基于10kV中压发电车的不停电作业

雷永桂　许福忠　葛建伟　陈东鹏　许春谋

摘  要：不停电作业是减少停电事件、减少直接经济损失和增强人民幸福生活的重要举措。随着不停电作业技术的发展，不停电作业方式也不断地多样化。文章结合不停电作业开展情况，理论分析了几种旁路作业方式，阐述了不同不停电作业方式的生产条件。结合生产实践，从理论、技术关键点及实践结果等方面，具体分析基于10kV中压发电车的不停电作业方式。实现了从10kV中压发电车向10kV配网输送电能，保证检修线路后端能在不停电的前提下完成检修作业。

关键词：10kV配网;不停电作业;中压发电车;旁路作业

中图分类号：TM84 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）31-0065-04

Abstract： Live-line working is an important measure to reduce blackouts， reduce direct economic losses and enhance people's happiness. With the development of live-line working technology， the method of live-line working is constantly diversified. This text theoretically analyzed several bypass working ways， and expounded the production conditions under different live-line working methods combining with the development of live-line working. Combined with the production practice， the live-line working method based on 10kV medium-voltage generator car is analyzed in detail from the aspects of theory， technical key points and practical results. It realizes the transmission of electric energy from 10kV medium-voltage generator car to 10kV distribution network， and ensures that the overhaul working can be completed without power failure of the back end of the overhaul line.

Keywords： 10kV distribution network; live-line working; medium voltage generator car; bypass working

引言

配網不停电作业是国际先进电网企业提升供电可靠性的重要措施，在不停电、减少预安排停电时间和停电范围，提升客户用电体验等方面有着重要的作用。不停电作业以实现不停电或缩短停电时间或减小停电范围，提高设备完好率、供电可靠性和用户满意度为目标。旁路作业能更有效地实现这目标，真正实现对客户的不间断供电，是一种配网不停电检修的有效手段[1]。

本文以下分四节，分别是几种旁路作业方法简介、10kV中压发电车不停电作业原理分析、实践与结论。通过实践验证了基于10kV中压发电车的不停电作业的可行性。采用多种不同的旁路作业方式，进行不停电作业的技术储备。

1 作业方法简介

结合公司开展旁路作业情况，方法有：架空线路到架空线路、架空线路到环网柜、环网柜到环网柜、10kV线路经移动箱变车到0.4kV线路等旁路作业方法。其中旁路作业系统包括：柔性旁路电缆、可遥控旁路开关、插拔式快速直通中间接头或插拔式快速T形中间接头、绝缘横担、防潮布等部分组成。旁路作业不停电作业方式还涉及带电搭接、拆除柔性旁路电缆等绝缘手套作业法不停电作业方式[2]。以下通过不同旁路作业系统原理图进行简要描述，加强对几种旁路作业检修方法理解。

1.1 架空线路到架空线路旁路作业

架空线路到架空线路旁路主要分两种方式，一种是由某一回架空线电源侧通过旁路系统对本回检修线路后段进行供电;另一种是由另一回架空线路通过旁路系统对本回检修线路后段进行供电。根据配电线路架设情况及结合生产现场条件、铺设旁路线路长度等等因素，选择适当的架空线路到架空线路旁路作业系统。

通过同一架空线电源侧通过旁路系统对本回检修线路后段进行供电，同一回路架空线路旁路系统如图1所示。

由图1可知，同一回路架空线路旁路系统从检修线路区间前段电源侧取电，经过旁路系统对检修线路后段进行供电。检修线路可实现停电大规模整改或检修，且不影响后段线路负荷供电，加强电网供电可靠性。

通过另一架空线路通过旁路系统对该回检修线路后段进行供电，不同回路架空线路旁路系统如图2所示。

由图2可知，不同回路架空线路旁路系统从某线路Ⅰ回取电，经过旁路系统对某线路X回检修线路后段进行供电，而检修线路前段仍由本回线路供电。不同回路架空线路，可能是同杆塔架设多回路线路，也可以是临近杆塔架设回路线路，结合作业现场实际情况，制定可行、有效作业方案。

1.2 架空线路到环网柜旁路作业

当环网柜进线电缆需要检修时，可采用架空线路到环网柜旁路系统对环网柜进行供电，对环网柜进线电缆进行停电检修，如图3所示。

由图3可知，架空线路到环网柜旁路系统从某线路Ⅰ回取电，经过旁路系统对10kV某线路#X环网柜进线供电。断开检修电缆两端相关联断路器和隔离开关，闭合接地刀闸，对环网柜进线电缆进线停电检修。

由图3可知，生产需要的时候，也可由环网柜到架空线路进行旁路作业。从环网柜进行取电，为架空检修线路后段进行供电。此外，架空线路到环网柜旁路作业方式可运用于开关柜、开闭所等设备进线电缆的检修。

1.3 环网柜到环网柜旁路作业

对环网柜进线电缆进行停电检修时，还可以采用环网柜到环网柜旁路作业，如图4所示。

由图4可知，环网柜到环网柜旁路作业系统从10kV某线路#Ⅰ环网柜取电，经过旁路系统对10kV某线路#X环网柜进线供电。断开检修电缆两端相关联断路器及隔离开关，闭合接地刀闸，对环网柜进线电缆进线停电检修。

此外，当架空检修线路含有支路时，可以通过用T形接头替换直通接头对多个环网柜进线电缆进行不停电作业检修，实现多路旁路作业。综上所述，通过旁路作业对架空线路及电缆进行不停电检修作业，做到真正不停电或者减小停电范围，大大加强了电网的供电可靠性。

2 中压发电车不停电作业原理分析

以上旁路作业方式要求提供可靠的、坚强的回路线路作为电源，但在现实生产实践中，仍然存在不具备临近回路线路的孤立回路或者作业环境不允许铺设过长的旁路系统，如跨越江河等。为实现“能带不停”、加强供电可靠性，有必要采用新的旁路作业方式，基于10kV中压发电车的旁路作业。

2.1 中压车简介

10kV中压发电车直接发出10kV高压电，不需要进行升压;可以进行远距离传输，传输距离为5～15km;大功率输送，可实现1000～2400kW，并且允许多台并机。由于中压发电车直接向配网输送电能，实现并网运行，因此可向多用户供电，且实现真正意义上的不停电，中压发电车电路简图如图5所示。

由图5可知，中压发电车包含4个柜，分别是机组进线柜、负载出线柜、市电进线柜及PT柜。此外，中压发电车不但能通过发电机组向市电送电，也可以通过其他线路市电经过中压发电车向市电输送电能。

2.2 关键技术

中压车使用前对线路负荷进行测量，线路负荷不允许超过中压车最大负荷。此外，中压车的运用主要涉及的关键技术有：相序核对、并网技术、谐波抑制等相关方面。

针对中压车的核相方法有：运用中压车自带核相功能、核相仪、旁路开关核相功能。

根据资料[3]可得分布式电源接入电网系统方式，如表1所示。

分布式电源，电压表现形式上往往不能实现或维持理想供电系统对电压的波形要求[5]。存在着电压偏差、电压波动、电力谐波等问题。

对于以上问题，中压车可实现在线闭环并网，在配网线路带负荷的情况下进线并网，可以实现自动并网。在保证相序正确的前提下，通过中压车机组闭环控制系统，不断缩小相位差，电压等波形差，在误差允许范围内自动并网，并网原理图如图6所示。

由图6可知，通过两条旁路系统将10kV配电网与中压车链接，可根据实际需要选择机组或者市网作为供电电源。

根据上述简介，得到并网动态原理图，如图7所示。

3 实践

计划在12月05日对10kV纺工Ⅰ回奈厝前支路#18杆-10kV青莲支路#13杆之间的架空线路进行大修，施工作业时10kV纺工Ⅰ回青莲支路#13杆后段的青莲小学#1变（容量为250kVA）、青莲村#4公用变（容量为400kVA）将停电。

经现场勘察及检测负荷电流，10kV纺工Ⅰ回青莲支路架空线路勘察情況如表2所示。10kV中压发电车额定容量为1000kW、10kV安全载流量为57.7A，旁路柔性电缆为50mm2铜质电缆、安全载流量为200A，满足负载要求。

根据图7和表1，将10kV中压发电车通过出线柜911负荷开关与旁路柔性电缆连接，搭接至10kV纺工I回青莲支路#20杆靠#21杆侧，并由10kV中压发电车临时发电向10kV纺工Ⅰ回青莲支路#13杆后段供电（共两台配变，分别为青莲小学#1变、容量250kVA，青莲村#4公用变、容量400kVA），保证小学及公用变正常供电。

通过制定作业方案后，整个系统供电过程进行大约10个小时，期间10kV中压发电车发电机组运行状态稳定，未出现任何异常情况，10kV中压车旁路系统运行结果如表3所示。

10kV中压车相关实物图如图8所示。

4 结论

本次应用有效地验证方案的可行性，是较为成功的应用案例。在作业过程中，作业人员积累了10kV中压发电车作业的经验，也在作业中查找了一些问题，为以后10kV中压发电车的应用积累了宝贵的经验和技术储备。中压车现场图如图9所示。

参考文献：

[1]刘聪汉.多种旁路作业方法在配网不停电作业中的应用[J].广西电力学报，2018，14（6）：59-61.

[2]苏梓铭，刘凯，隗笑，等.配电不停电作业技术现状与发展[J].供用电，2017，34（10）：60-66.

[3]洪博文，黄碧斌，葛磊蛟，等.基于配电网接纳能力的分布式电源并网案例库架构设计[J].电力自动化设备，2019，39（2）：21-27.

[4]李斌.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].绿色环保建材，2018（11）：225+227.

[5]朱永强，齐琳，叶青，等.分布式电源并网电能质量问题综述[J].供用电，2014（02）：31-34.

[6]王凯，雷旭琦，吴立忞，等.复杂电网谐波分析与谐波电能计量系统设计与开发[J].物联网技术，2018，8（04）：87-89+92.