配网不间断供电作业的技术研究论文_张彦蕾

配网不间断供电作业的技术研究论文_张彦蕾

摘要:本文对配网线路不间断供电作业的必要性进行了阐述,介绍了不间断供电作业的方法及旁路作业所用旁路开关设备的相关技术,并对未来旁路开关设备及不间断供电作业的发展趋势做了研究。

关键词:不间断供电作业;旁路作业法、旁路开关设备、消弧技术等

一、前言

1.1配网不间断供电作业的必要性

随着社会向信息化、高科技的发展,尤其是现在大量电子设备、化工、冶金等行业对供电质量的要求越来越高,对电能的不可中断及电压波动等一系列供电质量要求提出了更加严格的要求。产业的进步和工业、民用自动化、智能化的发展,人民生活水平的提高,家用电器的普及和停电安排、供电设备的维护检修之间的协调困难,使线路检修和设备维护在不停电状态下进行显得尤为重要。不间断供电作业的基本含义是:在客户不停电或少停电(指停电次数少,范围小、时间短)状态下进行电力施工、检修的作业方式。目前,在城区电网不间断供电作业的主要对象是10kV配电线路供电的客户,其目的就是保证客户不停电,为客户多供电,提高供电质量。

二、不间断供电作业的基本方法

传统的不停电作业形式主要是利用绝缘斗臂车,作业人员穿绝缘服装,带绝缘手套,利用绝缘材料的性能在带电线路上进行检修维护作业。从而达到不停电检修的目的。但这种作业方式完全依赖绝缘工具的性能来保障作业人员的人身安全。一旦绝缘材料的性能下降或由于作业时摩擦,导致绝缘材料损坏时,作业人员的人身安全将受到威胁,严重的会造成人员伤害。

由于传统不停电作业方式的种种弊端,近几年,一种旁路作业的不停电检修方式(旁路作业法)可以实现不间断供电,并且安全系数高,可以保证维修人员的生命安全,此方法逐渐取代了传统作业方式。旁路作业法就是利用临时电缆将工作区域的导线跨接,并把临时电源输送到工作区域内的用电客户,然后将工作区域的导线隔离,使工作区域内可以进行停电作业,但客户不停电。另外还有一种综合不停电作业是将传统带电作业(绝缘操作杆作业,绝缘手套作业)与旁路作业有效结合起来,形成一个保证客户正常供电的情况下无电作业区域。此种作业方法既考虑到用户的正常供电,同时创造了一个无电的作业环境,给作业人员提供了一个安全,便利、高效的作业方式。

旁路作业法施工时先需要施工的架空电力线路范围内先展放一根承力绳,两端临时固锚在无工作内容或工作内容相对较少的直线杆或耐张杆上;在承力绳上每隔2米固定一只滑车,用连接绳索及牵引工具通过卷扬机将三根10kA单相柔性电缆同时展放,并视杆上有无设备分别用直通和分支连接器将两端电缆和电气设备的短段分支电缆连接好,做好外屏蔽层的接地工作,在旁路电缆与架空线路的连接处设置两台旁路断路器,电试、合相,正确无误后合上这一台旁路断路器最后将用电设备原有连接线、耐张段连接线解开,使该段导线和有电部分隔离,形成无电区域,在此区域内进行各项停电状态下的检修工作。在检修完成后,将耐张段连接线带电搭接,拉开旁路断路器,拆除旁路等设备,恢复正常运行状态。

三、旁路开关设备的技术研究

实施旁路作业法中关键设备是旁路负荷开关。它用于线路不停电作业检修的工具,因而必须具备体积小、防护等级高、携带方便、可重复使用的特点。从目前用于不停电检修的旁路开关产品来看,都是以SF6负荷开关作为主元件,进出线以电缆快换接头连接,全不锈钢密封,符合全工况要求,同时满足户外柱上的使用要求。

由于旁路开关设备是转移负荷而采用的临时输电设备,其必须符合系统的电气性能要求,符合全工况要求,并且要求重量轻、体积小、施工方便、可重复使用。旁路作业的主要器材有:柔性电缆、中间接线器、旁路开关、架空导线与电缆连接器等。

国产旁路开关设备的典型代表有江苏华唐电器有限公司生产的FLW-12气体绝缘旁路负荷开关。该设备采用不锈钢箱体焊接,内置SF6气体绝缘负荷开关,气室采用不锈钢焊接的多边形箱体,具有外形美观、结构牢固和耐候性强的特点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆气室部分的动密封采用金属波纹管全焊接密封,具有寿命长,密封可靠的特点。所有静密封连接均采用O型橡胶圈密封,结构简单,易于维护。电缆接插件采用快插式电缆插接,外圈采用安全接地的不锈钢和铝材作为防护连接圈,避免损伤电缆接头的同时,可以使电缆屏蔽罩快速接地,该电缆锥配置10kV单相柔性电缆,使电缆连接方便、安全、可靠。电缆插接头配有内置感应环,配合自主开发的自动带电显示和核相装置,可以快速检验设备和线路是否带电以及三相是否匹配,从而防止异相连接或带电作业造成不必要的损失。该旁路负荷开关采用小型的预储能弹簧操作机构,外形尺寸小,操作方便可靠。整体旁路负荷开关质量只有40kg,非常方便运输,搬运。

当我们进行旁路作业时,首先完成前期准备工作,然后在旁路电缆与架空线路的连接处设置一台旁路开关,验电、合相,正确无误后合上旁路开关,最后将用电设备原有连接线、耐张段连接线解开,使该段导线和有电部分隔离,形成无电区域,在此区域内进行各项停电状态下的检修工作。在检修完成后,将耐张段连接线带电搭接,拉开旁路开关,拆除旁路等设备,恢复正常运行状态。

除了上述三相一体的旁路负荷开关作业形式以外,配网带电作业通过带电拆、搭空载架空线路的耐张引线或支线搭头,使部分线路或设备退出运行后进行检修,其断、接空载架空线路的作业比例占整个配网带电作业项目总数的50%以上。其中,消弧方式和消弧技术是配网带电作业中十分重要的技术环节。当电容电流计算值小于等于0.1A以下时,一般采用直接消弧方式,利用空气间隙灭弧;当电容电流计算值大于0.1A小于等于0.3A时,一般采用绝缘操作杆夹持引线迅速接通或脱离主导线,利用空气间隙灭弧;当电容电流计算值大于0.3A时,则应使用专用的消弧设备灭弧。国网公司于2013年发布的《10kV带电作业用消弧开关技术条件》对此也作出了明确规定。

江苏华唐电器有限公司于2014年吸收了国内外同类产品的优点,成功开发科HT-FKW□-12型便携式单相空气旁路开关,该开关突破以往开关的技术束缚,保持以往开关轻便性、操作简易的优点,对消弧装置和操作机构进行重新设计,实现快分快合、开断较大容性电流的技术要求,为混合型配电线路带电作业的顺利开展提供支撑。产品采用快速分合、空气吹弧熄弧技术,采用单相布置、透明外壳,将一次动静触头运动过程可视化设计,保护户外开关免受碰撞、灰尘和凝露的影响,环境适应能力强,大大降低了运行维护费用,真正实现了产品一次部分免维护,操动机构少维护;操动机构与旁路开关本体一体式设计,满足架空线路作业需求,实现快分快合、开断较大容性电流的技术要求。而且其重量只有4kg,非常利于携带。

在作业过程中,作业人员在对绝缘工具、绝缘遮蔽物检测时,应一并对空气旁路开关进行绝缘电阻及直流回路电阻进行测量,并与出厂测量值进行比较。对检测合格的空气旁路开关进行储能准备,储能完毕应检查分合储能杆是否位置准确。利用升降绝缘斗车将空气旁路开关吊上作业线路,将空气旁路开关接入电源侧,同时将跨接电缆接入旁路开关。作业人员用绝缘拉杆合上旁路开关,拆下检修线路,使检修线路与主线路分离停电,即可在线路保持停电的环境下进行安全的检修作业。同时又保证了整条线路处于正常供电状态。

四、结语

随着相关技术人员对不间断供电作业的认识不断深入,在不断的探索、研究努力下,使不间断供电作业的技术水平不断提高,综合不间断供电作业的应用范围也将不断扩大,这势必对我们目前的管理、规划和典型装置带来一系列的变革,不间断供电的检修方式最终将逐步取代传统的停电作业方式。

五 参考文献

[1] 《10kV旁路不停电作业技术在配网实践应用的研究》(刘雨晨)

[2] 《高电压技术》(王忠臣)

[3] 《配电线路带电作业方式及安全防护》(胡毅)

[4]《10kV带电作业用消弧开关技术条件》

论文作者:张彦蕾

论文发表刊物:当代电力文化》2019年第19期

论文发表时间:2020/4/23

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