關(guān)淇中

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局）

0 引言

為更好地滿足居民日益增長的電量需求，企業(yè)需不斷地展開電力工程建設(shè)，在建設(shè)新的配網(wǎng)線路同時(shí)，對老舊配網(wǎng)線路加以拆除或維修改造。企業(yè)在安裝、巡檢與維修等工作中，為避免造成停電現(xiàn)象，需科學(xué)開展配網(wǎng)不停電作業(yè)，在保障用戶用電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，不斷提升保供電要求下的配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)水平。

1 配網(wǎng)不停電作業(yè)要點(diǎn)

1.1 帶電作業(yè)

隨著配網(wǎng)自動化的發(fā)展，供電企業(yè)帶電作業(yè)的水平顯著提升，綜合現(xiàn)在帶電作業(yè)的開展情況，其方法主要有以下幾種： （1）絕緣操作桿作業(yè)，依靠升降車將作業(yè)人員上升到安全操作高度，人員憑借絕緣桿的絕緣性能進(jìn)行維修與檢驗(yàn)工作，這種作業(yè)方法的適應(yīng)性較強(qiáng)，但危險(xiǎn)程度偏大。（2）絕緣平臺法，采用人字梯搭建具有絕緣性的操作平臺，利用絕緣桿與絕緣手套接觸故障線路，提高工作效率。 （3）機(jī)器人作業(yè)法，迎合智能化發(fā)展的要求，提高配網(wǎng)不停電作業(yè)的智能系數(shù)，作業(yè)人員使用遠(yuǎn)程設(shè)備對機(jī)器人動作進(jìn)行操控，期間人員無需靠近配電網(wǎng)。

1.2 移動電源作業(yè)

該作業(yè)方式主要是對設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)應(yīng)用的，為保障供電持續(xù)性，應(yīng)用電源車來發(fā)電，讓故障設(shè)備從線路中被隔離出來，再由電源車供電。當(dāng)前主要有柴油電源車、負(fù)荷轉(zhuǎn)移車與應(yīng)急電源車這三種移動式電源車。

1.3 旁路作業(yè)

實(shí)際上，旁路作業(yè)就是對故障線路進(jìn)行跨接處理，將旁路電纜接入故障線路，完成對支路的臨時(shí)性供電，隨后進(jìn)行故障電路的維修。由于故障線路被臨時(shí)接線，這就可以很好地實(shí)現(xiàn)不停電作業(yè)，保證正常用戶電能供給。先利用旁路的負(fù)荷開關(guān)，將旁路電纜接入故障線路，再將線路中的故障部分及時(shí)退出電網(wǎng)，等待作業(yè)人員完成不停電故障處理任務(wù)后，最后利用旁路負(fù)荷開關(guān)使旁路電纜成功退出線路［1］。

2 基于保供電的配網(wǎng)不停電作業(yè)新技術(shù)

2.1 旁路作業(yè)技術(shù)

2.1.1 小旁路作業(yè)可行性分析

采用橋接施工法完成小旁路作業(yè)，以10kV架空線路運(yùn)行為例，規(guī)劃耐張段的接線不多于2處，在旁路作業(yè)期間，應(yīng)對整個(gè)耐張段展開大范圍旁路作業(yè)，加大作業(yè)時(shí)間與裝備的投入，所以有必要對當(dāng)前小旁路作業(yè)的力學(xué)性能進(jìn)行可行性分析，經(jīng)過小范圍旁路使用配套剪線與承力工具，完成復(fù)雜的不停電作業(yè)。掌握10kV線路實(shí)際受力情況，根據(jù)線路檔距L與弧垂H（檔距指的是電線掛接兩端電桿的間距；弧垂是指電線在重力G的作用下可以自然下垂的距離），在兩端電桿拉力T的作用之下實(shí)現(xiàn)受力的高效平衡。掛接在電桿中的電線基于重力作用形成懸鏈曲線，相應(yīng)方程如下所示：

創(chuàng)建坐標(biāo)系，如圖1所示。

圖1 架空線路受力分析坐標(biāo)系

將坐標(biāo)（L／2，-H）代入公式，懸鏈曲線的表達(dá)式具體如下：

式中，H與L分別為電線弧垂與檔距。k ＝T0／ρg，T0是水平分力，ρ是電線線密度，g是重力加速度。

掌握坐標(biāo)系原點(diǎn)“O”與另一端懸掛點(diǎn)（L，0）的受力情況，將懸掛點(diǎn)坐標(biāo)代入公式，可得：

根據(jù)公式獲得k的解，實(shí)際電力工程不帶電作業(yè)中可利用計(jì)算機(jī)得到近似解，或采用拋物線方程來計(jì)算，相應(yīng)曲線方程如下：

將坐標(biāo)（L，0）代入公式可得隨后進(jìn)一步代入公式，具體如下：

圖2 坐標(biāo)系原點(diǎn)受力

電線在兩端懸掛點(diǎn)受到的拉力是最大的，經(jīng)過小旁路電磁暫態(tài)過程與機(jī)械受力情況分析，開發(fā)一種電器能可靠連接且絕緣性能滿足不停電作業(yè)需求的工具，可有效消除旁路作業(yè)在架空線路中的電流電壓風(fēng)險(xiǎn)問題［2］。

2.1.2 旁路作業(yè)技術(shù)內(nèi)容

配網(wǎng)不停電作業(yè)期間，旁路作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容大致包含以下幾部分：

（1）進(jìn)行架空線路的檢修。區(qū)域內(nèi)如果受到極端天氣的影響，導(dǎo)致線路出現(xiàn)了大面積的導(dǎo)桿斷線問題，為維持電力供應(yīng)，實(shí)施故障搶修。采用旁路作業(yè)的方式，在搶修區(qū)段的兩端搭接旁路系統(tǒng)，讓分支線路的負(fù)荷得以轉(zhuǎn)移，完成對線路的安全停電檢修，并保障用戶不停電，具體情況如圖3所示［3］。

圖3 旁路作業(yè)檢修架空線路

（2）進(jìn)行電纜線路的檢修。區(qū)域內(nèi)夏季大負(fù)荷天氣條件下線路負(fù)荷激增，期間出現(xiàn)了電纜用電容量不足的情況，此時(shí)供電企業(yè)需要安排人員完成大截面電纜的更換工作。在電源點(diǎn)與負(fù)荷點(diǎn)間合理搭建旁路系統(tǒng)，將旁路終端接在環(huán)網(wǎng)柜間隔位置，利用倒閘操作的方式讓旁路系統(tǒng)從檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)通臨時(shí)供電系統(tǒng)，完成對大截面電纜的更換，作業(yè)完成后，臨時(shí)旁路系統(tǒng)會從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，以此保障不停電作業(yè)的線路檢修效率，具體情況如圖4所示。

圖4 旁路作業(yè)檢修電纜線路

（3）進(jìn)行環(huán)網(wǎng)柜的檢修。某地區(qū)需要開展防水災(zāi)的安全隱患排查工作，將低洼區(qū)域的環(huán)網(wǎng)柜遷移到地勢偏高的位置，要求期間不能停電更換。在環(huán)網(wǎng)柜之間合理搭建旁路系統(tǒng)，利用旁路電纜與中間接頭等設(shè)備，將負(fù)荷成功轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，再將環(huán)網(wǎng)柜的上下級電纜斷開，完成不停電更換，保障環(huán)網(wǎng)柜在不停電條件下的檢修工作，具體情況如圖5所示。

圖5 旁路作業(yè)檢修環(huán)網(wǎng)柜

2.2 微網(wǎng)發(fā)電作業(yè)技術(shù)

微電網(wǎng)具體指由分布式電源、能量轉(zhuǎn)換與儲能裝置構(gòu)成的發(fā)配電系統(tǒng)，通過構(gòu)建微網(wǎng)來進(jìn)行災(zāi)后的緊急供電，利用中低壓移動發(fā)電使相關(guān)部門盡快恢復(fù)供電，發(fā)揮移動發(fā)電作業(yè)與不停電作業(yè)的優(yōu)勢，編制不同情況下的微網(wǎng)保供電方案，確定具體的保供電微網(wǎng)發(fā)電作業(yè)方法，具體如下：

采用中壓發(fā)電車單機(jī)停電接入發(fā)電作業(yè)方式。對于線路故障停電或非計(jì)劃停電問題，開關(guān)后段負(fù)荷難以經(jīng)過聯(lián)絡(luò)線路轉(zhuǎn)供，采用中壓發(fā)電車單機(jī)停電接入的發(fā)電作業(yè)方法，接入期間查看線路分段情況，確定分段開關(guān)負(fù)荷側(cè)線路沒有電壓存在，根據(jù)相序，采用柔性電壓將發(fā)電車與線路分段開關(guān)負(fù)荷側(cè)線路妥善連接，依據(jù)發(fā)電車的操作情況進(jìn)行發(fā)電作業(yè)。除了停電作業(yè)方式，還有帶電接入發(fā)電作業(yè)方法，確認(rèn)線路分段開關(guān)的合閘位置，依據(jù)相序應(yīng)用柔性電纜完成導(dǎo)線的連接，聯(lián)合發(fā)電車的實(shí)際操作流程，在車內(nèi)產(chǎn)生旁路，拉開分段開關(guān)，啟動發(fā)電機(jī)組，查看電網(wǎng)運(yùn)行情況。

為了更好地對技術(shù)改進(jìn)，采用中低壓發(fā)電車協(xié)同帶電接入發(fā)電作業(yè)的方式，對線路區(qū)段進(jìn)行計(jì)劃檢修分析，以保障人員與設(shè)備安全為前提，維持臺區(qū)計(jì)量與采集裝置的正常運(yùn)行，在配變檢修臺區(qū)，發(fā)電車的接入點(diǎn)應(yīng)選擇停電區(qū)域低壓總開關(guān)負(fù)荷側(cè)位置，具體如圖6所示。接入期間查看線路分段開關(guān)所在合閘位置，發(fā)電車的柔性電纜對地放電，拆除發(fā)電車間的通信線與接地線，合上臺區(qū)配變高低壓側(cè)開關(guān)，盡快恢復(fù)臺區(qū)的正常供電，提高供電效率。

圖6 發(fā)電車協(xié)同帶電接入發(fā)電作業(yè)

3 基于保供電的配網(wǎng)不停電作業(yè)案例分析

3.1 系統(tǒng)接線

選擇某10kV配網(wǎng)開關(guān)改造工程為例，探究改造工程中對不停電作業(yè)技術(shù)的高效應(yīng)用。圖7所示為系統(tǒng)的接線情況，開關(guān)站處于F3線路位置，其中共有5臺開關(guān)柜與1條母線，600開關(guān)常開，在聯(lián)絡(luò)電纜的連接作用下成為環(huán)網(wǎng)，后段兩臺變壓器主要由604與605開關(guān)供電，架空線與606開關(guān)相互連接，為變壓器供電。上級配電站的出線電纜與607開關(guān)相互關(guān)聯(lián)，將其作為開關(guān)站電源進(jìn)線。經(jīng)過研究得知，開關(guān)站中沒有配置高效自動化終端，所以本項(xiàng)目決定將開關(guān)站中的1母線切斷，再對開關(guān)站展開優(yōu)化設(shè)計(jì)［4］。

圖7 配網(wǎng)開關(guān)站電氣接線示意圖

3.2 作業(yè)方案設(shè)計(jì)

為最大程度保障開關(guān)站供電的安全性與可靠性，降低經(jīng)濟(jì)損失，需要明確設(shè)備的接線方式，采用架空線路與電纜相結(jié)合的作業(yè)方案，創(chuàng)建專門的旁路供電系統(tǒng)，以滿足最終供電需求。完成對不停電作業(yè)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體要點(diǎn)如下：（1）開關(guān)站中，配備同一條母線的621和622臨時(shí)旁路開關(guān)柜，連接600開關(guān)電纜，將其作為旁路電源，使其連接621旁路開關(guān)。（2）在622開關(guān)內(nèi)引出電纜，根據(jù)不停電作業(yè)的實(shí)際要求，使用柔性電纜，將電纜和架空線路內(nèi)的電桿相互連接，創(chuàng)建完整的旁路供電線路。 （3）切斷上級電源和606開關(guān)，將621和622開關(guān)重新打開，等待旁路供電的重新恢復(fù)，完成對本段負(fù)荷的有效供電。將附近的電房作為改造工程的施工場地，施工之后及時(shí)拆除旁路供電系統(tǒng)，經(jīng)過改造后的電路接線圖如圖8所示。

圖8 不停電作業(yè)電氣接線圖

3.3 作業(yè)流程

配網(wǎng)不停電作業(yè)期間，需要提前配置不停電作業(yè)工具，做好對旁路開關(guān)柜和絕緣斗臂車等裝置的合理安排，整體作業(yè)流程主要包含兩部分內(nèi)容。

一是搭建旁路系統(tǒng)，促進(jìn)旁路系統(tǒng)的運(yùn)行，及時(shí)調(diào)查施工現(xiàn)場，綜合分析風(fēng)速、天氣以及濕度等條件，在達(dá)到相應(yīng)條件后才能開展不停電作業(yè)。將已經(jīng)達(dá)到要求的開關(guān)柜放置在開關(guān)站當(dāng)中，及時(shí)斷開聯(lián)絡(luò)電纜，連接621開關(guān)，再連接622開關(guān)和柔性電纜，加強(qiáng)對旁路系統(tǒng)的相序檢查，使旁路系統(tǒng)與電纜運(yùn)行的絕緣電阻可以達(dá)到預(yù)期要求。作業(yè)人員應(yīng)做好防護(hù)工作，采用斗臂車達(dá)到電桿安全距離位置，對旁路位置的柔性電纜進(jìn)行固定處理，保證架空線與旁路系統(tǒng)相序準(zhǔn)確無誤，實(shí)現(xiàn)電纜帶電接入。優(yōu)化旁路位置的供電線路，完成旁路送電，切斷隔離開關(guān)，加強(qiáng)對電纜運(yùn)行中的電流安全性檢測分析。

二是站內(nèi)的施工與恢復(fù)運(yùn)行。對于站內(nèi)施工環(huán)節(jié)，可以在旁路系統(tǒng)中安裝“三遙”系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的自動化程度，加強(qiáng)對變壓器與開關(guān)柜的安裝使用。為保障不停電作業(yè)技術(shù)的高效落實(shí)，需優(yōu)化不停電作業(yè)管理模式，降低因人員操作不規(guī)范而引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，做好不停電作業(yè)期間的維護(hù)工作，定期清潔設(shè)備設(shè)施，保障所有配網(wǎng)絕緣工具的使用合格。嚴(yán)格按照配網(wǎng)運(yùn)行期間不停電作業(yè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，增強(qiáng)人員安全意識，分析不停電作業(yè)的響應(yīng)影響因素。在架空線路檢修與不停電更換變壓器環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對柔性電纜設(shè)施材料的使用，在施工現(xiàn)場創(chuàng)建臨時(shí)供電系統(tǒng)，加強(qiáng)對旁路負(fù)荷開關(guān)的應(yīng)用，以滿足保供電要求，實(shí)現(xiàn)不停電作業(yè)與不間斷供電。加強(qiáng)對旁路作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，不斷拓展旁路供電系統(tǒng)的運(yùn)行范圍，提高供電水平，保障系統(tǒng)供電質(zhì)量。

4 結(jié)束語

本文詳細(xì)介紹了基于保供電要求的配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)，綜合現(xiàn)場搶修資源，遵循“先復(fù)電后搶修”的基本原則，加強(qiáng)對旁路作業(yè)技術(shù)與微網(wǎng)供電模式的應(yīng)用，綜合應(yīng)急發(fā)電車的裝備優(yōu)勢，全方位保障用戶正常供電。采用旁路作業(yè)發(fā)電完成對架空線路與電纜線路的檢修分析，完善不停電作業(yè)電氣接線方式，優(yōu)化作業(yè)流程，提高供電質(zhì)量。