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摘要:旁路不停电作业是一项提高供电可靠性的重要技术手段,它能在很短的时间内,构建一套临时旁路供电系统,在不间断供电的状态下,完成线路的计划检修工作;另外,对于较难处理的、修复时间较长的架空线路故障抢修和电缆线路故障抢修,可采取该系统进行临时供电,缩小停电范围,快速恢复非故障段供电,降低停电对用户影响,实现“先供电、后抢修”。
1.实践基础
目前,扬州公司已成功掌握运用旁路作业法,完成了国网公司提出的6個电缆不停电作业项目储备(临时取电作业、旁路法更换环网柜之间电缆、旁路法更换柱上变压器、消弧开关法带电断、接电缆引线、旁路法更换环网柜)。公司现有应急旁路布缆车1辆、旁路负荷开关车1辆、应急移动箱变车1辆,技术、工具、装备水平具备开展旁路作业条件。
2.旁路不停电作业在应急抢修工作中的应用
2.1 10kV架空线路旁路作业:
(1)技术方案
【应急抢修思路】:如图1所示,当故障段内发生大面积倒杆断线或设备严重损坏等重大故障,故障修复时间很长,且故障段下游中压用户无法通过负荷转供恢复供电。此时,可采取旁路作业法,通过应急布缆车在现场敷设一条临时供电回路,跨越故障段两端,从而恢复故障段下游用户的供电。具体做法是:故障时,绝缘斗臂车、负荷开关车与应急布缆车同时就位,在线路停电的情况下将旁路柔性电缆搭接在故障段两侧,旁路柔性电缆中间连接旁路负荷开关。再将故障段两侧耐张杆上耐张引线断开,从而隔离故障,此时合上旁路负荷开关联系调度合上变电站出线开关。故障修复后,可由带电搭接耐张杆上引线,测量负荷分配情况,确认修复后线路与旁路系统之间分流情况良好后断开旁路负荷开关,最后带电拆除旁路柔性电缆与架空线路的连接,抢修工作结束,线路恢复原供电方式。
(2)基本作业条件:
a.当日天气情况满足旁路作业开展条件(湿度小于60%,风速小于5级)
b.故障修复时间大于6小时,且故障点下段线路无法转供,停电范围广。
c.故障段两端电杆装置应是耐张杆,如是直线杆需要在搭建临时旁路系统前先进行开分段,旁路系统通道长度不宜过长,受现有电缆装备长度限制,作业距离不宜不超过400m。
d.作业线路的负荷电流小于旁路电缆和旁路开关的额定电流200A。
e.抢修现场适合停放应急旁路布缆车、绝缘斗臂车、负荷开关车等应急车辆。(最大作业车辆长8.3米,宽2.5米)
2.2 移动箱变临时取电作业:
(1)技术方案
【低压快速复电工作思路】:如图2所示,当重要低压用户上级电源(10kV线路、配变、配变进出线开关)发生故障,短时间内无法修复时,采用应急移动箱变车迅速就位,移动箱变高压侧从就近的10kV线路临时取电,将箱变低压出线连接至低压用户进线侧。此时再将待恢复低压用户上级低压开关断开或将配变低压出线接头解开,使之与故障设备隔离。最后,通过倒闸操作分别合上移动箱变10kV进线开关和0.4kV低压出线开关,低压用户迅速恢复供电。故障修复后,将原供电电源送至配变低压出线开关上桩头,断开移动箱变0.4kV出线开关后,断开移动箱变低压出线与低压用户进线侧的连接,最后合上原供电配变低压出线开关,恢复原供电方式,最终将移动箱变从10kV系统中脱离。
(2)基本作业条件:
a.当日天气情况满足旁路作业开展条件(湿度小于60%,风速小于5级)
b.低压快速复电条件:市内重要用户或重大活动保电用户等对供电可靠性要求高,上级电源故障修复时间大于4小时,且低压侧无法代供。待恢复低压用户周围具备移动箱变临时取电点,能够给移动箱变提供中压电源,且低压用户电源侧有接口供移动箱变低压输出端快速接入。
c.低压负荷大小应小于应急移动箱变车车载变压器的输出容量。
d.配变更换/低压复电抢修现场适合停放应急移动箱变车和绝缘斗臂车(最大作业车辆长8.3米,宽2.5米)。
3存在的问题
3.1旁路电缆敷设及接入问题
(1)旁路系统快速接入问题。旁路作业最大的工作量在于电缆敷设、安装,其过程复杂繁琐,施工时间很长,实际作业情况证明:300 米旁路电缆敷设施工大约需30 分钟,完成三相柔性电缆与架空线路的搭接大约需要20分钟,若将旁路作业应用于计划检修工作中,则电缆敷设作为检修前准备工作,对用户持续用电没有任何影响。若将旁路作业应用于应急抢修工作中,铺设时间约1小时,对正常故障抢修其作用不够显著,但对复杂故障、恢复时间较长故障作用显著。
(2)电缆安全防护问题。现阶段旁路电缆敷设我们采取的是面敷设的方式,因而在其运行后需要对电缆进行安全防护,并派专人看守,此外若现场电缆路径跨越马路则还需采取措施防止被车辆碾压。因此,针对上述问题可开展技术创新研究,研制一种高强度、防碾压、具有绝缘特性的电缆保护盖板。
(3)两台配变同期并列问题。
开展移动箱变临时取电作业时,由于移动箱变与现有在运配变难以完全满足并列运行条件,为避免在旁路作业过程中出现变压器内部环流过大的现象,绝大多数作业现场均采取短时停电的方式,低压快速复电过程中会出现用户二次停电。因而需要对两台配变同期并列问题展开研究,研制一种移动式、自调节、检同期的低压开关来实现两台变压器的并列运行,满足用户无感知用电需求。
3.2 应急管理问题
利用旁路作业实现抢修过程中的快速复电,这项工作属于一次综合性作业,涉及部门、专业较多,因此需要建立相应的应急管理制度,确保发生故障时候能够快速响应。重点需要明确解决以下问题:
a.相关作业车辆调配、驾驶员配置,旁路作业设备需要定期进行耐压试验,确保随时可用。
b.现场勘查,确认抢修现场是否具备“先供后抢”条件。
c.需明确旁路系统是否纳入调度管辖,操作令是否由调度下达。
d.明确人员组织,在发生故障且现场具备快速抢通条件时,相关作业人员应当能够快速就位。
e.若旁路设备在运行过程中发生故障,应有相应的应急预案。
3.3作业方法适应性问题
(1)作业范围受限。受限有装备限制,目前仅配备旁路柔性电缆400米,难以满足长距离作业。
(2)作业效率受限。采用旁路作业法时,作业前期准备、电缆敷设、系统接入等操作过程需要耗费大量时间,因此需要针对一些特定现场编制事故预案,有针对性的对现场进行改造,预留一些供旁路系统投切的快速接口,尽可能提高旁路作业的效率。
4.旁路作业应用综合评估
开展旁路作业时,在保证对用户不停电的情况下,为作业人员提供了充足的抢修工作时间,避免了传统抢修作业现场盲目抢工期、赶时间,忽视安全生产现象的发生,充分保证了人身安全。
1.实践基础
目前,扬州公司已成功掌握运用旁路作业法,完成了国网公司提出的6個电缆不停电作业项目储备(临时取电作业、旁路法更换环网柜之间电缆、旁路法更换柱上变压器、消弧开关法带电断、接电缆引线、旁路法更换环网柜)。公司现有应急旁路布缆车1辆、旁路负荷开关车1辆、应急移动箱变车1辆,技术、工具、装备水平具备开展旁路作业条件。
2.旁路不停电作业在应急抢修工作中的应用
2.1 10kV架空线路旁路作业:
(1)技术方案
【应急抢修思路】:如图1所示,当故障段内发生大面积倒杆断线或设备严重损坏等重大故障,故障修复时间很长,且故障段下游中压用户无法通过负荷转供恢复供电。此时,可采取旁路作业法,通过应急布缆车在现场敷设一条临时供电回路,跨越故障段两端,从而恢复故障段下游用户的供电。具体做法是:故障时,绝缘斗臂车、负荷开关车与应急布缆车同时就位,在线路停电的情况下将旁路柔性电缆搭接在故障段两侧,旁路柔性电缆中间连接旁路负荷开关。再将故障段两侧耐张杆上耐张引线断开,从而隔离故障,此时合上旁路负荷开关联系调度合上变电站出线开关。故障修复后,可由带电搭接耐张杆上引线,测量负荷分配情况,确认修复后线路与旁路系统之间分流情况良好后断开旁路负荷开关,最后带电拆除旁路柔性电缆与架空线路的连接,抢修工作结束,线路恢复原供电方式。
(2)基本作业条件:
a.当日天气情况满足旁路作业开展条件(湿度小于60%,风速小于5级)
b.故障修复时间大于6小时,且故障点下段线路无法转供,停电范围广。
c.故障段两端电杆装置应是耐张杆,如是直线杆需要在搭建临时旁路系统前先进行开分段,旁路系统通道长度不宜过长,受现有电缆装备长度限制,作业距离不宜不超过400m。
d.作业线路的负荷电流小于旁路电缆和旁路开关的额定电流200A。
e.抢修现场适合停放应急旁路布缆车、绝缘斗臂车、负荷开关车等应急车辆。(最大作业车辆长8.3米,宽2.5米)
2.2 移动箱变临时取电作业:
(1)技术方案
【低压快速复电工作思路】:如图2所示,当重要低压用户上级电源(10kV线路、配变、配变进出线开关)发生故障,短时间内无法修复时,采用应急移动箱变车迅速就位,移动箱变高压侧从就近的10kV线路临时取电,将箱变低压出线连接至低压用户进线侧。此时再将待恢复低压用户上级低压开关断开或将配变低压出线接头解开,使之与故障设备隔离。最后,通过倒闸操作分别合上移动箱变10kV进线开关和0.4kV低压出线开关,低压用户迅速恢复供电。故障修复后,将原供电电源送至配变低压出线开关上桩头,断开移动箱变0.4kV出线开关后,断开移动箱变低压出线与低压用户进线侧的连接,最后合上原供电配变低压出线开关,恢复原供电方式,最终将移动箱变从10kV系统中脱离。
(2)基本作业条件:
a.当日天气情况满足旁路作业开展条件(湿度小于60%,风速小于5级)
b.低压快速复电条件:市内重要用户或重大活动保电用户等对供电可靠性要求高,上级电源故障修复时间大于4小时,且低压侧无法代供。待恢复低压用户周围具备移动箱变临时取电点,能够给移动箱变提供中压电源,且低压用户电源侧有接口供移动箱变低压输出端快速接入。
c.低压负荷大小应小于应急移动箱变车车载变压器的输出容量。
d.配变更换/低压复电抢修现场适合停放应急移动箱变车和绝缘斗臂车(最大作业车辆长8.3米,宽2.5米)。
3存在的问题
3.1旁路电缆敷设及接入问题
(1)旁路系统快速接入问题。旁路作业最大的工作量在于电缆敷设、安装,其过程复杂繁琐,施工时间很长,实际作业情况证明:300 米旁路电缆敷设施工大约需30 分钟,完成三相柔性电缆与架空线路的搭接大约需要20分钟,若将旁路作业应用于计划检修工作中,则电缆敷设作为检修前准备工作,对用户持续用电没有任何影响。若将旁路作业应用于应急抢修工作中,铺设时间约1小时,对正常故障抢修其作用不够显著,但对复杂故障、恢复时间较长故障作用显著。
(2)电缆安全防护问题。现阶段旁路电缆敷设我们采取的是面敷设的方式,因而在其运行后需要对电缆进行安全防护,并派专人看守,此外若现场电缆路径跨越马路则还需采取措施防止被车辆碾压。因此,针对上述问题可开展技术创新研究,研制一种高强度、防碾压、具有绝缘特性的电缆保护盖板。
(3)两台配变同期并列问题。
开展移动箱变临时取电作业时,由于移动箱变与现有在运配变难以完全满足并列运行条件,为避免在旁路作业过程中出现变压器内部环流过大的现象,绝大多数作业现场均采取短时停电的方式,低压快速复电过程中会出现用户二次停电。因而需要对两台配变同期并列问题展开研究,研制一种移动式、自调节、检同期的低压开关来实现两台变压器的并列运行,满足用户无感知用电需求。
3.2 应急管理问题
利用旁路作业实现抢修过程中的快速复电,这项工作属于一次综合性作业,涉及部门、专业较多,因此需要建立相应的应急管理制度,确保发生故障时候能够快速响应。重点需要明确解决以下问题:
a.相关作业车辆调配、驾驶员配置,旁路作业设备需要定期进行耐压试验,确保随时可用。
b.现场勘查,确认抢修现场是否具备“先供后抢”条件。
c.需明确旁路系统是否纳入调度管辖,操作令是否由调度下达。
d.明确人员组织,在发生故障且现场具备快速抢通条件时,相关作业人员应当能够快速就位。
e.若旁路设备在运行过程中发生故障,应有相应的应急预案。
3.3作业方法适应性问题
(1)作业范围受限。受限有装备限制,目前仅配备旁路柔性电缆400米,难以满足长距离作业。
(2)作业效率受限。采用旁路作业法时,作业前期准备、电缆敷设、系统接入等操作过程需要耗费大量时间,因此需要针对一些特定现场编制事故预案,有针对性的对现场进行改造,预留一些供旁路系统投切的快速接口,尽可能提高旁路作业的效率。
4.旁路作业应用综合评估
开展旁路作业时,在保证对用户不停电的情况下,为作业人员提供了充足的抢修工作时间,避免了传统抢修作业现场盲目抢工期、赶时间,忽视安全生产现象的发生,充分保证了人身安全。