10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用分析

孟維勇，郭宏亮

（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司巴彥縣供電分公司，黑龍江 巴彥 151800）

0 引 言

隨著電力需求的增長和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電力設(shè)備的檢修和維護(hù)已經(jīng)成為電力行業(yè)中的重要工作內(nèi)容。傳統(tǒng)的配電線路檢修和維護(hù)方式采用停電作業(yè)，不僅影響用戶的正常用電，也會給電力公司帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失[1]。為了解決這一問題，不停電作業(yè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)是其中的一種重要方式。本文旨在對10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，通過案例和效果評價(jià)來探究其應(yīng)用效果與存在的問題，并提出優(yōu)化措施。

1 10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)

1.1 不停電作業(yè)技術(shù)的定義

不停電作業(yè)技術(shù)是一種在不停止電力設(shè)備運(yùn)行的情況下對其進(jìn)行檢修、維護(hù)和改造的技術(shù)，又稱為“非停電作業(yè)技術(shù)”，在保障電力設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)，提高電力設(shè)備的可靠性、延長設(shè)備的使用壽命、降低維護(hù)成本以及減少對用戶用電的影響。不停電作業(yè)技術(shù)最早應(yīng)用于電力變壓器和高壓開關(guān)柜的維護(hù)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大到低壓電器、配電線路、電纜等電力設(shè)備的檢修和維護(hù)。

1.2 不停電作業(yè)技術(shù)的分類

不停電作業(yè)技術(shù)可以根據(jù)其操作對象的不同，分為高壓設(shè)備不停電作業(yè)技術(shù)和低壓設(shè)備不停電作業(yè)技術(shù)2 類。

高壓設(shè)備不停電作業(yè)技術(shù)主要應(yīng)用于高壓開關(guān)柜、變壓器等設(shè)備的檢修和維護(hù)，常見的不停電作業(yè)技術(shù)包括有載開關(guān)技術(shù)、有載調(diào)整技術(shù)、有載測量技術(shù)等[2]。有載開關(guān)技術(shù)指在設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行開關(guān)操作，其關(guān)鍵在于減小操作過程中對設(shè)備電氣系統(tǒng)的干擾，保證操作的安全性和穩(wěn)定性。有載調(diào)整技術(shù)指在設(shè)備運(yùn)行時(shí)對其進(jìn)行電氣參數(shù)的調(diào)整，如電壓、電流、功率因數(shù)等，主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。有載測量技術(shù)指在設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行電氣參數(shù)的測量，以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測和診斷[3]。

低壓設(shè)備不停電作業(yè)技術(shù)主要應(yīng)用于低壓開關(guān)柜、配電線路、電纜等設(shè)備的檢修和維護(hù)，常見的不停電作業(yè)技術(shù)包括電纜部分放電檢測技術(shù)、母排維護(hù)技術(shù)、斷路器維護(hù)技術(shù)等。這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理和應(yīng)用方法各不相同，但都具有不停電作業(yè)的特點(diǎn)，可以有效保證低壓電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

2 10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用案例分析

2.1 案例1：基于氣體絕緣開關(guān)的10 kV 配電線路不停電轉(zhuǎn)供技術(shù)應(yīng)用

某地區(qū)的10 kV 配電線路由于地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣等原因，經(jīng)常發(fā)生故障，給用電用戶帶來了很大的困擾。為了保障用電安全，該地區(qū)的電力公司采用基于氣體絕緣開關(guān)的不停電轉(zhuǎn)供技術(shù)進(jìn)行不停電作業(yè)。

原來的10 kV 配電線路采用斷路器實(shí)現(xiàn)線路的開合，而斷路器在開合時(shí)會產(chǎn)生電弧，對設(shè)備和供電造成損害的同時(shí)影響供電質(zhì)量，無法滿足不中斷供電的要求。為了保證供電質(zhì)量和電網(wǎng)的穩(wěn)定性，需要在斷路器前后引入隔離開關(guān)，實(shí)現(xiàn)斷開電路后的隔離操作，同時(shí)為了避免電弧對設(shè)備和供電造成損害，需要在斷開電路前先消除電弧[4]。基于氣體絕緣開關(guān)的10 kV配電線路不停電轉(zhuǎn)供技術(shù)通過將原先的隔離開關(guān)和斷路器替換成氣體絕緣開關(guān)，同時(shí)引入非電弧切換器實(shí)現(xiàn)電路的快速切換和隔離，從而實(shí)現(xiàn)不停電轉(zhuǎn)供。應(yīng)用此技術(shù)要先對設(shè)備進(jìn)行檢查和測試，確保設(shè)備狀態(tài)正常，滿足操作要求，再根據(jù)需要轉(zhuǎn)供的線路選擇相應(yīng)的氣體絕緣開關(guān)進(jìn)行替換，對設(shè)備進(jìn)行連通和斷開操作。最后，對新設(shè)備進(jìn)行測試和校驗(yàn)，確保轉(zhuǎn)供操作成功。該技術(shù)具有操作簡單、轉(zhuǎn)供時(shí)間短、效率高等優(yōu)點(diǎn)，可以有效避免電弧對設(shè)備和供電造成損害，同時(shí)滿足不中斷供電的要求，保障了用戶的用電需求。

2.2 案例2：10 kV 配電線路不停電接地故障割除技術(shù)應(yīng)用

某城市10 kV 配電線路發(fā)生了接地故障，需要對接地點(diǎn)進(jìn)行割除，但由于配電線路運(yùn)行的不間斷供電要求，不能采取停電割除，需要采用不停電接地故障割除技術(shù)進(jìn)行處理。

采用特殊的絕緣材料和接地點(diǎn)的特殊割除方式，使得割除操作不會對供電造成影響。采用了特殊的環(huán)氧玻璃纖維復(fù)合材料，其具有很高的絕緣強(qiáng)度和耐熱性能，能夠在高溫環(huán)境下保持良好的絕緣性能，借助局部放電檢測技術(shù)和超聲波檢測技術(shù)確定故障點(diǎn)位置與類型。先對接地點(diǎn)進(jìn)行絕緣處理，采用高壓絕緣膠布對接地點(diǎn)進(jìn)行絕緣處理，避免在割除過程中對其他部分造成影響。以高壓線路隔離器和接地刀割除相結(jié)合的方式，在故障點(diǎn)上方的高壓線路上安裝隔離器，然后割除故障點(diǎn)下方的接地線路，將故障點(diǎn)以上的線路與故障點(diǎn)以下的線路隔離開來，避免割除接地線路時(shí)可能引起的短路和爆炸等安全問題。在進(jìn)行割除操作前，先斷開接地點(diǎn)的負(fù)荷側(cè)，再進(jìn)行割除，以避免過流損壞設(shè)備，接地點(diǎn)恢復(fù)。割除操作完成后，需對接地點(diǎn)進(jìn)行處理，以使其能夠正常運(yùn)行[5]。

2.3 案例3：基于局部放電在線監(jiān)測的10 kV 配電線路不停電巡檢技術(shù)應(yīng)用

某地區(qū)10 kV 配電線路密集，線路長度較長，地形復(fù)雜。配電線路巡檢通常需要切斷電源，采用傳統(tǒng)巡檢方法的成本和對用戶用電的影響都較大，為了解決這一問題，該地區(qū)電力公司引進(jìn)了局部放電在線監(jiān)測設(shè)備，以不停電方式進(jìn)行線路巡檢。

將局部放電在線監(jiān)測設(shè)備安裝在配電線路的關(guān)鍵部位，對線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，若監(jiān)測到局部放電信號超過設(shè)定值，則代表該部位存在潛在故障隱患。通過分析故障隱患的具體原因，制定相應(yīng)的不停電維護(hù)方案進(jìn)行處理，以保障線路的穩(wěn)定運(yùn)行。相比傳統(tǒng)巡檢方式，基于局部放電在線監(jiān)測的不停電巡檢技術(shù)無需切斷電源，減少了對用戶的影響，有效提高了線路巡檢的效率和準(zhǔn)確性，但也存在一些問題。例如，監(jiān)測設(shè)備的安裝位置和數(shù)量需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理安排，同時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和分析需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行，對監(jiān)測設(shè)備的精度和穩(wěn)定性要求較高，需要定期維護(hù)和檢修，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

3 10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)應(yīng)用效果評價(jià)

3.1 評價(jià)指標(biāo)的確定

針對上述3 個(gè)案例的不停電作業(yè)技術(shù)應(yīng)用，采用以下5 個(gè)指標(biāo)來評價(jià)其效果：一是故障處理時(shí)間，該指標(biāo)用于評估不停電作業(yè)技術(shù)在處理故障時(shí)所需的時(shí)間，故障處理時(shí)間越短，說明技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果越好；二是作業(yè)安全性，該指標(biāo)用于評估不停電作業(yè)技術(shù)在實(shí)際作業(yè)過程中的安全性，作業(yè)安全性越高，說明技術(shù)對人員和設(shè)備的保護(hù)越好；三是作業(yè)成本，該指標(biāo)用于評估不停電作業(yè)技術(shù)的實(shí)際成本，作業(yè)成本越低，說明技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果越好；四是可靠性，該指標(biāo)用于評估不停電作業(yè)技術(shù)的可靠性，可靠性越高，表明技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠穩(wěn)定運(yùn)行并有效解決問題；五是應(yīng)用范圍，該指標(biāo)用于評估不停電作業(yè)技術(shù)的適用范圍，應(yīng)用范圍越廣，則表明技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值越高。

以上5 個(gè)評估指標(biāo)由上述3 個(gè)案例的分析中總結(jié)得出，這些指標(biāo)可以全面反映不停電作業(yè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，有助于評價(jià)不同不停電作業(yè)技術(shù)的優(yōu)劣，探索技術(shù)優(yōu)化措施。

3.2 應(yīng)用效果的實(shí)證分析

本文旨在分析不停電作業(yè)技術(shù)在10 kV 配電線路中的應(yīng)用效果，并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。為此，選擇了3 個(gè)實(shí)際案例來說明不同不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用情況。針對每個(gè)案例，按照故障處理時(shí)間、作業(yè)安全性、作業(yè)成本、可靠性以及應(yīng)用范圍這5 個(gè)指標(biāo)對其進(jìn)行評價(jià)，具體數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 應(yīng)用案例評價(jià)表

通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，得出以下結(jié)論：不停電作業(yè)技術(shù)可以顯著縮短故障處理時(shí)間，在案例1 中，從上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，采用氣體絕緣開關(guān)的不停電轉(zhuǎn)供技術(shù)，故障處理時(shí)間僅為4 h，而傳統(tǒng)的停電作業(yè)則需要至少24 h，在案例2 中，采用接地故障割除技術(shù)，故障處理時(shí)間僅為2 h，而傳統(tǒng)的停電作業(yè)需要至少8 h；不停電作業(yè)技術(shù)可以提高作業(yè)安全性，在案例1 和案例3 中，采用了氣體絕緣開關(guān)和局部放電在線監(jiān)測技術(shù)，可以有效降低安全事故的發(fā)生率，在案例2 中，采用了特殊的絕緣材料和接地點(diǎn)的特殊割除方式，進(jìn)一步提高了作業(yè)安全性；不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用成本較高，需要額外的設(shè)備和人力投入，在案例1 和案例3 中，不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用成本分別為15 萬元和25 萬元，而傳統(tǒng)的停電作業(yè)則只需要數(shù)萬元，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要對成本進(jìn)行充分考慮；不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用范圍較窄，適用于10 kV以下的配電線路，在案例1 和案例3 中，不停電作業(yè)技術(shù)適用范圍為10 ～35 kV，而在案例2 中僅適用于10 kV 的線路，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)實(shí)際需求來選擇。

3.3 應(yīng)用效果的優(yōu)化措施

在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以發(fā)現(xiàn)以上3 種不停電作業(yè)技術(shù)都存在一些問題和不足。為了進(jìn)一步提升這些技術(shù)的應(yīng)用效果，需要采取相應(yīng)的優(yōu)化措施。

基于氣體絕緣開關(guān)的10 kV 配電線路不停電轉(zhuǎn)供技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，可能會出現(xiàn)氣體絕緣開關(guān)的故障或損壞，導(dǎo)致無法進(jìn)行不停電轉(zhuǎn)供操作。可以考慮在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置備用氣體絕緣開關(guān)，或者采用其他可靠的切換設(shè)備進(jìn)行備份。此外，在選擇氣體絕緣開關(guān)時(shí)，需要注意其性能指標(biāo)，選擇具有較高可靠性和穩(wěn)定性的產(chǎn)品。

10 kV 配電線路不停電接地故障割除技術(shù)雖然可以有效解決接地故障問題，但在實(shí)際應(yīng)用過程中可能會出現(xiàn)切換設(shè)備操作失誤、人員安全問題等風(fēng)險(xiǎn)。可以考慮通過技術(shù)手段提升系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少人為干預(yù)的可能性。例如，采用智能化切換設(shè)備，引入機(jī)器視覺等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對線路接地狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)判斷，提升系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

基于局部放電在線監(jiān)測的10 kV 配電線路不停電巡檢技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，可能會受到外部環(huán)境干擾導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確或誤判。可以考慮采用多種監(jiān)測手段相互印證的方式，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如，結(jié)合紅外成像、超聲波檢測等多種監(jiān)測手段，實(shí)現(xiàn)對線路設(shè)備的全方位、多維度監(jiān)測。此外，在監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和判讀方面，可以引入人工智能等技術(shù)，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和判讀的智能化程度。

通過以上優(yōu)化措施的實(shí)施，可以進(jìn)一步提升不停電作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用效果，為電力行業(yè)的安全生產(chǎn)和可靠供電提供更好的技術(shù)保障。

4 結(jié) 論

本文對10 kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)進(jìn)行研究，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析，再對其應(yīng)用效果進(jìn)行了評估，提出了優(yōu)化措施。雖然該技術(shù)存在一定的問題，但是它仍然是配網(wǎng)故障維修的重要解決方案，可以提高電力設(shè)備的檢修和維護(hù)效率，降低停電給用戶帶來的影響和電力公司的經(jīng)濟(jì)損失。