吳 燔
(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司,江蘇 鹽城 224000)
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是人們生活質(zhì)量的重要保證。為有效保證電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行,不停電作業(yè)法應(yīng)運而生。不停電作業(yè)法是指在保持供電系統(tǒng)正常輸電的情況下,針對配網(wǎng)中存在的供電不穩(wěn)現(xiàn)象進行檢修。這種作業(yè)形式意味著更大的操作難度,為保證工作人員作業(yè)安全,要合理使用絕緣措施,使經(jīng)過工作人員人身的電流達到最小。在實際進行配網(wǎng)不停電作業(yè)操作中,工作人員需結(jié)合現(xiàn)實情況選擇適合的作業(yè)手段,在保證供電線路不停電的情況下修復故障問題。
配網(wǎng)受自然環(huán)境、地理位置、線路結(jié)構(gòu)等多方面影響。為保障電力供應(yīng)穩(wěn)定,必須要加強對配網(wǎng)的檢修,應(yīng)用不停電作業(yè)法,有效減少因電能供應(yīng)失常帶來的經(jīng)濟損失。
2.1.1 絕緣作業(yè)桿法
絕緣作業(yè)桿法指工作人員在配網(wǎng)檢修時,利用升降車將技術(shù)人員上升到與故障位置保持安全距離的操作高度,利用絕緣桿的絕緣性能進行相應(yīng)的維修工作,以保障技術(shù)人員在絕緣環(huán)境下安全操作。這種作業(yè)方法具有很強的適應(yīng)性,應(yīng)用范圍較廣,但是在實際工作中對工作人員的專業(yè)性要求較高,危險指數(shù)高,加上工作量大,施工的整體效率不高[1]。
2.1.2 絕緣平臺法
絕緣平臺法是利用人字梯等設(shè)備搭建絕緣平臺,并利用平臺的絕緣性,使得工作人員可以利用絕緣桿和絕緣手套等檢修配網(wǎng)。此過程中可直接使用絕緣物品接觸故障線路,有助于初步分析故障原因,從而更高效地開展檢修工作,提高了檢修效率和供電可靠性。
2.1.3 絕緣斗臂車法
絕緣斗臂車法是配網(wǎng)不停電作業(yè)中應(yīng)用最廣泛、效率最高的作業(yè)方法之一,可有效提高配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。使用絕緣斗臂車進行帶電作業(yè),具有升空便利、機動性強、作業(yè)范圍廣以及機械化強度高等優(yōu)點。目前,絕緣斗臂車的作業(yè)高度和半徑進一步擴大,最大作業(yè)半徑約在12 m,作業(yè)效率高,操作簡便[2]。
2.1.4 機器人作業(yè)法
伴隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,機器人代替人工完成危險作業(yè)成為相關(guān)行業(yè)重要的應(yīng)用機制,能夠更好地保證人員安全,減少操作人員帶電作業(yè)存在的安全隱患。配網(wǎng)帶電機器人面對復雜和多變的現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境,對設(shè)備感知穩(wěn)定性、識別準確性和運動控制安全性提出了新的要求。以環(huán)境感知為例,機器人在強光正面照射下無法進行相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集會出現(xiàn)感知盲點,此時需人工操作校準傳感器和機械臂,才能保障后續(xù)作業(yè)的精度。
移動電源作業(yè)法是借助移動電源開展連續(xù)供電處理,檢測配網(wǎng)運行情況,保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性。該技術(shù)的重要特點是既可以有效建立匹配控制模型,又能夠?qū)崿F(xiàn)不斷電作業(yè)的運行目標,還可以簡化運行難度,保證應(yīng)用操作的安全性。目前,比較普遍的技術(shù)方法是設(shè)定移動電源車,主要有3 種應(yīng)用模式。
(1)優(yōu)選應(yīng)急電源車(Emergency Power Supply,EPS),實時分析配電網(wǎng)故障,并針對其造成的停電問題展開分原因析,有效提升電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性,減少間接斷電造成的生活不便和經(jīng)濟損失。目前,這種作業(yè)法的應(yīng)用范圍較廣,且呈現(xiàn)出影響力持續(xù)擴大的現(xiàn)象,不僅能夠避免配電網(wǎng)故障產(chǎn)生的危害,還能夠滿足配網(wǎng)帶電作業(yè)中電纜不停電的應(yīng)用要求。
(2)優(yōu)選負載轉(zhuǎn)移車。負載轉(zhuǎn)移車采用箱式變電,在不停電作業(yè)中需要借助維修柱變壓器執(zhí)行相關(guān)作業(yè)。這種作業(yè)法既能夠保證供電的合理性和規(guī)范性,又能夠提高供電的綜合水平,但是一般只能在維修柱結(jié)構(gòu)附近開展作業(yè),使用范圍有限[3]。
(3)優(yōu)選移動電車。主要針對極端天氣、重大節(jié)日等臨時性供電工作,在一定范圍內(nèi)耗電量持續(xù)激增的狀態(tài)下,通過發(fā)電車提供電力,避免出現(xiàn)斷電情況。一般是用戶暫時斷電處理工作結(jié)束后運用此方法,以保證供電管控工作的科學性和合理性。
移動電源作業(yè)機制具有靈活性和動態(tài)性的特征,是不停電作業(yè)的主要應(yīng)用方法之一,在目前的電力系統(tǒng)配電檢修工作中占據(jù)重要位置,能夠及時完成供電管理,減少停電作業(yè)造成的經(jīng)濟損失和安全隱患。這種方法因為具有移動性特征,對外部環(huán)境具有較高要求。
旁路不停電作業(yè)是引入旁路系統(tǒng)代替原系統(tǒng)對用戶負荷進行供電,保證用戶側(cè)的需求端維持正常的供電或者是短暫停電,然后進行配網(wǎng)線路的檢修工作。這種作業(yè)方式能夠有效減少計劃停電施工,提高供電可靠性,是目前國內(nèi)外先進的配網(wǎng)帶電研究發(fā)展趨勢。旁路作業(yè)與其他常規(guī)配網(wǎng)帶電作業(yè)技術(shù)相比,對專業(yè)要求更加嚴格。帶電作業(yè)人員、倒閘操作人員都要有較高的水準,同時對旁路作業(yè)設(shè)備、工具、特種車類的安全性能、匹配水平及智能化水平具有較高要求。
目前,旁路不停電作業(yè)廣泛應(yīng)用于配網(wǎng)架空線路檢修。旁路不停電作業(yè)法根據(jù)其本身的復雜程度劃分,通常被分為2 種類型:一種是通過使用絕緣引流線、消弧開關(guān)等工具,對短距離、單一設(shè)備旁路進行分流,然后執(zhí)行檢修工作,包括更換高壓開關(guān)、斷接空載電纜引線等,操作流程比較簡單,作業(yè)內(nèi)容相對獨立;另一種是通過柔性電纜、旁路開關(guān)、移動箱變等大型設(shè)備,對長距離內(nèi)的線路與設(shè)備、環(huán)網(wǎng)柜等旁路進行分流,進而進行檢修,包括檢修電纜、檢修配變、檢修環(huán)網(wǎng)柜等,操作流程比較復雜,涉及的影響要素較多。
選取某10 kV 配網(wǎng)開關(guān)站改造工程作為案例,分析不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用。通過實地走訪調(diào)查確認,該開關(guān)站未配置配網(wǎng)自動化終端機變壓器,必須到場進行配網(wǎng)檢修,不能遠程操作。該開關(guān)站中,2020年不停電作業(yè)達90%以上。作業(yè)人員采取絕緣桿等絕緣工具開展作業(yè),對相關(guān)的供電設(shè)施進行檢驗更換,具體包括帶電斷、接引流線以及更換直線桿絕緣子等。結(jié)合2020年度不停電作業(yè)開展結(jié)果進行分析發(fā)現(xiàn),使用上述技術(shù)手段作業(yè)強度較大、風險較高且效率較低,往往在檢修結(jié)束后短期內(nèi)還需返工,有待進一步提高施工質(zhì)量。
比對分析2020 年度配網(wǎng)不停電作業(yè)的相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),要想有效保證配網(wǎng)供電可靠性,最大限度地降低其對人們生活的影響,同時降低經(jīng)濟損耗,技術(shù)人員需了解檢修區(qū)域的開關(guān)站相關(guān)設(shè)備接線方式,并基于現(xiàn)實情況,決定采用架線路和移動電源檢修結(jié)合的不停電作業(yè)方案。
在開關(guān)站附近位置建立旁路供電系統(tǒng),配備同一母線的621 與622 臨時旁路開關(guān)柜,將連接600 的開關(guān)聯(lián)絡(luò)電纜作為旁路電源,再連接上621 開關(guān),從622 開關(guān)位置引出柔性電纜,然后將架空線中的電桿與其連接,構(gòu)建旁路供電電線路,并打開621 與622臨時旁路開關(guān)。
具體作業(yè)中,作業(yè)人員事先準備好需要使用的絕緣用具,到場后搭建并運行旁路系統(tǒng),勘察并判斷施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境,主要是確定當前天氣狀況的適宜性,要求在天氣晴朗、風速和濕度較小的條件下施工,以滿足不停電作業(yè)要求。連接同一母線的臨時旁路開關(guān)正常運行時,線路開關(guān)處于閉合狀態(tài),電壓負荷部分轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)。等到運行穩(wěn)定后,斷開當前的聯(lián)絡(luò)電纜,并將621 開關(guān)與其相連,將622 開關(guān)與旁路柔性電纜連接,然后檢查各個線路的連接情況,確保絕緣電阻符合檢修要求標準[4]。
在整個操作流程中,作業(yè)人員完全按照規(guī)劃要求開展相關(guān)工作,同時在場期間配備好對應(yīng)的絕緣設(shè)備,保證不停電作業(yè)的安全性。由于運行中架空線路有一定的對地電容,旁路系統(tǒng)接入待檢系統(tǒng)后,線路負荷部分會從旁路系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到檢修系統(tǒng)位置,導致電量分流不均。為確保配網(wǎng)運行穩(wěn)定,作業(yè)人員將2 個開關(guān)分別斷開,等到負荷全部轉(zhuǎn)移到變壓器,重新合上線路開關(guān)621。在變比匹配的條件下,線路不會有過電壓,短路阻抗差異較小。搭建并聯(lián)供電系統(tǒng),并利用絕緣斗臂車到達電桿安全距離位置,將柔性電纜固定在合適位置,確定旁路系統(tǒng)與架空線互不干擾后接入旁路柔性電纜,實施旁路送電。
通過案例分析可知,在10 kV 配網(wǎng)中應(yīng)用不停電作業(yè)技術(shù)雖然有一定的危險性,但是只要做好相應(yīng)的絕緣措施,基本能夠避免安全隱患。這種作業(yè)法具有良好的經(jīng)濟性和可靠性。為進一步完善該技術(shù)手段的應(yīng)用,供電企業(yè)需要優(yōu)化管理模式,全面管理與維護配網(wǎng),以降低不停電操作產(chǎn)生的風險問題發(fā)生概率。在日常巡查中需要定期清理相關(guān)的設(shè)備設(shè)施,尤其是要加強對絕緣設(shè)施的檢查。另外,要加強對作業(yè)人員的管理和培訓,不斷提升全體工作人員的操作水平和專業(yè)素養(yǎng),并在日常工作中組織大家學習與實戰(zhàn),分析不同的不停電作業(yè)案例,將相關(guān)經(jīng)驗內(nèi)化為自己的專業(yè)知識,并將其運用于實踐。
此外,在應(yīng)用不停電作業(yè)技術(shù)的過程中,如果涉及多個不同的分工小組,檢修過程比較復雜且存在作業(yè)交叉的情況,需要進一步提升管理水平。開展作業(yè)前,負責人需要結(jié)合現(xiàn)場情況制定嚴格的安全組織措施,具體情況具體分析。通常每組需分派一名負責人(一般由帶電作業(yè)小組負責總指揮和調(diào)度)指導具體的工作安排,而其余小組必須聽從總協(xié)調(diào)人的安排[5]。
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,配網(wǎng)運行的自動化水平大幅提升。但是在用電量激增的背景下,配網(wǎng)在運行中還存在不穩(wěn)定的情況,要加強對不停電技術(shù)的研究,不斷提升不停電作業(yè)水平。目前,不停電作業(yè)技術(shù)的種類越來越豐富。不同條件下選擇適用的作業(yè)方法,能夠極大地提高檢修效率。不停電作業(yè)的危險系數(shù)較高,在具體應(yīng)用時要嚴格要求作業(yè)人員按照規(guī)定標準操作。開工前要組織作業(yè)人員進行安全培訓,增強檢修人員的安全意識?,F(xiàn)場作業(yè)時,負責人要做好監(jiān)管工作,確認作業(yè)人員做好了充分的防護。
配網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性對電力運行水平的整體提升具有重要作用。近年來,隨著國內(nèi)經(jīng)濟的迅速發(fā)展,用電負荷逐年增加,配電容量不足的現(xiàn)象時有發(fā)生。在此背景下,要積極采取管控措施,加強配網(wǎng)運行的維護與管理,減少電網(wǎng)故障對用戶產(chǎn)生的不良影響。使用不停電技術(shù)開展作業(yè),可定期檢查配網(wǎng)運行情況,一旦發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)供應(yīng)數(shù)據(jù)存在異常、接地網(wǎng)不符合規(guī)定等一系列問題,需要及時展開相應(yīng)的檢修工作[6]。具體作業(yè)中,工作人員需做好絕緣防護,以防發(fā)生安全事故。
為避免對人們的生活和工作造成影響,供電企業(yè)利用配網(wǎng)不停電技術(shù)展開相應(yīng)的檢修工作十分必要。這既能夠保障電力系統(tǒng)的正常運行,還能夠提高用戶滿意度。隨著不停電作業(yè)技術(shù)的種類越來越多,結(jié)合配網(wǎng)實際的運行和檢修經(jīng)驗,當下應(yīng)創(chuàng)造更加合理、科學、安全、經(jīng)濟的配網(wǎng)不停電作業(yè)方式,助力電力企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)的穩(wěn)定發(fā)展。