湖南配網帶電作業專業發展思路

楊淼，隆晨海，周恒逸，李金亮，劉定國，湯文，金鑫

(1.國網湖南省電力有限公司電力科學研究院，湖南長沙410007；2.國網湖南省電力有限公司，湖南長沙410004；3.國網湖南省電力有限公司技術技能培訓中心，湖南長沙410100；4.國網湖南省電力有限公司邵陽供電公司，湖南邵陽422000)

0 引言

隨著經濟社會的發展,社會各界對于供電可靠性的要求日益提高。2018年國家電網有限公司“兩會”首次提出獲得電力指標,獲得電力指標的提出對供電可靠性提出了更高的要求。

國網湖南電力有限公司 (以下簡稱湖南公司)圍繞國家電網有限公司戰略部署,提出了大力推廣配網帶電作業、減少電量損失的發展方向。兩年來,湖南公司持續加大配網帶電作業工作力度,相繼成立縣公司帶電作業班組13個,開展配網帶電作業4萬余次,減少電量損失近2億kWh,帶電作業優質服務由城市向農村地區延伸,作業方式由傳統項目向快復電、后搶修模式推進。本文從專業管理的角度,對目前湖南省配網帶電作業專業形勢進行全方位分析,同時就下階段專業發展方向提供思路。

1 專業基本情況

1.1 管理職責及組織體系

湖南公司配網帶電作業專業由湖南公司設備部配電處歸口管理；國網湖南省電力有限公司電科院(以下簡稱湖南電科院)提供技術支撐,負責工具試驗及技術監督；國網湖南省電力有限公司技術技能培訓中心 (以下簡稱湖南技培中心)負責帶電作業實訓基地建設、人員培訓工作；各市 (州)公司負責管轄范圍內配網帶電作業生產。

現有配網帶電作業班組16個。國網湖南省電力有限公司長沙供電分公司 (以下簡稱長沙公司)成立帶電作業中心,下設3個帶電作業班；其余13個市 (州)公司在配電檢修公司或城區供電局設置帶電作業班。市公司配網帶電作業班負責本單位城區及部分縣域配網帶電作業業務。

2018年,湖南公司大力推動配網帶電作業由城市向縣域延伸,加大縣公司帶電作業班組建設力度,截至2019年底,共有13個縣公司成立了配網帶電作業班,由縣公司運檢部歸口管理,負責本縣輻射范圍內的配網帶電作業業務,見表1。

表1 截至2019年底帶電作業班組建設情況

1.2 作業開展情況

2018—2019年,各單位持續加大配網帶電作業工作力度,在考慮班組承載力的情況下按照能帶不停原則開展停電計劃審查,延伸帶電作業項目,同時大力開展縣域配網帶電作業。兩年來,累計開展10 kV配網帶電作業4萬余次,減少停電時戶數260.36萬時·戶,多供電量1.98億kWh。

長沙、衡陽、常德三個省級區域協作中心已具備第四類帶電更換變壓器、旁路作業檢修架空線路等復雜項目作業能力,但沒有常態化開展旁路作業、第四類作業；其余市 (州)公司具備部分第三類及全部一、二類項目作業能力。

1.3 人員及培訓情況

湖南省技培中心具備配網帶電作業簡單項目取復證培訓、認定資質和復雜項目取復證培訓資質。2019年,湖南公司加大帶電作業取證培訓力度,開展項目取復證培訓共7期,新取證193人,開展絕緣桿作業法專項培訓1期、 “快復電、后搶修”專項培訓4期、技能等級提升班2期,共培訓人數438人。

1.4 裝備及庫房情況

目前,湖南公司帶電作業車輛配置以絕緣斗臂車為主,旁路電纜車、移動箱變車、移動電源車等適用于三、四類作業項目的特種車輛配置較少,見表2。

表2 截至2019年底帶電作業車輛裝備數量

近兩年,湖南公司加大縣域絕緣桿作業法的推廣力度,每個縣公司帶電作業班組均配備有絕緣桿斷接引主要工具,至2019年底,全省共建設有帶電作業車庫85個、工器具庫房33個。

2 存在的主要問題

2.1 隊伍建設亟待加強

配網帶電作業作為一項依賴于人員操作技能的工種,技能人員隊伍建設始終是第一要務。而目前隊伍建設的短板已經嚴重制約了該專業在湖南的發展,主要表現在:

1)人員流失嚴重。帶電作業極度依賴人員技能水平,人員取證后需要花費長時間打磨技能才能得心應手地開展工作,雖然近兩年加強了人員取證培訓力度 (新取證人數占比超過65%),但相當一部分取證人員實際上并沒有持續性從事帶電作業生產工作,或是在取證后不久調離其他崗位,嚴重阻礙了專業的發展。

2)人員老齡化嚴重。目前全省帶電作業人員中40歲及以上人數占比超過50%,青黃不接已成為各地市公司帶電作業班的普遍現象。

3)人員工作積極性難以調動。目前,缺乏相應績效激勵機制,班組一線人員工作積極性低。

近三年,各單位陸續對絕緣斗臂車進行更新換代,由于沒有相應地補充班組作業人員,造成車輛利用率低、空余車輛閑置等現象。

2.2 能帶不停難以落實

以客戶為中心的理念未能及時轉變和深入貫徹,個別單位沒能及時轉變觀念,存在短時停電檢修為主、帶電作業為輔的工作思路,該現象在人員、裝備和技術力量本身薄弱且對供電可靠性要求相對較低的縣公司尤為突出。

班組承載力有限。由于人員力量薄弱,目前大部分單位的班組承載力無法完成所有停電計劃的帶電作業可行性勘察工作,客觀上導致能帶不停難以真正落實。

2.3 作業項目亟待拓展

目前,湖南公司開展的帶電作業項目主要集中在帶電砍青、普通消缺及裝拆附件和絕緣手套法帶電解搭頭等部分一、二類項目,作業方法以絕緣斗臂車手套法為主,作業項目亟待拓展。絕緣桿作業法推廣處于起步階段,縣域業擴網改工程習慣性采用停電作業方式搭火。

同時,缺乏旁路作業項目開展經驗,目前僅有長沙、衡陽、常德等少數市 (州)公司具備開展三、四類作業的能力,難以有效針對突發停電事故,實現先隔離、快復電、再搶修,滿足各種類型的應急保電需求。

2.4 保電能力亟待提升

隨著電力需求性和依賴性日益增加和大型國際性活動的日常化,重要場所的保電需求與日俱增,保電負荷水平逐年升高,傳統低壓應急發電車受負荷、壓降的影響已無法滿足日益頻繁的保電需要。構建快復電、后搶修應急保電體系,打造低、中、高各類型負荷用戶快速應急保電方案,已成為配網帶電作業的發展趨勢。目前湖南公司快復電、后搶修能力建設剛起步,應急保電水平與發達地區存在較大差距。

2.5 裝備配置亟待升級

特種車輛方面,湖南公司配置以絕緣斗臂車為主,中、低壓發電車、移動箱變車、移動配電變壓器、旁路作業車等用于快復電、后搶修作業項目的裝備嚴重不足,與快復電應急保電體系的構建存在較大差距。

工器具運輸方面,僅配置3臺移動庫房車,大部分單位依靠絕緣斗臂車裝載運輸工器具,造成工器具長時間外出受潮的安全隱患。

工器具管理方面,各單位目前主要采用手工方式記錄帶電作業工器具臺賬以及試驗情況,傳統的人工管理模式難以滿足公司大云物移智精益化管理模式要求,亟需信息化手段加強庫房、工器具等基礎性管理。

3 發展思路

3.1 加強帶電作業隊伍建設

1)持續推進縣公司帶電作業班組建設。按照地縣一體、區域協同、穩步推進的方式,在縣公司成立帶電作業班組,輻射周邊縣公司,協同合作共同開展帶電作業,減輕市公司班組作業壓力。計劃至2020年底,全省縣公司帶電作業班組達到30個,2021年全省三分之一以上縣公司具備帶電作業能力。

2)穩步開展主業+集體企業模式試點。在集體企業成立帶電作業班 (旁路作業班),通過集體企業承攬主業不停電作業業務,帶電作業班負責本單位城區業擴、搶修業務以及配合搭建旁路的實施,根據國家電網有限公司下發的定額取費標準向工程項目依法依規收取帶電作業費用。這樣就形成主業+集體企業相結合的作業模式,從而依托集體企業力量吸引更多人員從事帶電作業工作,引入更加靈活的激勵機制,解決目前作業人員缺乏、作業積極性不高而導致的能帶不停難以真正落實的問題。

3)優化人才培訓能力建設。按照分級、分類原則,組建絕緣手套法、絕緣桿作業法、快復電類項目以及0.4 kV帶電作業法兼職內訓師隊伍,完善簡單和復雜培訓項目和課程。利用湖南技培中心現有培訓資源進行升級改造,配置配網不停作業沉浸式VR仿真培訓系統,利用虛擬現實、體感實訓等新技術,將傳統單向灌輸式教學方式提升為雙向互動式教學,有效提升培訓及考核質量,強化培訓實力。

3.2 推進快復電、后搶修能力建設

3.2.1 構建快復電、后搶修應急體系

按照先隔離、快復電、后搶修原則,全面強化公司配電網快速復電能力建設,構建基于各類應急車輛及裝備的快復電、后搶修應急系統。根據用戶類型形成以下四種應急保電方案:

1)對于原有配網架構完善的高負荷區域,采用10 kV中壓發電車直接對原配網線路進行應急供電,以滿足大量的用戶的復電需要,10 kV中壓發電車應用場景如圖1所示。

圖1 10 kV中壓發電車應用場景

2)對于原配網線路網架結構損壞的高負荷區域,采用10 kV中壓發電車與移動箱變車聯合使用,仍能滿足大量用戶高負荷的用電需求,移動箱變車應用場景如圖2所示。

圖2 移動箱變車應用場景

3)對于低負荷臺區,采用0.4 kV移動電源車配合低壓快速接入裝置,實現快速復電,同時具備機動性強,適用范圍廣的優勢,0.4 kV移動電源車應用場景如圖3所示。

圖3 0.4 kV移動電源車應用場景

4)對于重要保電負荷,優化低壓側用戶電網結構,提前預置固定式低壓快速接入裝置,配合0.4 kV移動電源車 (或箱變車)采用快速插拔方式迅速復電,為重要客戶應急搶修、保供電贏得寶貴時間,造成良好社會經濟效益,低壓快速接入裝置作業原理如圖4所示。

圖4 低壓快速接入裝置作業原理

3.2.2 建立帶電+旁路協同作業模式

按照專業化、模塊化、界面化的思路,將開展快復電、后搶修工作的人員分為帶電作業人員和旁路作業人員:帶電作業人員負責作業項目中帶電搭、拆旁路電纜 (高壓旁路引下線)等直接接觸帶電體的工序以及需要進行高空斗內操作的工序；旁路作業人員負責作業項目中旁路電纜組建、旁路回路電流巡測、旁路設備 (負荷開關、移動箱變車、移動發電車)運行操作等不直接接觸帶電體的工序。提升作業人員旁路作業車輛、裝備使用的熟練程度。

3.3 通過管理和技術手段實現能帶不停

1)強化停電計劃管控,將帶電作業可行性審查環節納入停電計劃制定工作,由帶電作業班確認不具備帶電作業條件或作業計劃超出班組承載力,方可納入停電計劃,否則務必要采取不停電作業方式進行檢修。

2)在配網架空線路典設修編、配電工程方案設計、配電網架結構改造、配電一、二次設備安裝投運等工作上面,要充分考慮開展帶電作業或者旁路作業的可行性,充分為日后帶電搭火及快復電搶修創造條件。例如:開關桿兩側設耐張,便于旁路作業更換開關、架空線路耐張轉角桿宜改為垂直排列方式、同桿并架雙回線路宜采用垂直排列方式、電壓互感器上引線配置刀閘,便于線路帶電斷接引、環網柜 (分支箱)宜預留備用間隔,以便實現電纜不停電檢修等。

3)積極開展技術攻關。一方面,加大配網帶電作業機器人 (如圖5所示)的試點應用,嘗試利用機器人代替人工進行較為簡單的高空帶電作業,發揮機器人在保障作業安全、減輕勞動強度、提升工作效率等方面的技術優勢,降低人員的勞動強度和作業安全風險；同時,開展配網帶電作業機器人適用性研究,研發多種適用于機器人本體、具備統一接口的可重構作業末端,拓展機器人作業項目,使其可完成除帶電斷接引線外的多種作業項目。另一方面,發揮基層班組一線經驗優勢,重點針對絕緣桿作業和快復電、后搶修作業開展技術攻關和方法改進,逐步實現作業方法簡單化、作業金具快裝化、作業裝備智能化。

圖5 配網帶電作業機器人基本構型

3.4 強化配網帶電作業技術監督及管控

1)提升人員及車輛臺賬信息化水平,結合PMS2.0帶電作業管理維護模塊,建立準確、動態更新的人員及車輛裝備信息數據庫,為人員取復證管理、競賽人員選拔、車輛調撥、車輛報廢更新等管理工作提供精準數據支撐。

2)提升工器具庫房智能化水平,試點建設基于RFID射頻標簽識別技術、具備實時監控功能的智能化帶電作業庫房 (如圖6所示),建立集出入庫管理、工器具存放、庫房環境監控、臺賬錄入更新、工器具全壽命跟蹤管理、遠程集中監管等功能為一體的工器具智能管理系統,將以往庫房工器具管理模式由人工紙質臺賬管理轉變為系統智能感知、自動記錄、自主判斷、輔助決策,滿足公司大云物移精益化管理模式要求。

圖6 智能化帶電作業庫房

3)依托湖南省電科院開展配網帶電作業技術監督工作,加強帶電作業特種車輛的出廠檢測、日常維護以及維修保養全過程跟蹤管理,強化帶電作業各類工器具和車輛的標準化定期預試,在湖南省逐步建設4個配網帶電作業試驗中心 (見表3),按區域分片開展工器具及裝備的預防性和交接檢查試驗。

表3 區域試驗中心分布

4 結語

隨著配網供電可靠性要求日益提高,配網帶電作業作為一種增供擴銷、保障用戶持續供電的技術手段,其重要性日益凸顯。近年來,湖南公司在配網帶電作業專業發展上取得了一定成效,但在專業管理機制、人員隊伍素質、開展項目能力、應急保電水平等方面和沿海省份存在一定差距。建議下階段采取措施:①推進縣域配網帶電作業班組建設,鼓勵集體企業開展帶電作業業務,全面充實帶電作業隊伍；②建立帶電+旁路協同作業模式,推進快復電、后搶修能力建設；③強化停電管控,改進線路典設,加強技術攻關,落實能帶不停原則；④提升基礎臺賬管理信息化和工器具庫房智能化水平,建設區域試驗中心,強化技術監督及裝備全周期管控,全面提升湖南公司配網帶電作業綜合實力水平。