(国网广安供电公司检修公司)
摘要:带电作业是指在用户不停电或少停电的情况下进行电力施工和检修等作业,借助运行方式调整,作业方式优化等手段,实现客户不停电或者少停电的目标,提高配网供电可靠性。基于此,文章分析了过电压对配网带电作业的影响及对策。
关键词:过电压;配网带;电作业;
引言
带电作业是指在高压电工设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。电气设备在长期运行中需要经常测试、检查和维修。带电作业是避免检修停电,保证正常供电的有效措施。带电作业的内容可分为带电测试、带电检查和带电维修等几方面。配网带电作业能在配电设备保持运行状态下对设备进行检修,实现对电力用户的连续供电。为保证带电作业的安全,就必须对各类配网过电压进行细致深入的分析,并结合实际提出有效的安全距离,从而确保带电作业安全。
1过电压对配网带电作业的影响及对策
1.1外过电压影响
大量雷云电荷向大地突然地释放是云对地放电的本质。虽然雷云的初始电位值很高(可高达几百兆伏),可能会击穿大气从而形成先导主放电,但地面上被击物体的电位并不是由这一初始电位所决定的,而是由雷电流和被击物体阻抗的乘积所决定的,其中被击物体阻抗指被击物体点与大地零电位参考点间的阻抗。因此,从电源的性质角度分析,云放电的过程相当于是电流源的作用过程。(1)反击过电压。当雷直接击中杆塔,或者击中杆塔附近地避雷线时,流经雷击杆塔和杆塔的接地电阻的雷电流使塔顶的电位大大升高,当杆塔塔顶与导线间的电位差达到线路绝缘子串的冲击放电电压以上时,就会使输电线路绝缘子串发生闪络,称为反击过电压。(2)感应雷过电压。当雷击中线路附近的大地或杆塔时,由电磁感应会在导线上产生感应过电压。一般情况下,感应过电压只对35kV以下的输电线路构成威胁。(3)直击导线过电压。当雷电直接击中无避雷线的输电导线或者绕过避雷线直接击中线路时,即绕击雷过电压,会在导线上直接产生很高的过电压,进而造成线路绝缘子串的闪络。通常认为,反击过电压和绕击雷过电压对于ll0kV电压等级的输电线路危害最大。
1.2操作过电压
操作过电压属于电力系统内部过电压的一种,包括断路器的常规操作、电力系统中各类故障,如断线故障、短路故障、接地故障等。“操作”会使系统的运行状态突然发生变化,从而导致系统内部的电感性元件和电容性元件之间的电磁能量相互交换,这一转换通常是强阻尼性、振荡性地过渡过程。基于此,系统操作过电压存在高频振荡,具有强阻尼、高幅值和持续时间短的特点。
由于系统操作过电压与系统额定电压的值相关,因此随着系统额定电压的升高,系统操作过电压的幅值也会增大。220kV及以下系统,通常情况下,电气设备的绝缘结构设计允许值可能能承受3-4倍的过电压,不必设计专门的限制电路。对于330kV及以上的超高压电力系统,为了将操作过电压控制在一定水平,必须采取相应措施。目前常釆取的有效措施主要包括采用金属氧化物的避雷器、应用带并联屯阻的断路器以及装设并联电抗器等。
在中性点非直接接地系统中,主要包括弧光接地过电压,通常采用经过消弧线圈接地。在中性点直接接地的系统中,常见的操作过电压包括:切除空载线路的过电压、合闹空载线路的过电压、切除空载变压器的过电压及解列过电压等。
1.3谐振过电压
电力系统中包括大量的电感元件和电容元件。其中,电感元件主要包括:发电机、线路导线、变压器、互感器及消弧线圈等;电容元件主要包括:输电导线的对大地间的电容及相间电容、用于补偿地串联电容器组、并联电容器组及各种高压设备中存在的寄生电容等。当电力系统发生故障时,这些电感性和电容性的元件,很可能会构成各种不同形式的振荡回路,并在一定电源激励下发生谐振,从而引起系统谐振过电压。
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系统谐振过电压通常在进行系统“操作”或者系统发生故障时产生,并且在系统过渡过程结束后还可能会稳定存在较长一段时间,直至有新的“操作”出现,即谐振条件被破坏为止。因此,系统的谐振过电压的持续时间要比系统操作过电压所持续的时间长,但其本质上是属于系统暂时过电压,系统谐振过电压严重程度不仅受到持续幅值的影响,还与其持续时间有关。系统的谐振过程产生过电压会危及电气设备的绝缘性能,所持续产生的过电流还可能会烧毁电气设备,并且还可能对过电压保护装置的工作条件产生影响,例如会对阀型避雷器的灭弧条件产生影响。
1.4工频过电压
工频过电压一般由线路空载时容升效应、迎接故障和思负荷等引起,与系统接线结构、装机容量、设备参数、运行方式以及各种安全自动装置有关。对工频过电压应釆取相应措施加以降低,一般主要釆用在线路上安装并联电抗的措施限制工频过电压。在线路上架设良导体避雷线降低工频过电压。
2配网带电作业控制措施
2.1强化工器具管理
在进行工具管理的时候,完善工器具配置,正确选用工器具,加强工器具入口管理,采购性能优良、质量可靠、操作方便的工器具,建设可远程监控的智能化工器具库房,增强工器具的日常维护保养,及时发现并处理划破、损伤、脏污的工具,加强带电作业车的维护保养及工器具试验管理,按期做好电气试验和机械试验。积极应用电动扳手、螺帽破碎机、绝缘穿刺线夹等便利工具,以减少人员体力消耗,提高作业效率,降低安全风险出现的概率。
2.2优化作业环境
加强电力设备的入网管理和运行管理,减少设备缺陷和故障。将配网带电作业纳入配电网规划、设计、建设的考量因素,实现设备标准化,简化线路接线,为开展配网带电作业创造良好条件。对交通复杂而又确实需要开展带电作业时应积极联系交管部门,取得其协助。为作业人员配置多方通话系统,方便人员之间的沟通,提升对高空作业人员的监护能力。 合理制定工作计划,避免在恶劣天气下作业。确需在夜间带电抢修时,配置足够的照明装置。认真进行现场勘察,对现场设备复杂,作业风险高的工作,可采用项目置换的方式进行。
2.3加大带电作业人员的培训
配网带电作业是一项高技术、高危险的“双高”工种。需加大对配网带电作业相关人员的安全培训、应急培训和技能技术培训,以提高其安全意识、危险辨识力、技能技术水平。积极应用虚拟现实技术、仿真培训等新型培训手段,提高培训积极性。完善带电作业人员的选拔培养制度和激励机制,引导作业人员做好职业生涯规划,畅通带电作业人员职业发展通道。
2.4带电作业的各种安全距离
在考虑带电作业的安全距离时,不仅要考虑到线路正常下带电作业人员的安全,而且还要考虑在各种情况下过电压作用下保证操作人员的安全。电业安全工作规程规定:在雷击时,应停止检修工作。在特殊紧急情况下,必须冒雨、雪、雾和风力在五级以上的恶劣天气进行带电抢修时,应采取可靠地安全措施,并经认真研究请示之后,方可进行。若在夜间带电检修,还应有足够的照明。当考虑过电压作用于带电作业工作点时,除考虑操作过电压以外,一般可不考虑工作点的直击雷过电压。但由于天气预报不可能十分准确,故远方落雷的过电压波有可能传到带电作业工作点,这时应考虑到雷电波沿线路传播时的衰减。
结束语
配网带电作业有着自身的特点,是一种高技术、高危险的作业方式,保证作业人员人身安全是开展配网带电作业的前提和基础。在实际,操作中,需要根据具体情况,做好危险点分析及预控措施,不断提升技术水平和执行力,才能使配网带电作业安全、优质、高效的开展。
参考文献
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论文作者:杨泽波
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/29
标签:过电压论文; 作业论文; 系统论文; 线路论文; 操作论文; 网带论文; 谐振论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;