摘要:随着经济社会发展和人民生活水平的提高,用户对供电可靠性的要求越来越高。配电网担负着就地或逐级向各类用户供给和配送电能的任务,是确保供电质量最直接最关键的环节。国内外的电网运行资料表明,目前用户遭受的停电绝大部分是由于配电系统环节造成的,其中因中低压配电网造成的停电约占总停电的 90%。又据国内多年的供电可靠性统计分析,目前用户停电原因中有 70% 以上来自配电网的网络改造、业扩接电、计划检修等,而这些作业通过实施配电不停电作业技术可以大幅度减少用户的停电。
关键词:配电网;10kV;不停电作业
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,用户对供电可靠性要求日益提高。此外,随着城市化水平的快速推进,需要改造道路,迁移线路、箱式变压器、环网柜、电缆等情况日益增多。原有常规 10kV架空线路的带电作业法已经不能满足市政建设,因此需要开展 10kV 电缆不停电作业方法来带电迁移电缆、箱式变压器、环网柜等设备。10kV 电缆不停电作业法是以实现用户的不停电或短时停电为目的,采用带电或短时停电等方式对电缆线路及站房设备进行检修的作业。目前配电网运行中常有电缆、箱式变压器或环网柜因大修、技术改造、过负荷、外力破坏等原因导致需要更换,传统施工方法需要将待换设备负荷全部切除后停电更换,这样势必影响由待换设备供电客户的生活与生产;甚至有些配电变压器设备在更换时必须拉开线路上级开关,这样就会影响整个分段开关后端的用户,尤其是对一些重要负荷和敏感负荷影响更大。10kV 电缆不停电作业法通过引入旁路电缆、旁路开关、移动箱式变压器等设备对工作区域内的负荷进行临时供电,再将工作区域内的线路停电后进行检修,期间可以保证对用户的不间断供电,实现不停电检修。
一、10kV 电缆不停电作业的概述
不停电作业是提高供电可靠性的重要途径,也是精益化生产、完成供电企业经济技术指标的重要方法,更是供电企业安全生产的重要措施,同时也是提升企业管理水平、提高供电企业形象、兑现社会承诺和提高企业竞争力的重要手段。
1、移动电源作业
(1)移动电源车带电作业。当因电力设备出现故障导致用户停电时,可以使用移动电源车来作为临时电源。在具体的检修过程中,首先需要把电网中把需要检修的线路及设备分离出来,有效提升检修效率。然而在实际操作过程中,该种方式存在明显的不足之处,比如电源车供电范围比较小且容量不大,极易受到交通条件的影响,加上电源车能耗大、噪音大等缺陷,对周围的环境带来严重影响。
(2)移动箱变车作业。在负荷转移车内装有一座箱式变电站,变电站高压侧装有一组高压真空负荷开关,低压侧装有一组低压空气开关。通过负荷转移车来实现对柱上变压器的不停电维护,过程中需要一段时间箱变和柱上变压器并列运行。但是,对于满足并列运行要求的变压器,只需保证变电站的高低压引出线能在带电状态下与 10kV 低压线路相连便可以用箱式变电站的高低压设备实现箱式变电站与柱上变压器的短时并列运行,之后再先后断开待维护柱上变压器的低压隔离开关和高压跌落式熔断器,将柱上变压器退出运行后进行停电检修。待维护后按照规程要求将柱上变压器恢复运行,从而实现不停电维护柱上变压器的目的。
(3)EPS 应急电源车。EPS 应急电源车在配电网发生故障停电后可以自动启动。 上述移动电源不停电作业方法各有优缺点,其中 EPS 应急电源车除供电时间较短以外其他方面性能还是较为优越的,随着其技术和配套方案的不断完善,应用将更加完善。
2、旁路电缆作业。所谓的旁路电缆作业法指的是利用旁路电缆以及旁路开关等设备,来提供一种临时的旁路供电线路,所以,在实际应用过程中,可以用旁路电缆线路来取代停电的设备与线路。除此之外,在线路不停电的状态下,操作人员便能够完成线路与设备的检修与更换工作,当线路检修工作完成之后,再将旁路线路进行拆除,从而实现正常供电。一般来说,旁路线路主要是由中间接头、柔性电缆以及终端设备组成,所有,旁路电缆作业法具有较大的灵活性且操作简单,能够在密集居民区使用。
二、10kV 配网不停电作业常见事故原因
1、对工器具管理制度的落实不严格。纵观当前电力公司的发展情况,配网带电作业中心开始成立,带电作业管理也纳入到了公司重要工作领域中,完善各项制度和办法成为重中之重,而在这些管理制度中工器具管理是其中的关键所在。
2、作业现场安全措施不够完善。通常情况下 10kV 配电网带电作业都位于市中心繁华地段,容易受到周边行人、交通等情况的影响,加上配电电路结构非常复杂,存在很多不同型号设备,因此作业过程中如果不能全面考虑这些复杂因素,将会为作业人员带来极大隐患。
3、人员思想意识不重视,未按照规程操作。纵观近年来 10kV 配网工作人员的思想情况,多数工作员都认识到《安规》的重要性。虽然当前《安规》中有关 10kV 配网带电作业的条款还有待充实和研究,规范中多数条款都是专门针对带电作业人员操作的,因此很多操作都存在通用性特点,如果不能按照《安规》展开作业,很有可能会引发一些不必要的安全事故。10kV 配网带电作业不仅要保证操作技能的合格性,同时各操作步骤都要满足程序要求,只有严格按照操作规范展开操作,才能保证作业人员的人身安全。
三、10kV配网不停电作业技术的应用
从 10kV 配网不停电作业能够进行的项目来说,依据绝缘杆作业法、绝缘手套作业法、绝缘杆和绝缘手套作业法以及综合不停电作业法,具体描述为接地体 - 绝缘低- 人体- 带电体,也就是人体通过绝缘体实现和接地体绝缘,实现在带电设备上作业。传统的带电作业方法,实际应用中,面临着较大的难度,经过不断的创新和优化,研发出智能机器人和智能化装备,替代人员作业,不仅提高了作业的安全性,还提高了作业的效率。
1、智能机器人作业应用。 目前来说,配电不停电作业技术不断创新,研发了新型作业技术,比如智能化机器人作业方法,为不停电作业的开展,提供了更多的技术选择。从当前的应用实践情况来说,机器人的两只机械手可以熟练地操作,使用红色操作杆,完成电线精准剥皮和连接等作业。机器人的重量大约 170 公斤,绝缘斗完全可以承重。 使用剥线的工具,能够适应线径在 50-240 平方毫米范围的电线,涵盖了各等级线径的电线。 除此之外,机器人配置了摄像头。 其中,云摄像头的应用,可以获得作业现场的环境信息;使用的施工作业全景摄像头,能够获得细节信息,为作业的实施提供依据;使用的工具监控摄像头,可以获得工具操作的相关信息,依托视觉感知和路径规划以及 3D 建模三套系统, 实现了精准操作,能够替代作业人员攀高作业。随着机器人的推广应用,能够为配网带电作业的开展,提供有力的技术保障,降低作业风险。
2、绝缘杆作业应用。从 10kV 配网不停电作业实践来说,使用登杆工具,比如脚扣等,发挥绝缘工具的绝缘作用,形成带电体和地面的有效绝缘防护,使得带电的相导线无法通过击穿空气间隙放电。 运用绝缘杆作业方法,作业人员要做好安全防护,同时采取有效的绝缘隔离措施,最大程度上确保带电作业人员的安全性,以免造成触电伤害。从绝缘杆作业方法的运用来说,安全距离的把控,在间接带电作业操作中,能够发挥天然屏障的积极作用,若丧失安全距离,那么会增加作业的风险,因此要做好有效的把握。 一般来说,考虑到操作时人员活动范围,安全作业距离不可以小于0.9m, 确保整个作业开展的效果。
3、绝缘手套作业应用。从 10kV 配网不停电作业安全操作的层面来说, 运用绝缘手套作业方法,能够形成主绝缘保护体系,保护操作人员的安全,避免发生触电伤害。
实际操作时,可以在绝缘斗臂车上运用此方法,或者在绝缘平台以及绝缘快装脚手架上使用,能够满足多项带电作业的开展,实现了配网不停电作业,作业的安全性和便捷性更强。基于安全操作的角度来说,要贯彻多重防护的作业理念,操作人员要正确穿戴相应的防护工具,保证自身的安全性。
4、分体快装式绝缘平台。因为 10kV 配网不停电作业普遍具有空间狭小的特点,同时绝缘平台安装作业难度很大,缺少工位调整,应用分体快装式绝缘平台,综合运用作业安全距离方法以及作业方式,实现安全作业。 使用的绝缘平台,布置了工作位置限位装置,带电作业操 作人员站立在限位装置上,身体和电杆以及其他金属构件之间的安全距离超过 0.4m。使用的平台,承重大约 150kg;选择碳素钢材料,作为平台的板材,整个平台的性能水平较高,具有安装便捷的优势,适用于登高作业,能够为作业人员的安全提供保护。
5、综合不停电作业法 从 10kV 配网不停电作业实践来说,既可以单独运用绝缘杆作业法或者其他带电作业方法,也可以运用综合不停电作业方法,即运用旁路设备设和绝缘杆作业法等,发挥各方法的优势,实现安全作业。例如,旁路作业检修架空线路等,利用旁路柔性电缆以及快速连接电缆接头等,搭建旁路电缆供电系统,通过跨接故障或者待检修线路段,利用旁路负荷开关,实现对电力负荷的转移,保证供电的连续性,为设备更换以及临时取电等操作,提供了技术保障。
四、配电不停电作业功效
配电不停电作业是可靠供电的技术手段,对减少社会停电有着直接和重要作用。同时对供电企业而言,避免和减少各种停、送电操作,改善作业环境,客观上提高了人身安全和设备安全,进而提升供电企业的技术水平、服务水平和企业形象。配电不停电作业具有以下功效:
1、是当前提高供电可靠性的最直接最有效的措施。目前,我国还处于工业化、城镇化建设的快速发展阶段,网络改造、业扩接电工程占了很大的比例,由此可见,不停电与停电两种不同作业方式产生截然不同的结果,采用不停电作业能保证向用户不间断供电,是提高配电供电可靠性的最有效的措施。
2、提高了劳动效率,同时在一定程度上也提高了作业的安全性。常规的停电作业除了现场施工安装外,作业前应对作业范围内的电力线路或设备通过倒闸操作进行转电、停电、验电后装设接地线并布置现场安全措施,作业完毕后再拆除所有接地线,通过倒闸操作恢复送电,这些保证安全的技术措施是必不可少的,并且要遵循正确的作业顺序,才能确保作业人员和操作人员的人身安全。对简单的辐射型配电网来说,作业前布置安全措施和作业后拆除安全措施以及停送电,通常要花费操作人员 1h 以上的时间,若是多分段、多联络等接线复杂的配电网,线路设备及地点多而分散,花上2~3h 是常见的事,这样,即耗时又耗力。同时在倒闸操作和设置现场安全措施时,若工作不到位或有所疏忽而发生误操作,都可能带来安全生产事故,甚至造成人身伤害。而采用不停电作业,无需停、送电的倒闸操作,现场安全措施布置地点固定而且操作简单,减少了工作量和时间,提高了劳动效率。
3、提升服务效能和质量,树立良好的供电企业形象。供电企业经常要面对新增用户在业扩报装时希望尽快接入电网供电,市政和城镇建设涉及迁杆移线迫切希望早日得到实施等情况。这些作业按照传统的作业方法必须是有计划的停电作业,为此要整合各类计划停电,做到“月度控制,一停多用”,这样势必造成实施时间的拖长,同时也增加了停电时间。实施不停电作业,快速地满足各类涉及电网的作业需要,从而提高了服务效能和质量,更好地履行供好电、服好务的宗旨,树立了供电企业的良好形象。
4、促进检修方式的进步,更好地保障电网安全。实施不停电作业,电网设备的检修方式就不再局限于在传统的停电方式下进行,采用带电检修、旁路替代运行等均可以实现对需要检修的线路或设备及时检修,不需等待停电计划,线路或设备缺陷及隐患得到及时消除,缩短了电力设施带病运行时间,有效地保障电网设备的安全运行。促进配电装置的标准化,不停电作业受线路装置和天气等外部环境的制约,对配电线路和设备装置标准化要求提高了,如杆型设计、材料和设备的选型、装配等都要求尽量标准化,因此可带动整个配电装置的标准化。
五、10kV 配电网带电作业安全防范措施
1、建立各种规范及流程。当前10kV 配网带电作业操作及审批流程中存在一定问题,相关管理制度及作业规范没有得到严格落实。面对这种情况,在以后的 10kV电网带电作业中,首先应做到事前勘察作业现场,并对现有标准化作业指导书进行完善,从而避免由于操作流程不规范而导致的事故的发生;其次,应对现行规章制度进行完善,深入贯彻落实各项监督及管理方式,进而将现行规章制度束之高阁。
2、加强管理力度,提升设备效率。当前设备管理工作中普遍存在一些问题,因此,在 10kV 配电网带电作业过程中,应提高设备标准化的程度,为更好的实施带电作业提供良好环境。①应加大管理力度,对当前的设备运行环境进行改善,减少设备事故的发生;②新投入使用的设备,设计过程中应综合考虑以后带电作业的实际需求,并将工作重点放在业扩工程及客户方面,从指定方案开始一直到设备选型,都必须严格按照规程进行执行,按照相关验收标准与程序,简化当前的线路接线方式,从而避免出现同杆多回路架设情况,线路走廊困难的地方应进行电缆的敷设,从而为 10kV 配电网带电作业的顺利开展创造良好条件。
3、合理选择安全防护用具。结合工程项目的实际需求进行安全防护用户的选购,在安全防护用具选购过程中,应及时了解有关工具的性能及物理性能,还要将相关组织验收工程做好,按照《安规》的要求展开严格的物理特性检查。每次使用以后作业人员都应按照规定检查绝缘防护用具,一旦发现现场设备出现损伤,应及时预防事故的发生。此外,按照现场需要选择工具尺寸、型号,结合企业标准、行业标准及国家标准,合理选择遮蔽用具
4、加强人员素质建设。随着近年来社会经济水平的不断提升,当前社会对电能的需求量非常大,用户普遍对断供电提出了较高的期望。作为现阶段增供降损的一种有效作业模式,10kV 配网带电作业对人员素质的要求也非常高,这种情况下供电企业应该对现有人才培养机制进行不断调整,同时将人员培训工作做好,以充分满足 10kV 配网带电作业的实际需要,从而推进 10kV 配网带电作业的工作效率与安全性。通过定期培训和教育,来满足人员的各项基本条件。
不停电作业逐渐成为配电网检修施工的新方向,在探讨不停电作业内容与方式的基础上,结合实际工程案例, 分析了不停电作业方案的制定方法和评价方法,并对作业方案的优化进行了探究。在方案实施中,应严格执行安全规程,如正确倒闸操作系统绝缘检测,并做好安全措施与防护遮蔽等,全面消除施工中可能的危险点,尽管不停电作业可以有效解决传统方法造成供电可靠性下降的问题, 但不停电作业仍处于探索阶段,如何降低停电缩短施工周期和降低施工费用,仍是值得探讨的问题,将对不同电网结构施工工程以及现场设备情况 而构建合理的不停电作业方式, 进一步降低工程费用,提高经济效益。
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