配电自动化对配电带电作业安全的影响分析论文_卢恩庆

(国网漳州供电公司 福建省漳州市 363000)

摘要:停电检修会对用户的正常用电造成比较大的影响,带电检修是一种保持供电正常的有效措施,为了保证带电作业的安全性,需要积极引入配电自动化技术。文章以实际工程为例对配电带电作业特点进行了分析,然后介绍了配电网的优化改造方案,最后对配电自动化对配网带电作业安全影响进行了分析。

关键词:配电自动化;配网;带电作业

引言

在坚强网架建设的基础上,对某供电公司智能电网的网络进行建设,为安全可靠的电力网络系统的构建奠定基础,在此基础上,形成了高效的智能配电网。这种智能配电网的主要特征在于具有较强的互动功能和自愈功能,不仅如此,智能配电网还具有信息互动、自愈控制以及经济优化运行等多种功能,一定程度上可以提升配电网运行的效率,增强配电网运行的可靠性,对于配电网运行管理水平的提升上也具有重大的作用。电力网络系统的构建能够在配电网产生故障的情况下及时解决,从而提升配电网的服务质量,保障电网运行的整体稳定性。

1配电网的基本案例介绍

随着电力企业的迅速发展,电网的建设也不断更新,一些地区的电网已经形成了220kV的环网,还有110kV的电网大多为备用供电格局,这些电网的网架结构极为坚强,使电网的供电能力有了很大的提升。该地区的配电网主要为架空电缆混合网,在变电站当中,10kV的母线一般以单母线分段为主,10kV采用不接的方式,主要的接线方式分为3种:第一种是单辐射接线方式,第二种是单联络接线方式,还有一种是两联络接线方式,很少有线路使用三联络的接线方式。在众多的线路中,电缆线路主要使用单环网,还有一些线路是使用多联络的接线方式。城市发展规划中,该区域处于核心区,同时位于经济走廊的中心,有效地发挥了此次方案研究的地理位置,主要选择在某地区的核心地带。将该地区的片区用做电网建设区域,该地区的总面积达到16km2,在中心城区的辐射带动作用。

2配电带电作业的特征

在配电线路进行带电作业时,因配电网络的电压较低,三相导线之间的空间距离比较小,而且配电设备密度大,导致作业范围比较小。作业人员施工时,很容易触碰到其他电力设施。所以,在进行配电线路带电作业时,作业人员一般使用整套绝缘防护工具来进行施工,使用多层后背绝缘的防护措施,另外,由于配电网线路错综复杂、作业空间狭窄,再加上作业人员需要高空作业,很容易触碰到其他的设备。而配电网自动化改造,改善了带电作业的现状,提高了作业的安全性,具有较高的应用价值。

3加强配电网自动化改造的主要方式

3.1网络优化改造的主要方法分析

(1)在实施网络优化改造的过程中,可以结合城网网架调整,进一步解决城区线路单辐射的问题,最终形成单联络线路。不仅如此,还可以结合城网网架调整,进一步解决线路联络不足的问题,最终形成两联络线路。(2)对城东和城西的线路进行改造,可以在主干线的位置,新增分段开关,设立4台分段开关,能够进一步解决线路架空分段数不够的问题,确保线路满足自动化分段的要求。

3.2加强馈线自动化建设

馈线自动化建设主要分为3个部分的内容,首先是对电缆线路的建设,由于电缆线路的种类不同,所采取的建设方式也不同。对于不投入重合闸的架空线路以及电缆混合线路,可以采用集中型馈线自动化方式进行建设。在自动化馈线建设中,为了避免其他事情的出现影响主干线业务的正常运行,可以通过分界开关将测馈线的用户故障隔离,从而为线路的正常运行提供基本保障。最后一个内容是准确辨别故障点的位置,通过使用具有通信功能的故障指示器,可以对架空分支线的故障进行辨别。在配电系统的运行中,当配电主站系统检测出配电终端的故障问题时,会及时根据各系统环节的运行情况,对故障问题进行判断,然后结合故障问题的来源和根据,对出现的故障进行处理。

3.3合理安装分界开关

为了保证用户用电的安全,可以在用户侧增加分界开关,如果用户侧出现短路情况,分界开关就会配合变电站,将断路故障隔离;当用户侧出现单向接地故障时,分界开关就会结合零序电流数据进行自动分闸,并及时地将故障问题切除。当产生相间短路状况时,线路就会产生故障,变电站的出线断路器可以在较短的时间内检测出该线路的短路故障,并及时做分闸处理,最终可以减少短路故障对人们的生活以及工作所造成的影响和危害。

4开关设备自动合闸功能对配电带电作业安全的影响

4.1联络断路器

在城市电网中,单辐射的线路越来越少,逐渐形成具备“三双”(即双电源、双回路、双接入)功能的多分段、多联络的配电网架。以简单的双电源回路为例说明对带电作业的影响(图1)。图中,QF1、QF3为断路器(或重合器);QF2为柱上联络断路器;QL1、QL2为负荷开关(或分段器);K1为故障点。

图1具有配电自动化功能的双电源对射的10kV配电架空线路接线原理图

图1中,联络断路器通常处于热备用状态,即其两侧的隔离开关均在合闸位置。假设两种情况:①作业人员在线路段L3上进行带电作业,K1点发生永久性故障。此时,QF1与QL1配合动作,恢复对L1的供电后,将L2上的K1点故障隔离。联络断路器QF2自动合闸对L3从电源2实现转供。此时联络断路器的合闸过程产生合闸过电压,对作业安全造成一定的影响。②作业人员在QL1和QL2之间的装置上进行带电作业,作业中在K1点引发了短路事故。当K1点发生故障时,QF1与QL1配合动作,恢复对L1的供电,但在隔离K1故障点的过程中,QL1合闸的动作过程,也会造成作业人员的二次伤害。

为保证带电作业人员的安全,在具有配电自动化功能的配电架空线路上开展带电作业,不仅需要停用作业线路出线断路器(或重合器)的重合闸装置,还需取消联络断路器的自动功能。但若此时线路发生故障,停电范围为开关站出线断路器到联络断路器之间所有的用户,停电时间为整个带电作业的时间,影响的供电时户数较多。因此最好的解决措施是在不停用出线开关自动重合闸装置和联络断路器自动合闸功能的情况下,取消作业点两侧最近的开关的自动合闸功能,如作业人员在QL1和QL2之间的装置上进行带电作业,取消QL1和QL2的自动合闸功能。

4.2支线断路器和具有重合功能的跌落式熔断器

在具有配电自动化功能的配电网中,控制10kV架空分支线的柱上断路器和跌落式熔断器,除了能自动分闸切除故障电流外,还具有多次重合闸的功能,在支线上实施带电作业工作时,也应按照规程判断系统中性点运行方式和带电作业时可能发生的短路故障类型,正确选择是否停用其重合闸装置。

结束语

近年来,随着配电自动化功能的实现,促进了配电网络接入方式的变化。不仅如此,配电网络接入设备的元件也发生了较大的改变,在此过程中,需要重新评估新的配电网,尤其是要加强对原有配电网知识的梳理,包括对配电作业操作方法以及操作程序的梳理,从而更好地适应新型配电网运行的要求。在新的配电网当中,为了确保带电作业的安全性,还需要更改配电网的接入方式以及相关的接入设备,更好地发挥供电可靠性的作用和意义。

参考文献:

[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]国网武汉高压研究院,福建省电力公司,厦门电业局,等.配电线路带电作业技术导则[S].北京:中国标准出版社,2002.

[3]上海市电力公司,重庆市电力公司,国网电力科学研究院,等.10kV配电架空线路带电作业管理规范[S].北京:中国电力出版社,2010.

论文作者:卢恩庆

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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