配網(wǎng)自動化技術(shù)對配網(wǎng)帶電作業(yè)安全影響分析

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局 冉富升

1 配網(wǎng)帶電作業(yè)分析

某電力企業(yè)供電區(qū)域的配網(wǎng)電壓為110kV，以架空電纜混合形式布設(shè)，采用三聯(lián)絡(luò)接線方式位置較少，改造配電網(wǎng)難度相對較小，但帶電作業(yè)中遇到以下問題，影響帶電作業(yè)的安全性。

作業(yè)配電網(wǎng)中安裝電壓互感器，如在作業(yè)過程中操作設(shè)備過快，會導(dǎo)致激磁電流斷開，激磁電流迅速增大至極值，產(chǎn)生過電壓達(dá)到最大值，如果作業(yè)人員直接接觸電線會產(chǎn)生刺痛感，即代表激磁電流出現(xiàn)突變，電線處于振動狀態(tài)，電壓互感器中產(chǎn)生“截流過電壓”，威脅作業(yè)人員的人身安全，同時也是威脅該工程作業(yè)安全的主要因素；自動合閘技術(shù)應(yīng)用難度大，該工程配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中開關(guān)布設(shè)方式如圖1所示，當(dāng)作業(yè)位置為L2區(qū)間，會導(dǎo)致K1處于短路狀態(tài)，只有同時調(diào)整QF1與QF2，才可保證L1段穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)整開關(guān)狀態(tài)時，需考慮開關(guān)與K1之間的距離，如開關(guān)閉合位置與作業(yè)位置較近，不利于保證作業(yè)人員的安全，也會對用戶用電體驗(yàn)產(chǎn)生影響。

圖1 自動合閘開關(guān)技術(shù)的帶電作業(yè)

配網(wǎng)自動化技術(shù)用于配網(wǎng)改造后，該工程所在地區(qū)的帶電作業(yè)環(huán)境受到影響，帶電作業(yè)難度提升，如作業(yè)人員在作業(yè)前，未對周邊環(huán)境作出考察，會導(dǎo)致作業(yè)方案缺少實(shí)際可行性，不利于保護(hù)作業(yè)人員的人身安全，應(yīng)引起作業(yè)人員的重視；該配網(wǎng)改造工程規(guī)模大，人員流動性強(qiáng)，參與帶電作業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，缺少統(tǒng)一的作業(yè)規(guī)范，致使大多數(shù)作業(yè)人員憑借自身工作經(jīng)驗(yàn)，確定帶電作業(yè)的方式，作業(yè)方式科學(xué)性欠佳；該工程中應(yīng)用配網(wǎng)自動化技術(shù)后，帶電作業(yè)的流程也發(fā)生變化，作業(yè)人員原有作業(yè)模式不再適用，如作業(yè)人員未按照規(guī)定流程完成作業(yè)，會增加安全事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，不利于保證配網(wǎng)帶電作業(yè)人員的人身安全。

2 配網(wǎng)自動化技術(shù)對配網(wǎng)帶電作業(yè)安全的影響

2.1 電壓互感器

配網(wǎng)自動化技術(shù)運(yùn)用過程中，電壓互感器為該工程配電設(shè)備的主要組成部分，同時會影響配網(wǎng)帶電作業(yè)安全，設(shè)備的安裝須作為工作人員的重點(diǎn)，只有科學(xué)安裝電壓互感器，才能保證配網(wǎng)帶電作業(yè)安全。電壓互感器的開關(guān)設(shè)置在分閘位置，支撐兩端的引線，并與設(shè)備線路相連，電壓互感器的型號選擇取決于配網(wǎng)的電壓。該工程改造配網(wǎng)規(guī)格為110kV，為克服電壓互感器對配網(wǎng)帶電作業(yè)安全的影響，須規(guī)范作業(yè)人員的作業(yè)方式，要求作業(yè)人員按照要求完成作業(yè)任務(wù)，確保帶電作業(yè)順利完成，既不會影響配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行，又可保證作業(yè)人員的人身安全，及時發(fā)現(xiàn)激磁電流的變化，調(diào)整配網(wǎng)帶電作業(yè)方式，保證作業(yè)安全[1]。

2.2 自動合閘開關(guān)技術(shù)

該工程改造配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)網(wǎng)架，現(xiàn)代社會配網(wǎng)結(jié)構(gòu)以雙電源、雙回路為主流，自動合閘開關(guān)技術(shù)研究受到行業(yè)的重視，該技術(shù)對帶電作業(yè)的影響如圖1所示。作業(yè)位置在L3段時，如K1出現(xiàn)故障，需QF1與QL1相互配合，才能保證L1段供電順利，作業(yè)中還需要隔離K1，隔離后QF2閉合，維持L3段供電，而在QF2閉合后，電路中會出現(xiàn)過電壓，破壞帶電作業(yè)的安全性，威脅作業(yè)人員的人身安全，提升發(fā)生安全事故的可能性。作業(yè)人員須認(rèn)識到自動合閘開關(guān)技術(shù)的影響，在開展配網(wǎng)帶電作業(yè)前，分析線路的運(yùn)行特點(diǎn)，制定安全的作業(yè)方案，設(shè)置線路各開關(guān)的狀態(tài)，以保證帶電作業(yè)安全。同時，要考慮帶電作業(yè)對用戶用電體驗(yàn)的影響，盡可能減小自動合閘開關(guān)技術(shù)對配網(wǎng)運(yùn)行的影響，保證配網(wǎng)用戶可穩(wěn)定獲取生產(chǎn)、生活所需電能，調(diào)整各開關(guān)的狀態(tài)，既保證作業(yè)人員的安全，又不會對配網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.3 環(huán)境因素

該工程改造配網(wǎng)覆蓋面積大，各區(qū)域環(huán)境存在差異，適用作業(yè)技術(shù)存在以下差異：作業(yè)人員須正確認(rèn)知環(huán)境對作業(yè)安全性的影響，結(jié)合配網(wǎng)自動化技術(shù)的特點(diǎn)，基于環(huán)境特點(diǎn)，制定適用性強(qiáng)的作業(yè)方案，并分析帶電作業(yè)中可能發(fā)生的安全事故，研究應(yīng)對安全事故的措施，為帶電作業(yè)提供安全保障，確保配網(wǎng)帶電作業(yè)順利完成；了解行業(yè)相關(guān)規(guī)定，檢測作業(yè)區(qū)域的環(huán)境條件，盡量避免在惡劣天氣作業(yè)，確保作業(yè)區(qū)域的風(fēng)速、濕度、溫度等符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，配網(wǎng)帶電作業(yè)區(qū)域風(fēng)速不應(yīng)超過5級，濕度低于80%，溫度不可為零下，如作業(yè)區(qū)域出現(xiàn)極端天氣，不可開展帶電作業(yè)。

基于作業(yè)區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)，明確作業(yè)中可能會影響安全的環(huán)境因素，做好前期準(zhǔn)備工作，提升作業(yè)人員的安全意識，要求作業(yè)人員關(guān)注天氣與環(huán)境條件的變化，一旦發(fā)生安全事故，快速采取相應(yīng)措施降低事故的不良影響。實(shí)際作業(yè)中，作業(yè)人員可借助現(xiàn)代化監(jiān)測設(shè)備，準(zhǔn)確判斷作業(yè)區(qū)域的天氣變化，同時分析環(huán)境條件，確認(rèn)區(qū)域環(huán)境條件與作業(yè)條件相符后，才可開始配網(wǎng)帶電作業(yè)[2]。

2.4 作業(yè)方式

配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，改變該配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，也會對配網(wǎng)帶電作業(yè)方式產(chǎn)生影響，只有按照規(guī)范完成帶電作業(yè)，才能夠?qū)щ娮鳂I(yè)過程中發(fā)生安全事故的可能性降到最低，避免作業(yè)人員的人身安全受到威脅，各種作業(yè)方式的注意實(shí)現(xiàn)存在以下差異。

接地電位作業(yè)。作業(yè)人員無須直接接觸帶電設(shè)備，可通過絕緣材質(zhì)的操作桿，完成帶電作業(yè)，帶電作業(yè)過程中，人體與接地電位一致，不需要采用額外的保護(hù)方式，適用于10kV以下的配網(wǎng)帶電作業(yè)，不會對帶電作業(yè)人員的安全構(gòu)成影響；中間電位作業(yè)。借助絕緣體在作業(yè)人員與電位、導(dǎo)線之間隔離，控制流經(jīng)作業(yè)人員的電流大小，控制后電流一般為幾百微安，具體數(shù)值取決于所使用絕緣體的強(qiáng)度，該作業(yè)方式中，人體為懸浮電位，與配網(wǎng)之間存在電位差；等電位作業(yè)。適用于35kV以上配網(wǎng)帶電作業(yè)，作業(yè)期間作業(yè)人員需身著屏蔽服，維持人體與線路電位平衡，但存在電場傷害，須引起作業(yè)人員的重視，積極采取措施消除影響，保護(hù)配網(wǎng)帶電作業(yè)安全。

2.5 作業(yè)流程及注意事項(xiàng)

設(shè)備準(zhǔn)備與檢查。設(shè)備是配網(wǎng)帶電作業(yè)安全開展的基礎(chǔ)，作業(yè)之前必須檢驗(yàn)作業(yè)人員是否規(guī)范佩戴防護(hù)用具，并檢查相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常，要在作業(yè)開始前維修設(shè)備；接近帶電體。配網(wǎng)帶電作業(yè)一般為高空作業(yè)，如不依照規(guī)定作業(yè)，會陷作業(yè)人員于危險(xiǎn)環(huán)境，為此在作業(yè)期間，須嚴(yán)格控制工作斗的運(yùn)行方式，避免工作斗與周邊廣告牌等障礙物發(fā)生碰撞。

如作業(yè)區(qū)域配電線路、接地體等距離達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)，需使用絕緣材料遮蔽設(shè)備與線路。遮蔽順序?yàn)榈偷礁撸诒雾樞虺霈F(xiàn)問題，會導(dǎo)致作業(yè)人員誤觸帶電線路或設(shè)備；開展作業(yè)任務(wù)。帶電作業(yè)中稍有不慎便會威脅作業(yè)人員的人身安全，因此作業(yè)人員務(wù)必穿戴全套設(shè)備，進(jìn)入作業(yè)空間；結(jié)束帶電作業(yè)任務(wù)后，作業(yè)人員要按照規(guī)范拆除配網(wǎng)表面的絕緣體，拆除順序與安裝順序相反，不按照順序拆除絕緣遮蔽，會增加線路短路的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3 配網(wǎng)自動化技術(shù)在配網(wǎng)帶電作業(yè)中的運(yùn)用

3.1 安全作業(yè)距離

為實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)的目標(biāo)，在配網(wǎng)改造工程開始前須計(jì)算配網(wǎng)帶電作業(yè)的安全距離，作為制定安全作業(yè)方案的參考依據(jù)，計(jì)算流程如下所述，基于安全距離計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)作業(yè)方案實(shí)用性強(qiáng)。

相與相最小安全距離計(jì)算。計(jì)算方式與相對地類似，但過電壓系數(shù)、綜合系數(shù)的取值存在差異，以便得出準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，整合計(jì)算結(jié)果，綜計(jì)算安全作業(yè)距離：DW=D1min+DR，其中DR為人體活動范圍，得出計(jì)算結(jié)果后，通過模擬檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的參考價值，以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)制定該工程帶電作業(yè)方案。

3.2 優(yōu)化終端設(shè)備性能

終端設(shè)備在配網(wǎng)自動化中發(fā)揮重要作用，為保證配網(wǎng)帶電作業(yè)的安全性，需優(yōu)化終端設(shè)備的性能，充分發(fā)揮配網(wǎng)自動化技術(shù)的優(yōu)勢，輔助作業(yè)人員完成帶電作業(yè)任務(wù)：人機(jī)接口。用于采集配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，分析采集的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題，并將分析結(jié)果告知作業(yè)人員；中心監(jiān)控單元。終端系統(tǒng)的重要組成部分，包含多重功能，應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)理念；操作控制回路。回路開關(guān)狀態(tài)由作業(yè)人員操控，在配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮重要作用；通信終端。通過該終端獲取其他位置的信息，方便作業(yè)人員整體把握配網(wǎng)狀態(tài)；電源回路。作為設(shè)備能源供給核心，決定配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 完善配網(wǎng)

利用配網(wǎng)自動化技術(shù)完善配網(wǎng)可提升配網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為配網(wǎng)帶電安全作業(yè)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，須作為該工程作業(yè)人員的工作重點(diǎn)，以提升配網(wǎng)性能為目標(biāo)，不斷調(diào)整配網(wǎng)自動化技術(shù)的運(yùn)用方式。第一，了解電力系統(tǒng)的組成部分，明確各組成部分在電力系統(tǒng)中的作用，分別制定配網(wǎng)自動化技術(shù)的運(yùn)用方式，充分發(fā)揮配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用價值。第二，調(diào)查用戶的用電體驗(yàn)，配網(wǎng)帶電作業(yè)的目標(biāo)為優(yōu)化用戶的使用感受，因此在完善配網(wǎng)時，工作人員需考慮用戶的用電需要，創(chuàng)新配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用方式。

3.4 加強(qiáng)安全防護(hù)

加強(qiáng)安全防護(hù)是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)帶電安全作業(yè)的關(guān)鍵，工程負(fù)責(zé)人要加強(qiáng)安全教育，引起作業(yè)人員對安全作業(yè)的重視，積極配合安全作業(yè)管理制度的落實(shí)：配網(wǎng)帶電作業(yè)人員進(jìn)入作業(yè)環(huán)境前，務(wù)必要穿戴整齊絕緣裝備，并安排專業(yè)人員檢驗(yàn)作業(yè)人員的裝備穿戴情況；作業(yè)人員要觀察作業(yè)區(qū)域線路與設(shè)備的布設(shè)方式，結(jié)合實(shí)際情況，在適當(dāng)位置設(shè)置絕緣遮蔽，實(shí)現(xiàn)帶電設(shè)備、線路與作業(yè)人員之間的隔離，限制作業(yè)人員的活動范圍，確保作業(yè)人員活動范圍安全；借助多種工具完成配網(wǎng)帶電作業(yè)，包括絕緣操作桿、升降臺、梯子等，輔助作業(yè)人員開展作業(yè)任務(wù)，減少作業(yè)人員接觸帶電設(shè)備或線路的次數(shù)，降低作業(yè)難度。

3.5 饋線自動化

配網(wǎng)自動化技術(shù)運(yùn)用過程中，饋線自動化建設(shè)可提升配網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量，該配網(wǎng)改造工程中也涉及饋線自動化建設(shè)內(nèi)容，考慮該工程的建設(shè)目標(biāo)，建設(shè)要注意以下問題：電纜線路鋪設(shè)。考慮使用電纜材料的特性與建設(shè)目標(biāo)，動態(tài)調(diào)整電纜線路的鋪設(shè)方式，保證建設(shè)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；在饋線中增設(shè)分解開關(guān)，克服其他因素對饋線建設(shè)質(zhì)量的影響，實(shí)現(xiàn)故障的隔離，減小配網(wǎng)故障對用戶用電體驗(yàn)的影響，并為配網(wǎng)帶電作業(yè)展開創(chuàng)造基礎(chǔ)條件；引入故障指示器，借助自動化設(shè)備快速確定故障的位置，并將信息發(fā)送至相關(guān)人員，輔助相關(guān)人員快速找出故障，提取故障信息，作為制定帶電作業(yè)方案的參考資料，針對故障發(fā)生位置的特點(diǎn)，制定具有較高應(yīng)用價值的作業(yè)方案。

綜上所述，配網(wǎng)自動化技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值，正確運(yùn)用自動化技術(shù)，可保證配網(wǎng)帶電作業(yè)的安全性，降低帶電作業(yè)的難度。工程人員應(yīng)關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)先進(jìn)的自動化技術(shù)運(yùn)用方式，分析技術(shù)對配網(wǎng)帶電作業(yè)安全的影響，優(yōu)化在帶電作業(yè)中運(yùn)用配網(wǎng)自動化技術(shù)的方式，維護(hù)帶電作業(yè)現(xiàn)場條件，保護(hù)作業(yè)人員的人身安全。