探析柔性电力电缆不停电抢修技术的应用论文_扈斐

探析柔性电力电缆不停电抢修技术的应用论文_扈斐

(国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司 宁夏石嘴山 753200)

摘要:电力系统是现代文明进步的基础保证,是构建最庞大、最复杂的系统,为了应对突发性电网设备的运行故障,并且保证在企业或用户少停电(停电的范围小、时间短、次数少),甚至做到不停电,需要我们大幅度提高不停电作业法的技术水平和装备水平,同时要保证作业的机动灵活、应用范围广、安全系数高等要求。

关键词:柔性电力;电缆;现场带电作业

随着社会对电力技术需求的提高,电力系统也在不断变化和更新之中。从发电、输电、配电到用电的各个环节,都对电能的质量提出了新的要求。柔性交流输电为提高交流输送能力、动态稳定等提供了新的方案。输电中应用的柔性电力技术,高压直流输电(HVDC一High voltage DC),可以实现两个交流电网的互联,通过整流和有源逆变的方式实现两个交流电网之间实现功率的紧急援助、远距离电力的大容量输送,稳定交流系统等特征。

1 电缆不停电作业技术

根据欧姆定律和相关的科学实践,不停电作业将会渗透到配电网架空线路检修的每一个角落。在电力建设中进行10kV不停电作业会通过电气绝缘技术提高工作人员身体的阻抗,作业的方法根据不停电检修和更换的电力器件的不同而不同。保证人体只能低水平的感知自身身体的电流经过,以确保旁路不停电作业的绝对的安全可靠。进而做到绝缘阻隔不停电作业中形成的电磁场,值得电力工作人员在电缆线路不停电作业中推广使用。

1.1每一个作业项目都要经过理论的分析和实践的探索,把通过人体上的电流减少为零来保证不停电作业人员的生命安全。作业人员可通过绝缘杆控制其顶部工具进行作业,利用绝缘电磁场和电气绝缘这两种方法控制经过人体的电流。该作业方法的特点是不受地形条件限制,保障不停电作业的可靠安全。同时与带电体保持足够的安全距离,运用绝缘杆作业法和绝缘手套作业法熟练开展带电拆搭头带电作业项目。但效率较低、作业效果不佳,出现故障查找困难。

1.2在配电网架空线路中经常会出现导线老损或导线被灾害天气损坏的情况,欧美等发达国家全面推广机械化带电作业。我国随着城市的发展与配电网电缆化率越来越高,也可以采用机器人作业法、综合不停电作业法。与架空线路相比电缆线路具有受外界环境影响小,具有作业范围大、电气绝缘性能好等优点。减少检修时间长等问题,提高带电作业人员人身安全。在实际的架空线路问题处理中,减轻作业人员的劳动强度。通过旁路电缆系统和旁路开关的接入,使作业人员与高压电场完全隔离。不停电切断待换线路,最大限度地保证作业人员的安全。

2柔性电力电缆的特征

2.1旁路作业不停电抢修新技术

柔性交流输电系统综合了微处理和微电子技术、电力电子技术、通信技术以及控制技术而形成的用于快速转换交流输电的技术。以柔性电力电缆技术为平台,依托配套的自动锁定快速插拔式电缆中间接头和终端头,提出了旁路作业不停电抢修新技术。

自锁定快速插拔式接头终端技术电场应力控制方面的优势决定了其可靠性。采用节点电压计算导体的实体温度情况,求解出旁路电缆的线路热度问题。旁路电力电缆利用车载的高、低压电力和电气控制单元,可以实现在不间断供电的同时,完成抢修作业和设备更换工作。

直流输电打破了目前电网间互联的作用局限在交流的局面,为不同频率电网间互相输送和援助提供便利,并且使线路的输送能力最大化至导线的热极限。

2.2 旁路作业不停电抢修概念

旁路作业不停电抢修同时,一方面,保证了电源通过旁路系统使用户可以继续用电。另一方面,旁路作业实际上是把抢修人员处于停电区域内作业,保障了人身安全。特别是在道路情况拥堵,抢修作业时间长的情况下。柴油发电车和EPS应急电源发电车无法进入,并且发电车持续供电消耗量巨大时,旁路作业不停电抢修技术弥补了发电车的不足,节省了能源的消耗,减少了环境污染。

旁路电力电缆系统是不停电抢修的关键问题,旁路电力电缆的系统是由柔性电力电缆和自锁定的快速插拔式直通中间头、同性能的T型中间接头、终端等四部分构成。柔性电力电缆类型是8.7/15kv XL-PE。

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在该电力系统中,中间接头和终端是绝缘的薄弱环节,相比电缆本体发生故障的概率的大得多。因此,快速中间接头和终端是保证旁路电力电缆可靠性的前提。

3不停电抢修技术的实现

3.1 旁路作业法概念

旁路作业法是借助旁路电缆对故障区域进行暂时性供电,以解决工作区重大活动用电和居民工作生活的用电问题,然后将作业区的线路隔离出来,停电进行检修,这样工作人员在停电区工作,但是故障区用电不受影响。整个过程使用负荷开关进行控制,检修完毕后,利用负荷开关,退出旁路电缆的供电工作。

这种作业方法可以在抢修现场任意延长或者缩短柔性电力电缆的线路长度,旁路作业不停电系统集合了10kV高压输入输出单元、高压开关控制单元、变压器输入输出电气单元和400V低压输入输出电气单元、低压开关控制单元,来跨接不同长度的故障线路,或者连接别的线路输送电能给受电用户。将旁路作业抢修系统集成在机动车辆上,可以在第一时间赶到事故现场进行抢修,通过任意组合调整需要的电力电缆,随机应变、激动灵活的进行系统供电,快捷安全的进行城市电网配电线路的不停电检修、故障抢修等。

3.2 不停电作业与旁路作业法区别

不停电的带电抢修法与旁路作业法不同,是工作人员做好绝缘措施后,进行的检修。随着安全意识的提高,对电力工作人员的安全保护措施也得到了重视,主要体现在装备质量的提高:如高架绝缘斗臂车、绝缘服、高质量的绝缘工具,使抢修人员的人身安全得到了很大的保障,对10千伏带电作业的工作难度降低了,同时提高了工作人员的安全系数和工作效率。目前较为普遍和成熟的带电作业内容有:更换高压隔离开关、更换柱上开关,更换避雷器等均能做到带电抢修。

移动电源作业是指把需要检修的设备从电网中分离出来,利用移动发电车继续供电。移动电源车作业法一般是配网检修较为复杂的工作内容:配电变压器的更换、线杆的迁移、导线更换等。这些工作是需要停电进行,需要检修的设备停电处理后,恢复到检修之前的状态,为了避免造成电流环流、倒送电等事故发生,移动电源不能直接接入正在运行的电网里。移动发电车的燃料一般为柴油、天然气,用来应对突发性的故障,为作业区提供可靠的用电。移动电源作业存在一些缺陷,从启动到发电机稳定电压功率并可以供电时,需要数分钟,发电机的噪音大,发电过程中,震动大,对车体和设备造成损伤,同时由于体积大,受城市街道路况的影响较大,到达事故现场不够及时等情况,环境污染大,供电时间有限,而且柴油易燃,存在火灾的隐患。

目前采用的移动发电车种类有: EPS应急电源车、柴油发电车、负荷转移车等。这些移动电源车各有所长,柴油发电车是国内各级电力公司使用较为广泛的。总体比较,EPS应急电源车没有柴油发电车环境污染的问题,EPS的启动时间比柴油发电车短,一般在0.1秒内启动完毕,供电时间有限,但是随着技术和配套系统的升级,必定会得到更加广泛的应用。

随着各项技术的成熟和创新,电力电子器件功率能力的进一步提高、功耗的进一步降低、电力系统的柔性化技术必将取得更加长足的发展,在电力技术领域得到更加广泛的应用,保障电力系统的安全和高效。旁路作业方法在保证配电线路工作人员作业时的人身安全同时,满足了故障区域用户的生活工作的用电需求,同时城市配电网络检修的调度得到顺利进行。

柔性电力电缆不停电的旁路作业方法的缺点是:工作量较大、容易使检修人员工作疲劳。

4结论

柔性电力电缆旁路作业不停电抢修技术灵活地实现了三千米范围内的配网线路中部分设备的不停电检修,故障的排除或设备更换作业,保证工作区域内的用户线路不停电。可以最大限度满足用户临时用电或者重要场合活动的用电需要。柔性电力电缆旁路作业设备噪音小,能耗低,污染物排放为零,弥补了当前普遍使用的柴油发电车的不足。

参考文献:

[1].田宝余.农网10kV线路不停电作业方式的比较[J].中国高新技术企业.2011(04)

[2].赵巧娥,苏小林,武晓冬,张海荣.电力技术类专业群人才培养方案的建设[J].科技创新导报.2009(23)

[3].徐向磊.配电网用户供电可靠性计算与改进措施的研究[J].科技资讯.2009(32)

论文作者:扈斐

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/5

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