10kV配电网不停电作业中旁路柔性电缆的保护接地研究
2021-12-02国网宁夏青铜峡市供电公司
国网宁夏青铜峡市供电公司 杨 扬
保持电网的正常运行,离不开在其中发挥关键作用的是配网线路,一般生产、生活场所,像大型商场和居民小区供电的总线路都有专用的电压标准。然而现实的情况是一些地区的线路没有进行升级改造,没有办法按照最新供电标准相匹配,为此就会出现电路转换带负荷的水平低。
当主干线电路没有分段开关的情况下,遇到电路故障检修时,一般是对主干线路进行停电检修,让技术人员快速找到电线故障的地方并且快速修理好。由于每次花费的时间因事故情况而异,很难确定出来一个固定的时间,如果不停地停电或者开启,不仅对开关造成损耗,而且也不利于地区供电的稳定性与平衡性。有关维修的作业中,需要进行常规型配电带电的作业,这个过程要求相关部门进行减负荷的工作,这个方式也不稳定,造成日常用电受到影响。
1 原理介绍
1.1 基本原理
采用旁路不停电作业技术,可以通俗的理解为一项基于柔性电缆搭载成的旁路闭合装置,临时替代原来的供电线路维持供电,再切除故障点线路进行抢修。柔性电缆比僵硬的常规铠甲动力电缆在搬运、拖曳、弯折时方便施工,从而快速构建旁路供电线路替代故障线路供电,再停运故障线路专门对要修理的电缆进行维修,技术人员会通过开关调控,将电源引向旁路供电线路之中,确保电力供应连续流畅,这个过程达到了不停电作业的目标[2]。
1.2 功能介绍
旁路不停电作业技术,一是可以在较短的时间里完成临时旁路电缆搭设后维持供电,满足用户的用电需求,可以在线路修理中迅速与旧线路接头,从而延长或缩减旁路电缆的长度,又方便技术人员跨接与检修。如果搭配的电缆属于T 型接头,那么电力人员就能在不需要更换线路的情况下操作,也不会不影响到支线用户的用电。二是在老线路改造升级施工期间不影响正常供电,能够完成旁路带负荷修理及更替架空线路、隔离开关等任务;可以迅速更替旧的环网柜、电缆分支箱等装置。
2 在配电网中10kV 电缆旁路不停电作业的技术
可以进行旁路电缆的分流。在电力维修工作人员用带负荷不停电,用临时电缆置换替代需要检修的架空线路的作业过程中,由于并联运行的旁路线路和原架空线路需要对负荷电流进行旁路转移,所以在正式实施前,电力工作者需要提前了解线路负荷的情况,确保线路电流不超过设计的标准,杜绝负荷过载的情况。接线前,将部分负荷电流传给旁路电缆,断开后,所有的工作电流都要经过旁路系统,这时断开线路时,可能会产生对操作者造成威胁的电弧。所以,电力人员在检查旁路电缆正常通流后,才能切断架空线路[2]。
操作过电压的过程。采用高压柔性电缆操作时,技术人员需要反复地投切,同时切断旁路设备装置。线缆的投切环节类似于合闸和分闸操作,因为在接线和断线的过程中极易发生操作过电压。工作过电压在很大程度上影响着带电作业的技术,因此,电力人员应仔细分析在各种运行状态下的操作过电压,避免出现过电压过大而导致安全事故的发生。
保护接地环节的操作。电力人员在进行旁路不停电作业时,需要疏离地面上的工作人员,因为稍不留意,人员就会触碰到处于打开条件下的旁路负荷开关、电缆等各类装置,一般在现场工作时,电力人员会将这些设备用隔离带进行隔离与封锁,从而防止意外,对人员的生命安全负责,因为这种做法需要安排人员做好警戒线,从而提前做好施工现场的秩序维护工作。另外,由于使用的旁路柔性电缆的材质是单芯的,容易在输电过程中短路,对其结构造成影响,需要将一端接地防止意外发生[1]。
铺设环节的操作要点。为了保证电缆使用时可以流畅地工作,工作人员一般需要在线路的铺设环节,对电缆的安全系数进行专业化的测试,需要将一些电缆槽盒作为电缆的保护与固定装置,旁路的开关会顺着线路被放置于另一侧。铺设线路之前需要制定周密的工作计划,保证在实际进行工作的过程中,可以放开手脚、有条不紊的进行工作。工作人员对于各种装置的连接要检查到位,有关绝缘材料的放置、准备工作也要准备好,方便对线路随时检测。
3 应用旁路柔性电缆进行保护接地的办法
旁路柔性电缆可以说是10kV 配电网络专用的工具,技术人员要确保在不停电作业的工作投入运行后,为了保证线路的输电安全,一般要用仪器检测线路中的电流情况。为了判断电流分流的情况,需要采取合适的保护接地措施,一旦因电流过大超过允许载荷,对周围的环境与人员造成伤害,将会造成的无法控制的后果,技术人员对于电缆的金属护层一般要采用一点接地的方式,这样做可以有效避免出现环流现象。技术人员还要谨记在旁路柔性电缆的使用时,金属护层不接地的一端产生感应电压的条件,一般会出现以下情况:当雷电流或过电压波流过电缆芯线时,将出现很高的冲击电压;系统发生短路时,将出现较高的工频感应电压。
由于电缆的金属套只有一部分是接地的状态,技术人员需要对有关接地部分的电压进行检测,通用标准的要求是不超过100V,这样才能保证安全。从作业阶段的情况来看,技术人员需要控制电压不能超过50V。因为操作用的旁路电缆的电流安全使用的限额为200A,只有电流超过1.2倍以上的负载电流才可以进行不停电作业[2]。
实施阶段,电缆的长度在3千米以内。在日常使用时,会出现像雷电流、过电压波、短路电流的不利影响,这些自然或者人为的影响会造成电缆上面的感应电压出现快速升高的现象,甚至可以达到达到正常值几十倍以上的程度。这种情况下的运行显然不保险,因为电波造成的冲击电压一旦超过电缆上面的绝缘层时,电缆上面的金属层上就会形成环流,造成线路闪爆、火灾等恶劣后果。因此电缆的保护接地方式要使其一端接地,另一侧加装护层保护器来避免环流的产生。
除这种方式外,还要考虑电缆的强度,如果发现电缆本身的材质较长,就需要在线路中间接地来进行防护。除了在电缆的保护需要做好这些外,还需对设备条件进行改进,比如将金属护层与电缆终端外壳之间的材料制成绝缘的部分,还可以专门引出一条具有良好接地作用的引线,在进行维修的时候接地或放到保护器上进行保护,为此,接地时的材料选择尤为重要,需要使用绝缘胶布把线路端子抱起来就行。在电缆的铺设上,要尽量按照品字形的结构进行铺设,要使得电流产生的磁场之间可以互相影响,减少不必要的磁场空间。
对于电缆上面的金属护层的保护接地方式要用口诀进行规定,可以采用“三相旁路柔一端三相互联”的方式接地,另一端要加装防护层,因为这样可以降低材料的热损耗,逐渐延长电缆的使用寿命,而且技术人员在维修的过程中,可以较为精准地检测负载电流的数值,便于判断这个阶段维修时是否会对人员造成伤害,现在很多的供电公司已经将不停电作业装置运用到电路修理以及各种各样的事故修理中,实现了经济效益与安全系数的双保险。供电部门需要在确保用户不间断供电前提下,使用最新的技术,按照维修计划的要求进行事故抢修的工作,电力部门还需要提高电网供电的实用性,保证有充足的电力资源可以满足用户的用电需求,实现电网未来稳定输送电力的目标。