试论输电线路带电作业的安全防护

马思洋

摘 要：输电线路的安全作业对于用户电能的使用和电网的稳定运行都有着重要的意义，提升输电线路的安全作业势在必行。本文通过对输电线路带电安全作业及其保护原理的研究，表明输电线路安全作业的提升对于电网的稳定和能源利用率的改善有着极为重要的作用，同时为现代输电线路的通信提供创新的思路。

关键词：输电线路；带电作业；安全防护

中图分类号：TM726 文献标识码：A

1.工作人员在带电作业中受到的影响分析

1.1 工作人员受到电流的影响

电力工作人员在进行带电作业的过程中，由静态电击到暂态电击而引起的电流能给工作人员的身体造成极大的危害。工作人员如果站在低电位，并且和地绝缘导体相接触，就会使导体中的电流释放出来，进而人体形成暂态电击。在人触电时，零线对地的电压将不是0，可以是单相电压或者线电压，远远超出保护值，因此防雷控制保护器进行动作，让开关跳闸，切断电路，从而保障了人身的安全。电流型则主要用来保护变压器周围的人身安全，在人触电时，可以产生零序电流，使得电流被防雷控制保护器检测到，从而断开电路，保护人身安全。VigiDPN系统可以进行电流的动作保护，将相线和中性线同时进行切断，在电流过载等情况下，给人以直接的保护。

1.2 工作人员受到强电场的影响

输电线路的交流电线路在运行过程中会造成工频电场。当电压等级提高时，电场强度也会提升，而当导线距离变大时，电场强度则会变小，工作人员在强电场中就会感到不适。

通过相关实验表明，当工作人员进入电场时会导致电场发生突变，这也就是工作人员在高空进行带电作业的安全隐患，严重时还可能出现人员伤亡的情况。 在输电线路设备的应用与实践中，经常出现这些问题，比如动作时间问题、合并单元与智能终端的可靠性问题等，均属于变电系统单元保护的范畴，在330 kV以上的智能变电站，单元保护故障易使供电线路出现大面积瘫痪。输电线路需要有效实现高速传输信息化数据，根据实际的工作需求进行通信建设，不同的参建人员能够避免重复施工，使人力、物力、财力损耗减少。

数据传输的时效性和准确性在提高继电保护调度运行效率中作用巨大，可以实现真正的同步不失真传输信息，减少信号盲区，准确性高，环境因素限制较少。

带电作业主要有以下3种，分别为等电位作业、地点位作和中间电位作业，其中最危险的是等电网作业，因为这个过程中，人体很容易触碰到高压的部分，可能使得危险的电流通过人体，导致人体触电，所以对于带电的操作人员来说，应当做到全身进行静电屏蔽，另外还要保证电气的连接较为科学。在地电位作业时，人体需要进行绝缘，采用绝缘工具进行操作，同时在不同的电压等级设备上进行操作时，应该保持足够的空气间隙距离。在中间电位作业时，要采用绝缘工具，在高压电场中，不接触高压带电体，是前面两种的中间情况，因此安全要求要进行综合考虑。对于220 V线路杆塔及变电所构架上进行间接作业时（人处于大地电位作业包括杆塔紧螺丝工作）应穿导电鞋，将电场引起的人体电流（暂态及稳态）限制在1mA以下。在超高压输变电设备上进行等电位作业及采用中间电位法的作业必须穿合格的全套屏蔽服，并注意各部连接可靠，作业中不允许脱开。

2.输电线路的连接与差动保护

2.1 线路连接

实际应用中，差动保护功能发挥时必须对绕组变压器配备相应的设备，通常情况下可以选择把电流互感器安装到变压器的两侧位置，接着再将各条线路根据电气图纸进行有序地连接。要使用一样的仪器对其他电路中相同的继电器数据进行测量，对得到的结果进行明确，确定其是否发生了故障，而不是仅仅在测量一會的情况下对其进行修理。而是改变运行状态再进一步测量分析。

煤矿上的配电中心可以对煤矿上的所有电路进行划分，集中检测，作为一次设备对相当大的一部分电路上主要节点进行维护，相关的继电器要求要有足够大的容纳度。单个开关元件能够对主要线路以及底下的分支电路在第一时间内进行划分，方便及时找到故障的位置。为了避免线路因为偶然的外界因素造成影响判别，可以在母线的保护电路上设立多条线路，确保在一条线路出现问题状况的时候，其他线路可以快捷有效的进行工作代替，保障输电线路能够正常持续的运行。这种方式不仅可以有效缓冲电站发电机负载转矩的变化对并网控制产生的干扰，而且还能够有效阻隔电网扰动对同步发电机的影响。

另外一个不当之处是，一旦有一部分器件损坏的时候，就有可能对整个系统的其他部件都造成损坏。良好的电路连接可以定义为保持在规定范围内的稳定电路电压。一般来说，电路连接用于描述驱动电负载的电功率和使负载正常工作的能力。没有可靠的电路，电气设备或负载可能发生故障、过早失效或根本不工作。电力工业包括发电、电力输送并且最终向位于电网边缘的用户端分配电能，然后电流进入终端用户的布线系统，直到它到达负载。将电能从生产区域移动到消耗区域的质量与天气、发电量、用电需求和其他因素的变化有关。电路连接主要描述电压的质量而不是功率或电流的质量，功率仅仅是能量的流动，负载所需的电流在很大程度上是不可控的。

2.2 差动保护的实现

一旦运行过程中的变压器出现了故障，不管是短路故障，还是误动故障等，那么差动保护线路中的回路会都会由于I2的存在，使得其流通方向出现一定的改变。通过启动继电器，其将正常距离继电器的操作限制在起动继电器特性内的条件，这是通过中继站上的负载的相位和幅度监测得出的。该特性在可能的正常相位角处接受比在异常相位角更重的线电流。然而，某些不平衡故障表现出正常的相位角，并且这些故障通过相当的线路电压下降来检测。短时间内造成电压值出现大幅波动，这种现象的主要危害在于，可能因为瞬时电压故障而导致线路与设备不可逆的损坏，处理方法主要有提供不间断电源、电压整流器等。对于上述案例，采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。endprint

3.输电线路带电作业的防护

3.1 安全作业

工作人员在正常电压输电线路进行带电作业过程中，人员在进入电位时与体表电场强度与中周围电场不是固定不变的，工作人员在登高继续带电作业时，越往高处攀爬人员离带电导体越近，体表场强也就会不断提升，场强在与导线处于同样高度时会比较强。

工作人员在绝缘子横担端部进行带电操作，人体体表场强值就会变高。主要操作是：测量每个导线上的电压和继电保护，并移除稳态交流电功率信号。所得到的滤波电压信号乘以传输线的特征导纳，然后与滤波继电保护信号组合，以产生3个继电保护信号，表示由入射行波引起的每个导线上的继电保护，3个继电保护信号表示每个导线上的继电保护由正向行波引起。

比较器比较6个继电保护信号以提供对故障方向的指示，并且当故障处于受保护线路段时提供使能信号。对3个入射波继电保护信号进行滤波以提供表示通过入射行波的第一传播模式在传输线上产生的总继电保护的模态信号。鉴相器处理3个入射波信号，模态信号和使能信号以提供故障相导体的指示。

工作人员从高塔地电位向带电体等电位进行靠近时，人体体表场强也会逐渐增大；当工作人员从水平方向向带电体靠近时，人员身体部位场强的态势呈U型表现出来，胸部与腹部的场强较低，头顶与脚尖的场强较高；工作人员在进行带电作业并与导线等电位时，人体的体表场强值会达到最大。

3.2 远程保护

输电线路安全控制系统采用计算机、网络数据通信和图形用户界面进行高级过程监控管理。通过输电线路安全监控计算机系統来处理使得电能状况能够被监测，中控调度台可以发出过程命令。实时控制逻辑由连接到现场的传感器和控制器的网络化模块执行。输电线路安全系统被开发作为远程访问各种本地控制模块的通用手段，这些模块可以来自不同的制造商，允许通过标准自动化协议对电能的情况进行监控。在实际运行中，大型输电线路安全系统已经发展成与功能上的分布式控制系统非常相似，并且具有多种与电能设备数据传送接口的手段。它们可以控制多个电能设备的过程，并且可以远距离进行监测。输电线路自动保护技术综合了通信技术与计算机技术，通过一定的协议，将位于不同地域的计算机通过硬件进行有线或者无线连接，将其作为一个集合。通过光纤、宽带等方法或介质，空调自动控制通过硬件软件共享信息或数据，与连接的大量计算机进行资源的交换，对于集中的资源进行统一的维护、清理、整合。但由于该性质，在其显示进步阶段引进了对应的智能化关键措施，以实行输电线路安全作业的可靠性保护技术。

结语

安全作业对于输电线路的稳定运行具有重要的作用，该技术的更新换代是一条光明而曲折的路，在这条路上会出现很多难题与挑战，这个任务长期而又艰巨，需要结合实际生产经验，不断地进行总结归纳。为实现自身的长远发展而进行大胆革新，利用创新思维进行现代化建设，从而大踏步地走向科学高效的输电线路建设目标。

参考文献

[1]胡毅，王力农，邵瑰玮，等.750kV输电线路带电作业的试验研究[J].电网技术，2006（2）：13-17.

[2]王力农，胡毅，刘凯，郑浩，徐昱，陈燕.500kV高海拔紧凑型线路带电作业研究[J].高电压技术，2005（8）：60-62.

[3]张文亮，胡毅.发展特高压交流输电，促进全国联网[J].高电压技术，2003（8）：70-80.

[4]胡毅，王力农，肖勇.±500kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护[J].高电压技术，2002（9）：12-17.endprint