障指示器方式，從而準(zhǔn)確辨別故障點(diǎn)的位置。當(dāng)配電主站系統(tǒng)檢測(cè)出配電終端中的故障問(wèn)題時(shí)，會(huì)及時(shí)根據(jù)變電站、環(huán)網(wǎng)柜、智能開(kāi)關(guān)以及開(kāi)關(guān)分閘等其他運(yùn)行信息對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行判斷，并結(jié)合故障問(wèn)題的根源來(lái)實(shí)施故障處理程序，并分析故障的基本類(lèi)型和準(zhǔn)確區(qū)域，然后隔離故障區(qū)域，再恢復(fù)非故障區(qū)域。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著配電自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了配電網(wǎng)絡(luò)接入方式的變化。不僅如此，配電網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的元件也發(fā)生了較大的改變，在此過(guò)程中，需要重新評(píng)估新的配電網(wǎng)，尤其是要加強(qiáng)對(duì)原有配電網(wǎng)知識(shí)的梳理，包括對(duì)配電作業(yè)操作方法以及操作程序的梳理，從而更好地適應(yīng)新型配電網(wǎng)運(yùn)行的要求。在新的配電網(wǎng)當(dāng)中，為了確保帶電作業(yè)的安全性，還需要更改配電網(wǎng)的接入方式以及相關(guān)的接入設(shè)備，更好地發(fā)揮供電可靠性的作用和意義。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)烏魯木齊供電公司）