李源 譚旺 高欣
摘要:供電可靠性作為電力營商環境的重要組成部分,不僅是衡量我國社會經濟發展水平的國際性指標之一,也體現我國電力企業的生產技術水平以及業務管理能力。配電網帶電作業是提升供電可靠性的重要途徑,因此也受到了越來越多的關注。本文簡要介紹了配網帶電作業中的風險因素及防范措施。
關鍵詞:配網帶電;帶電作業;風險因素;防范措施
引言
配電網作為直接面向電力用戶的電力基礎設施,是終端用戶的直接電力來源,因此配電網的正常運行是保證高質量供電服務的關鍵一環。由于配電網架設范圍廣,架設地點以環境復雜的城鎮區域為主,且絕緣水平低于輸電網,導致其故障率較高,檢修工作量大,因檢修導致的停電次數較多。為了保證用戶用電可靠性需求,提高用戶用電滿意度,減少因檢修與故障而導致的停電,帶電作業技術被提出并應用于實際生產當中。帶電作業是一種在保持電網各設備不停電狀態下進行檢查與維修的作業方式。目前配電網中絕大部分檢修工作及事故處理工作都可在帶電作業的情況下完成,因此實施帶電作業可顯著降低用戶停電時長與停電次數,提高供電可靠性。
1配網帶電作業的重要性
帶電作業是實施不停電作業,提高供電可靠率的重要措施,帶電作業的實施既可以保證用戶良好的用電體驗,也可以創造可觀的經濟效益,是配電網檢修的重要手段,也是符合電網發展方向的重要技術。未來應當積極開展相關理論與實踐研究,進一步推廣更為復雜的三、四類帶電作業項目。在帶電作業機器人領域以及帶電作業培訓領域也應繼續加大研究力度,進一步完善我國帶電作業技術體系,以高度的責任感和使命感,服務用戶,助力城市建設,向世界展現發展成果。
2配網帶電作業風險因素問題
2.1旁路作業法因素
旁路作業法是指直接在待維修對象的兩側組成一個并聯供電系統,利用旁路電纜線連續供電,在作業結束后恢復原狀。該方法的優點是能夠真正全面地實現不停電,給用戶帶來良好的用電體驗,同時也能充分保障操作人員的人身安全,而且在配電網發生故障時仍可實現不停電。但這種方法的應用還面臨著所需工具類型繁雜、數量眾多、對操作人員的專業技術要求極高等問題,因而一般僅適用于人力和物力資源都比較充足的大城市。
2.2移動電源作業法因素
在配網帶電作業中,就目前而言,最常采用的是移動電源作業法,即電纜不停電技術。原因在于,這種方法并非真正意義上不停電,而是利用移動電源為用戶提供連續供電,同時切斷需要運行部分的電力。該方法不僅可以實現不斷電作業,而且操作簡單、安全可靠,具有很大的實用價值。采用該方法時,需要根據實際情況選擇合適的移動電源車。優先選擇EPS應急電源車,該車輛能在配電網故障停電后自動啟動,應急效果好,常作為電網故障下帶電作業的首選。其次是負載轉移車,其實際為箱式變電站,需要依靠維修柱上的變壓器來保證供電,所以它的適用范圍被限制在維修柱附近。
2.3絕緣桿作業法因素
作業人員與帶電設備保持規定的安全距離,通過絕緣工具對帶電設備進行作業的工作方式稱為絕緣桿作業法。在絕緣桿作業法中,最主要的特點為絕緣工具作為作業時的主絕緣,絕緣防護用具作為輔助絕緣。這種作業方法既可以在登桿作業中使用,也可以在使用絕緣臂斗車時配合使用。與絕緣手套作業法相比,絕緣桿作業法更適合在設備布置密集,各相導線距離較小,作業人員活動空間受限的情況下使用,可以免去進行大量的絕緣遮蔽工作,提高作業效率。此外,絕緣桿作業法對裝備要求較低,更適合在絕緣臂斗車不易到達的偏僻地區進行不停電作業。
3配網帶電作業防范措施
3.1感應電壓安全防護
在進行配電網帶電作業時,對鐵塔上的作業人員的安全防護除了上述兩點外,還需要對感應電壓進行相應的安全防護,從而防止靜電感應造成作業人員出現“麻電”現象,進而引發二次事故。當進行配電網帶電作業時,在電場環境中,作業人員的皮膚表面覆蓋的電荷會對人體產生一定的刺激,當刺激程度不斷升高時,作業人員會有一定的蠕動感和刺痛感,作業人員在高空作業可能會因受到刺激而出現二次事故。因此,根據實際配網帶電作業的特點及相應的計算得出,當在配網帶電作業時,鐵塔構架上的作業人員在不穿戴屏蔽服的情況下,感應到的最高電壓可達數千伏,當作業人員處于控制懸浮電位時,在接觸金屬物體的瞬間會產生一定的靜電放電。
3.2落實路旁電纜分流作業
配電網檢修人員在直接應用電纜或者借助路旁帶電檢修系統對架空電路進行更換時,必須對分流工作予以高度重視,這主要是由于將一個并聯線路搭建到電纜線路時,其主要原理即旁路轉移電荷,以便確保能夠將配網帶電作業優勢充分發揮出來。檢修人員在正式開展帶電作業時,相關工作人員應在開展作業前全方位掌握配電網整體線路負荷狀況,并且確保其中不可存在過大負載電流,同時避免現場存在過載工作的狀況。另外,在正式斷開配電網線路前也應向旁路電纜內部逐漸轉移一些電流,當單路徹底斷開,所有電路都將經由旁路電纜進行傳輸,如此便可在斷開電路的同時不會使作業人員的生命受到威脅。
3.3對相應操作過電壓加以掌握
當工作人員在正式應用帶電作業技術且借助柔性高壓電纜執行相關工作時,應該多次檢測旁路。這主要是由于在配電網的電路系統內部,工作人員可以把投切作業視作系統進行的分閘以及合閘操作,而在實際工作階段,由于線路開斷的次數較多,極易引發操作過電壓現象,該現象將使整體電力系統處于不穩定的運行狀態,如果系統長時間處在這種工作狀態,便會使檢修人員生命安全受到嚴重威脅。對于配電網電路檢修工作而言,這種操作過電壓問題會對相應的檢修工作安全性產生直接影響。所以,配電網的電力檢修工作人員應當在應用帶電作業技術的過程中,深入分析配網帶電作業問題及其工作環境,在對操作過電壓的問題加以掌握和及時處理之后執行后續的操作,這樣可以使電力供應穩定性、線路檢修安全性得到全面提高。
3.4帶電作業智能培訓系統
目前對于帶電作業培訓常見的培訓方式有理論教學、現場觀摩、電腦仿真等方式,雖然可以基本滿足培訓需求,但仍然存在著安全隱患多,模擬操作效果差、不直觀等問題。隨著虛擬現實技術的發展,將VR技術用于帶電作業培訓以增強模擬操作真實感、提升培訓效果成為帶電作業培訓領域新的發展方向。通過VR頭盔與手柄的配合,可以在完全安全的環境下為學員模擬各種帶電作業環境與作業類型,有效地提升學員的操作技能。
結束語
配網帶電作業,是目前配網供電不可缺少的基礎技術。近年來,它的應用越來越普遍和廣泛,逐漸成為電力企業和社會公眾關注的重要技術,有關該技術的應用研究也在不斷增加,對其應用和發展提供了不小的支持。帶電作業因高度依賴絕緣工具保證人體與帶電體的安全距離或絕緣強度,故作業時的靈活性受到極大限制。在絕緣桿作業法中,通常作業人員需借助踩板或腳扣等特殊登桿工具,穿戴絕緣手套和披肩等輔助防護用具,利用特殊的絕緣桿實施作業。
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