基于10 kV旁路不停电作业技术在配网实践应用的研究

韩伟亮，陈俊龙

（国网沈阳供电公司，辽宁 沈阳 110021）

试验与研究

基于10 kV旁路不停电作业技术在配网实践应用的研究

韩伟亮，陈俊龙

（国网沈阳供电公司，辽宁 沈阳 110021）

旁路不停电作业技术是一项提高城市配网供电可靠性和优质服务水平的新型前沿技术，该技术能很短时间内在现场构建一套临时旁路供电系统，跨接故障或待检修线路段，整个作业过程完全实现了不对客户停电1 s。另外，对于较难处理的架空线路故障和电缆线路故障抢修，亦可采取该系统进行临时供电，最大限度降低了对用户的停电影响。阐述了实现10 kV旁路不停电作业的关键技术和工程实践，对沈阳地区开展旁路不停电作业项目的安全性、经济性进行科学评估。

旁路不停电作业；配网线路；旁路电缆；不停电检修；故障抢修

配网线路是电网的重要组成部分，直接担负着10 kV的工厂、商场、写字间以及居民用户的供电任务和提供合格电能的重任。沈阳作为辽宁省会，也是东北地区政治、经济、文化中心，随着城市建设进程的快速发展和配网新建、改造力度的加大，社会各行各业对电力可靠供应的依赖性越来越强，在计划检修和故障抢修时，少停电甚至不停电的要求越来越高。因部分用户不满足“N－1”供电要求、转带能力不足、缺少干线分段开关等原因，架空线路检修或故障抢修时通常需要整条主干线路停电；沈阳配网电缆化率71.32%，电缆线路突发故障停运，需要完全停电且较长时间测寻故障点和修复，恢复供电的时间难以有效控制，最终造成停电时间长、供电可靠性下降；而常规配电带电作业需要运检单位配合减负荷，影响用户正常用电［1］。为适应新形势发展，国网沈阳供电公司（以下简称“公司”）必须不断提高自身技术水平和服务质量，有必要开展旁路不停电作业，其目的是提升企业核心竞争力，追求用户不停电，在用户不间断供电状态下，安全、快速地完成计划检修和故障抢修工作，提高设备和电网供电可靠性，为用户多供电，供好电，满足其多元化用电需求，为实现电网可持续发展夯实基础。

1 旁路不停电作业技术概述

20世纪90年代，日本提出旁路作业法，应用于架空绝缘线路故障抢修，当时曾被翻译为“不停电检修”。据2001年数据统计，日本平均停电时间为6 min／人·年，而上海则为2 006 min／人·年。90年代末，上海电力公司组织技术人员赴日本、韩国等地考察带电作业，通过技术交流、实地考察和查阅国内外文献资料，认真反复地认证和比对国内外带电作业技术的先进性后，引进了进口旁路作业系统，应用于国内10 kV配电系统带电作业工作中。2005年6月，在国内首次实施了检修架空导线的旁路带电作业。

1.1 原理方法

旁路不停电作业技术的基本原理是通过一种柔性高压电力电缆，快速连接电缆接头和旁路开关，在现场短时间内搭建一条临时旁路供电电缆线路，跨接故障或待检修线路段，然后通过旁路开关操作，将电源引向临时旁路供电电缆线路，保持对用户不间断供电，再断开检修段线路，转入停电状态下检修，待检修完毕后再重新投入运行，整个作业过程完全实现了不对客户停电1 s，原理见图1。

图1 10 kV旁路不停电作业技术原理

1.2 可开展作业项目

旁路不停电作业系统安装简单、操作方便、高效快捷，在很短时间内，通过安装旁路电缆快速接头（插拔式自锁定快速终端和直通中间接头），实现作业现场任意延长或缩短临时旁路电缆长度，以便跨接不同长度的检修段。若配合T型中间接头，还可以连接线路分支并调整用户数量，保证支线用户正常用电。通过设备改造，充分发挥其功能拓展性，可开展以下作业［2］。

a.旁路带负荷检修和更换架空线路、电缆、跌落式熔断器、隔离开关、柱上负荷开关、分歧电杆等设备。

b.快速更换老旧环网柜、电缆分支箱等设备。

c.在现场构建一条临时供电线路，提供临时电源或应急供电，可用于重要活动保供电和故障抢修。

d.搭配移动箱变车，进行低压负荷转移，弥补常规切掉末端负荷检修，带电完成配电变压器检修更换或增容工作［3］。

2 关键技术

2.1 操作过程中的旁路电缆分流

带负荷更换架空线路或者电缆时，由于设置了旁路线路与原架空线路并联运行，实际上是对负荷电流进行旁路转移，作业前需了解线路负荷，线路电流不宜大于设计要求，严禁过载运行。在线路开断前，将部分负荷电流转移到旁路电缆，在线路开断后，全部工作电流将通过旁路系统流过，从而在断开的瞬间，断口不会出现危及作业人员的电弧。因此，在检测旁路电缆的正常通流情况后才能开断架空线路。

2.2 旁路系统操作过电压

在使用旁路柔性高压电缆作业时，需要多次投切和开断旁路设备。电缆的投切相当于合闸操作和分闸操作，在搭接和开断线路时有可能产生操作过电压。而操作过电压的大小是带电作业安全的主要影响因素之一，因此，需要分析不同工况下的操作过电压。

2.3 旁路系统的保护接地

在进行电缆旁路不停电作业时，作业人员可能触及到运行状态下的旁路负荷开关、旁路柔性电缆等设备，为保证作业人员的安全，应做好旁路系统的保护接地措施。因为旁路柔性电缆是单芯电缆，应采用一端接地的方法。

2.4 旁路电缆的敷设

为提高应急应变能力，旁路柔性电缆主要由地面展放，过道处铺设电缆槽盒，旁路开关亦放在地上。铺设时应制定实施方案，并做好全面检查，确保设备预防性试验及各项例行试验在有效期内。旁路连接设备应保持清洁，连接可靠，现场布景应合理，并在地面铺设绝缘保护措施，连接后应对旁路系统进行绝缘测试。

2.5 旁路电缆的局限性

目前，旁路电缆的截面在50 mm2及以下，其主要适用于负荷电流在200 A及以下的配电系统。而实际运行中10 kV的架空线路或电缆线路的负荷已远超其额定电流，受旁路设备通流能力限制，作业时线路负荷不允许大于柔性电缆的额定电流。这在一定程度上限制了旁路带电作业的范围。需要研制截面更大的旁路电缆系统，包括大截面旁路引流线。

按照国网公司Q／GDW－249—2009《10 kV旁路作业设备技术条件》中的相关要求，除国网电科院提供的试验数据外，公司组织对旁路系统进行了交接试验及预防性试验，取得了可靠的试验数据，为日后安全作业打下坚实的基础。

交接耐压试验：为出厂试验电压的90%（工频耐受电压值为39 kV，加压时间1 min）。

预防性试验：只做工频耐压试验，2.2 kV／min，每年1次。

3 典型案例

3.1 首开省内旁路不停电作业先河

旁路不停电作业技术在省内乃至东北地区尚属空白。经过反复技术论证、试验研究后，公司编制了A类“三措”计划审批表和旁路不停电标准化作业指导书，在省内首次利用旁路不停电作业技术带负荷完成了在10 kV于山变于城线全北分53号直线杆改耐张杆加装柱上开关作业，作业现场见图2。按照作业指导书，作业前，由地面人员将两侧旁路引下电缆、柔性电缆与旁路负荷开关、直通中间接头敷设、连接，进行绝缘电阻试验并确认合格，断开开关，随后将引下电缆与主干线路带电驳接，核相正确后，通过绝缘操作杆合上旁路负荷开关使旁路系统与架空线路并联运行，转移电流后，分断原有线路加装柱上开关，检修结束后带电拆除旁路系统，恢复线路原有运行方式，整个施工过程不间断对线路其他用户供电。该作业直接减少停电时户数35时·户，多供电量5 456 kWh。

图2 10 kV直线杆改耐张杆加装负荷开关作业现场

3.2 带负荷更换小截面电缆

沈阳市重点保障项目地铁9号线施工用电电缆容量不足，若安排计划停电，施工周期较长，不但影响地铁工期，还影响其他相关用户用电。通过拓展旁路不停电作业技术，实施带负荷更换10 kV夹河变马总甲线马总干71号左22、左23间小截面电缆，作业现场见图3，将原有线路上的负荷全部转移到旁路系统之后，再将原有小截面电缆分断，由旁路系统代替供电，更换高压隔离开关和大截面电缆结束后，带电拆除旁路系统，恢复线路原有运行方式。最大限度地减少了停电作业带来的电量损失，按时保证了地铁用电需求。该作业直接减少停电时户数384时·户，多供电量59 860 kWh。

图3 带负荷更换小截面电缆作业现场

3.3 带负荷更换老旧开闭站设备

为做到电网设备改造和电力持续供应“两不误”，公司对旁路不停电作业技术进行了改进和拓展，11月份供暖期间在10 kV齐贤变十路乙线齐十干47号右8不停电更换了富祥园2号开闭站老旧设备，避免了停电作业对供暖和百姓日常生活的影响，提升了优质服务的社会形象。作业分为旁路系统敷设、旁路系统接入送电及负荷转移、开闭站开关柜更换、旁路系统拆除和负荷恢复5个环节，使用旁路系统替代开闭站老旧开关和原电缆，带出原有负荷，充分显示了该技术的先进性和实效性。该作业直接减少停电时户数380时·户，多供电量98 724 kWh。

3.4 带负荷更换分歧电杆

为在夏季用电负荷高峰期到来之前，消除10 kV滑齐干5＋1号分歧电杆被汽车撞烈的安全隐患，最大限度减少对某空军驻沈单位停电和高考保供电的影响，采取了旁路带负荷更换此分歧电杆，使用架空线路电源，通过地面辐射旁路电缆，将分支用户箱变带出，成功转移负荷630 kVA，保证了主干线路安全、可靠运行。随后，将分支退出运行，进行带电更换分歧电杆，作业现场见图4。该作业直接减少停电时户数410时·户，多供电量28 059 kWh。

4 综合评估

4.1 提升了公司经济效益和社会效益

旁路不停电作业创造的效益分为可计算和难以计算2部分。可计算部分归结为直接效益和社会效益。直接效益系公司减少的电量损失，增加的售电收入；社会效益是由于多供电给厂家、用户和地方财政多得的效益和创造的社会财富。难以计算的效益则体现在降低供电事故中，提高供电可靠性及消除不良政治影响，减少停电对人们生活、生产（特别是炎热天气时）的不便与干扰、加快业扩工程的流程等诸多方面。

4.2 解决了设备停电检修和不间断供电的矛盾

常规的带电作业需要客户配合减负荷，对客户正常用电有一定影响。通过开展旁路不停电作业，真正实现了整个作业过程不间断供电，不对客户停电1 s，有效解决了停电检修和不间断供电的矛盾。

4.3 拓展了配网运维管理新思路

开展旁路不停电作业，对架空、电缆线路、配电设备进行不停电检修、缺陷处理、故障抢修等，可以有效提高配网架空、电缆线路等设备的运行维护管理技术，将为沈阳地区配网可靠供电、重要活动保电和临时供电提供新手段、新措施和新思路，有助于全面提升配网整体工作水平［4］。

4.4 提升了优质服务水平

通过采用旁路不停电作业对配网设备进行停电检修、故障处理，缩小了停电范围，降低了停电对居民生活、生产用电的影响，是提高公司配网供电可靠性最直接有效的技术手段，特别在重大活动保电、政治保电、敏感地区用电、重要民生保障项目建设和临时供电的作用更加显著，公司优质服务能力明显提升，树立了公司良好的社会形象。

4.5 提高了作业效率和安全水平

开展旁路不停电作业时，实际保证了对用户不停电的情况下，由运检单位在停电状态下对跨接设备进行作业，保证了人身安全，可减少计划停电中一系列倒闸操作，进而降低了误操作、误登带电杆塔和带电挂接地线等意外事故的发生几率，减少了人为因素，提高了作业效率和安全技术水平。

［1］李齐森.提高供电可靠性的方法［J］.东北电力技术，2010，31（7）：34－36.

［2］韩伟亮.10 kV带电作业发展的有关问题分析［J］.管理学家，2014，7（10）：248.

［3］GB／T 18857—2002，配电线路带电作业技术导则［S］.

［4］薛 岩.对10 kV配电线路用带电作业取代停电作业相关问题的探讨［J］.东北电力技术，2003，24（7）：19－21.

Research on Practical Application of Distribution Network Based on 10 kV Bypass Uninterrupted Work Technology

HAN Wei⁃liang，CHEN Jun⁃long
（State Grid Shenyang Electric Power Supply Company，Shenyang，Liaoning 110021，China）

Bypass uninterrupted work is an advanced technique to improve power supply reliability of urban distribution network and quality service.It can structure a temporary bypass power supply system，cross fault or maintenance line sections for a short time，non⁃blackout working is realized in this process.Overhead line fault and cable line fault can take this system to supply temporary pow⁃er，the effects of the power cut can be reduced to the utmost.This paper shows key technology of 10 kV bypass uninterrupted work and engineering practice，safety and economy of non⁃blackout working project in Shenyang is estimated.

Bypass uninterrupted work；Distribution network line；Bypass cable；Uninterrupted maintenance；Emergency repair of fault

TM755

A

1004－7913（2015）09－0008－04

韩伟亮（1979—），男，学士，助理工程师，从事10 kV配电线路带电作业研究。

2015－06－30）