配网自动化技术对配网带电作业安全影响分析

云南电网有限责任公司普洱供电局 冉富升

1 配网带电作业分析

某电力企业供电区域的配网电压为110kV，以架空电缆混合形式布设，采用三联络接线方式位置较少，改造配电网难度相对较小，但带电作业中遇到以下问题，影响带电作业的安全性。

作业配电网中安装电压互感器，如在作业过程中操作设备过快，会导致激磁电流断开，激磁电流迅速增大至极值，产生过电压达到最大值，如果作业人员直接接触电线会产生刺痛感，即代表激磁电流出现突变，电线处于振动状态，电压互感器中产生“截流过电压”，威胁作业人员的人身安全，同时也是威胁该工程作业安全的主要因素；自动合闸技术应用难度大，该工程配网结构中开关布设方式如图1所示，当作业位置为L2区间，会导致K1处于短路状态，只有同时调整QF1与QF2，才可保证L1段稳定运行，调整开关状态时，需考虑开关与K1之间的距离，如开关闭合位置与作业位置较近，不利于保证作业人员的安全，也会对用户用电体验产生影响。

图1 自动合闸开关技术的带电作业

配网自动化技术用于配网改造后，该工程所在地区的带电作业环境受到影响，带电作业难度提升，如作业人员在作业前，未对周边环境作出考察，会导致作业方案缺少实际可行性，不利于保护作业人员的人身安全，应引起作业人员的重视；该配网改造工程规模大，人员流动性强，参与带电作业人员素质参差不齐，缺少统一的作业规范，致使大多数作业人员凭借自身工作经验，确定带电作业的方式，作业方式科学性欠佳；该工程中应用配网自动化技术后，带电作业的流程也发生变化，作业人员原有作业模式不再适用，如作业人员未按照规定流程完成作业，会增加安全事故的发生风险，不利于保证配网带电作业人员的人身安全。

2 配网自动化技术对配网带电作业安全的影响

2.1 电压互感器

配网自动化技术运用过程中，电压互感器为该工程配电设备的主要组成部分，同时会影响配网带电作业安全，设备的安装须作为工作人员的重点，只有科学安装电压互感器，才能保证配网带电作业安全。电压互感器的开关设置在分闸位置，支撑两端的引线，并与设备线路相连，电压互感器的型号选择取决于配网的电压。该工程改造配网规格为110kV，为克服电压互感器对配网带电作业安全的影响，须规范作业人员的作业方式，要求作业人员按照要求完成作业任务，确保带电作业顺利完成，既不会影响配网系统的运行，又可保证作业人员的人身安全，及时发现激磁电流的变化，调整配网带电作业方式，保证作业安全[1]。

2.2 自动合闸开关技术

该工程改造配网的结构为传统网架，现代社会配网结构以双电源、双回路为主流，自动合闸开关技术研究受到行业的重视，该技术对带电作业的影响如图1所示。作业位置在L3段时，如K1出现故障，需QF1与QL1相互配合，才能保证L1段供电顺利，作业中还需要隔离K1，隔离后QF2闭合，维持L3段供电，而在QF2闭合后，电路中会出现过电压，破坏带电作业的安全性，威胁作业人员的人身安全，提升发生安全事故的可能性。作业人员须认识到自动合闸开关技术的影响，在开展配网带电作业前，分析线路的运行特点，制定安全的作业方案，设置线路各开关的状态，以保证带电作业安全。同时，要考虑带电作业对用户用电体验的影响，尽可能减小自动合闸开关技术对配网运行的影响，保证配网用户可稳定获取生产、生活所需电能，调整各开关的状态，既保证作业人员的安全，又不会对配网系统整体运行产生影响。

2.3 环境因素

该工程改造配网覆盖面积大，各区域环境存在差异，适用作业技术存在以下差异：作业人员须正确认知环境对作业安全性的影响，结合配网自动化技术的特点，基于环境特点，制定适用性强的作业方案，并分析带电作业中可能发生的安全事故，研究应对安全事故的措施，为带电作业提供安全保障，确保配网带电作业顺利完成；了解行业相关规定，检测作业区域的环境条件，尽量避免在恶劣天气作业，确保作业区域的风速、湿度、温度等符合作业标准，通常情况下，配网带电作业区域风速不应超过5级，湿度低于80%，温度不可为零下，如作业区域出现极端天气，不可开展带电作业。

基于作业区域环境特点，明确作业中可能会影响安全的环境因素，做好前期准备工作，提升作业人员的安全意识，要求作业人员关注天气与环境条件的变化，一旦发生安全事故，快速采取相应措施降低事故的不良影响。实际作业中，作业人员可借助现代化监测设备，准确判断作业区域的天气变化，同时分析环境条件，确认区域环境条件与作业条件相符后，才可开始配网带电作业[2]。

2.4 作业方式

配网自动化技术的应用，改变该配网系统的运行方式，也会对配网带电作业方式产生影响，只有按照规范完成带电作业，才能够将带电作业过程中发生安全事故的可能性降到最低，避免作业人员的人身安全受到威胁，各种作业方式的注意实现存在以下差异。

接地电位作业。作业人员无须直接接触带电设备，可通过绝缘材质的操作杆，完成带电作业，带电作业过程中，人体与接地电位一致，不需要采用额外的保护方式，适用于10kV以下的配网带电作业，不会对带电作业人员的安全构成影响；中间电位作业。借助绝缘体在作业人员与电位、导线之间隔离，控制流经作业人员的电流大小，控制后电流一般为几百微安，具体数值取决于所使用绝缘体的强度，该作业方式中，人体为悬浮电位，与配网之间存在电位差；等电位作业。适用于35kV以上配网带电作业，作业期间作业人员需身着屏蔽服，维持人体与线路电位平衡，但存在电场伤害，须引起作业人员的重视，积极采取措施消除影响，保护配网带电作业安全。

2.5 作业流程及注意事项

设备准备与检查。设备是配网带电作业安全开展的基础，作业之前必须检验作业人员是否规范佩戴防护用具，并检查相关设备的运行状态，如发现设备存在异常，要在作业开始前维修设备；接近带电体。配网带电作业一般为高空作业，如不依照规定作业，会陷作业人员于危险环境，为此在作业期间，须严格控制工作斗的运行方式，避免工作斗与周边广告牌等障碍物发生碰撞。

如作业区域配电线路、接地体等距离达不到安全标准，需使用绝缘材料遮蔽设备与线路。遮蔽顺序为低到高，遮蔽顺序出现问题，会导致作业人员误触带电线路或设备；开展作业任务。带电作业中稍有不慎便会威胁作业人员的人身安全，因此作业人员务必穿戴全套设备，进入作业空间；结束带电作业任务后，作业人员要按照规范拆除配网表面的绝缘体，拆除顺序与安装顺序相反，不按照顺序拆除绝缘遮蔽，会增加线路短路的风险[3]。

3 配网自动化技术在配网带电作业中的运用

3.1 安全作业距离

为实现安全作业的目标，在配网改造工程开始前须计算配网带电作业的安全距离，作为制定安全作业方案的参考依据，计算流程如下所述，基于安全距离计算结果设计作业方案实用性强。

相与相最小安全距离计算。计算方式与相对地类似，但过电压系数、综合系数的取值存在差异，以便得出准确的计算结果，整合计算结果，综计算安全作业距离：DW=D1min+DR，其中DR为人体活动范围，得出计算结果后，通过模拟检验计算结果的参考价值，以试验结果为依据制定该工程带电作业方案。

3.2 优化终端设备性能

终端设备在配网自动化中发挥重要作用，为保证配网带电作业的安全性，需优化终端设备的性能，充分发挥配网自动化技术的优势，辅助作业人员完成带电作业任务：人机接口。用于采集配网设备的运行状态信息，分析采集的数据信息，发现配网运行中存在的问题，并将分析结果告知作业人员；中心监控单元。终端系统的重要组成部分，包含多重功能，应采用模块化设计理念；操作控制回路。回路开关状态由作业人员操控，在配网系统运行中发挥重要作用；通信终端。通过该终端获取其他位置的信息，方便作业人员整体把握配网状态；电源回路。作为设备能源供给核心，决定配网的运行状态。

3.3 完善配网

利用配网自动化技术完善配网可提升配网运行的稳定性，为配网带电安全作业创造基础条件，须作为该工程作业人员的工作重点，以提升配网性能为目标，不断调整配网自动化技术的运用方式。第一，了解电力系统的组成部分，明确各组成部分在电力系统中的作用，分别制定配网自动化技术的运用方式，充分发挥配网自动化技术的应用价值。第二，调查用户的用电体验，配网带电作业的目标为优化用户的使用感受，因此在完善配网时，工作人员需考虑用户的用电需要，创新配网自动化技术的应用方式。

3.4 加强安全防护

加强安全防护是实现配网带电安全作业的关键，工程负责人要加强安全教育，引起作业人员对安全作业的重视，积极配合安全作业管理制度的落实：配网带电作业人员进入作业环境前，务必要穿戴整齐绝缘装备，并安排专业人员检验作业人员的装备穿戴情况；作业人员要观察作业区域线路与设备的布设方式，结合实际情况，在适当位置设置绝缘遮蔽，实现带电设备、线路与作业人员之间的隔离，限制作业人员的活动范围，确保作业人员活动范围安全；借助多种工具完成配网带电作业，包括绝缘操作杆、升降台、梯子等，辅助作业人员开展作业任务，减少作业人员接触带电设备或线路的次数，降低作业难度。

3.5 馈线自动化

配网自动化技术运用过程中，馈线自动化建设可提升配网建设质量，该配网改造工程中也涉及馈线自动化建设内容，考虑该工程的建设目标，建设要注意以下问题：电缆线路铺设。考虑使用电缆材料的特性与建设目标，动态调整电缆线路的铺设方式，保证建设质量达到预期目标；在馈线中增设分解开关，克服其他因素对馈线建设质量的影响，实现故障的隔离，减小配网故障对用户用电体验的影响，并为配网带电作业展开创造基础条件；引入故障指示器，借助自动化设备快速确定故障的位置，并将信息发送至相关人员，辅助相关人员快速找出故障，提取故障信息，作为制定带电作业方案的参考资料，针对故障发生位置的特点，制定具有较高应用价值的作业方案。

综上所述，配网自动化技术具有较高的应用价值，正确运用自动化技术，可保证配网带电作业的安全性，降低带电作业的难度。工程人员应关注技术发展趋势，学习先进的自动化技术运用方式，分析技术对配网带电作业安全的影响，优化在带电作业中运用配网自动化技术的方式，维护带电作业现场条件，保护作业人员的人身安全。