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配电网旁路带电作业应用分析

2022-01-19李会

科技与创新 2022年1期
关键词:旁路带电作业绝缘

李会

(国网漳州供电公司,福建 漳州363000)

为了保障广大用户的正常用电,避免对人们的生活和工作造成影响,目前电力企业在设备故障维修过程中,普遍应用旁路带电作业技术,这一技术主要是通过旁路引流设备,将需要检修作业的线路或设备隔离后进行停电检修、更换,这种作业方法为常规带电作业注入了新的理念,可以实现用户的不间断供电,不过也要注意到,在开展旁路带电作业过程中,一定要严格做好各项检测工作,这样才能保证作业活动的安全、顺利完成。

1 旁路电缆系统结构分析

旁路电缆系统主要是通过直通接头以及T形接头等设施,实现故障段线路的跨接,进而建立旁路临时供电系统[1]。在旁路供电系统中,快速终端以及快速拔插式中间接头是绝缘性能较为薄弱的部位,这些部位容易出现异常故障,因此为了确保旁路电缆系统的可靠性,就一定要确保快速终端以及快速拔插式中间接头具有良好的绝缘性能,实际作业时可以采取电场应力控制锥设计技术,该技术可以保证介质内部的电场分布均匀,从而保证旁路电缆系统的可靠性,在电场应力控制锥设计技术的运用过程中,需要根据电场分布计算结果,合理设计应力锥的尺寸以及形状等参数。目前在旁路电缆系统当中,快速拔插式中间接头大多采用固体复合介质绝缘结构,外层往往是高弹性硅橡胶绝缘材料,绝缘层材料通常是交联聚乙烯绝缘材料,交联聚乙烯绝缘材料具有良好的耐热性能、耐油性能、耐酸碱性能,并且交联聚乙烯柔韧性较好,机械强度较高,因此在旁路电缆系统中被广泛应用。旁路电缆的线芯一般为铜绞线材料,此种材料具有半导电层屏蔽环绕,不仅可以实现电压应力的释放,同时其使用年限较高,能够进行收放使用,能够反复进行敷设,此外铜绞线材料还能有效提高旁路电缆的绝缘强度。

2 旁路电缆系统电气性能试验

2.1 电气性能试验

在旁路作业过程中,通常采用插拔方式对电气进行连接,该连接方式的优势在于便于安装,但是也存在部分缺点,具体表现在易发热、接头通流能力低等,除此以外,这种插拔式连接方式在经过多次拔插以后,会对接头及其配合尺寸产生不利影响,会在一定程度上减少界面压强,与此同时还会提高轴向沿面击穿的概率,对于旁路电缆的电气性能具有很大干扰,而且一旦拔插式连接部位出现异常,不仅会影响带电作业设备的运行安全,甚至还会影响带电作业人员的安全。因此还需要加强对旁路电缆电气性能绝缘性试验检验的力度,科学、合理地对旁路电缆电气性能进行判断,为带电作业设备以及人员提供安全保障[2]。

2.1.1 绝缘电阻试验

旁路电缆电气性能试验过程中,首先要对其绝缘电阻进行检测,通过对绝缘电阻的检测,可以检测到旁路电缆绝缘是否存在受潮老化的问题,具体在试验过程中,需要收集历次的试验值,并对其进行科学比较,从而获得判断绝缘电阻的参考适用标准。一般情况下,可以通过此项目对旁路电缆绝缘情况进行初步判断,而且该试验操作简单,可以将其作为常规试验项目。

2.1.2 介质损耗试验

表征电缆绝缘性能的特征参数主要包括两个方面:介质损耗因数、等值电容。对于这两个特征参数的确定,一是要取决于电缆结构,二是要取决于材料参数,具体主要包括电缆导体损耗、金主屏蔽层损耗以及介质损耗。在旁路电缆介质损耗试验过程中,需要遵循一定的时间周期,从而为判断旁路电缆绝缘性能提供更好的参考依据。在大量交联聚乙烯(XLPE)电缆试验过程中,根据试验结果来看,超低频试验可以获得更好的试验效果。因此在对旁路电缆系统试验过程中,可以合理地运用超低频试验电源。由于电压和频率对介质损耗具有影响,因此在试验过程中,可以在保证电压和频率稳定的情况下进行试验,通过所获得的介质损耗因素对电缆绝缘老化程度进行判断。

2.1.3 工频耐受电压试验

对于工频耐受电压试验,通常情况下,与旁路引流电缆运行状况比较接近,因此通过对工频耐受电压试验,能够对旁路电缆绝缘情况作出更加科学、合理的判断,需要将其作为旁路电缆系统必做试验项目。在具体的试验过程中,需要对旁路电缆及其接头进行检查,应避免存在任何的闪络或者击穿的问题[3]。在交流耐压时,试验人员考虑电源容量这一影响因素,可以选择调频谐振系统,该系统设备具有可移动性好、设备轻等优势,便于在现场开展试验。

2.1.4 局部放电试验

局部放电试验属于非破坏性诊断方法的一种,能够对绝缘特性进行科学、合理的诊断。在局部放电试验过程中,试验之前,需要先进行工频耐压试验,其主要目的是防止击穿或闪络时破坏测试系统。想要通过局部放电试验对旁路电缆绝缘状况进行合理判断,还需要定期开展此项试验。现场试验过程中,根据电缆型号、特性等确定局部放电的要求,尤其是注意局部放电电源灯定位。根据相关规范要求,建议在全屏蔽试验室内对35 kV及以下的电缆进行试验。但是实际试验过程中,却无法达到全屏蔽的效果。因此可以选择基于电磁偶合法的VHF宽频带钳型电流传感器和基于阿基米德螺旋天线的UHF传感器,二者可以结合使用,实现旁路电缆的局部放电检测。在试验过程中,一方面要对VHF信号的时域和频域进行分析;另一方面要对UHF信号的时域和频域进行分析,通过分析可以获得电缆绝缘接头内部和外部局部放电信号。这两种传感器在局部放电试验过程中,可以起到联合降噪的效果,针对宽带脉冲,还能够产生抑制干扰的作用。

2.1.5 直流耐压试验

在旁路电缆系统试验过程中,如果采用直流耐压试验,试验人员会发现出现了不易中和的空间电荷,这一现象的发生,会导致对旁路电缆系统的绝缘缺陷无法准确的判断,严重的话,还可能会引起旁路电缆的损伤。所以一般情况下,不建议将直流耐压试验应用到旁路电缆系统试验中。配电网旁路带电作业现场如图1所示。

图1 配电网旁路带电作业现场图

2.2 旁路开关电气性能试验

在旁路带电作业过程中,电流的切换主要是通过旁路开关来实现,旁路开关是一种可移动的小型开关设备,此设备安装速度较快,可以在导线上面快速完成安装,目前旁路开关产品的机械寿命能够达到1 000次以上,旁路开关设备的防护等级是Ⅲ级,开关分、合具有清晰的指示标志。在旁路开关的应用过程中,要定期进行1 min工频耐压试验,进而掌握旁路开关的电气性能,确保旁路开关具有良好的电气性能,有利于防止导电回路过热[4]。此外在旁路开关的使用过程中还要注意,合闸之后一定要闭锁,不能随意进行分闸。

综上,在配电网旁路带电作业中,无论是旁路作业系统工器具,还是旁路作业系统的设备的电气性能,都与作业人员以及设备安全息息相关,具体还需要严格遵循据DL/T 976—2005《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》的相关规范要求,在对旁路电缆电气性能以及开关电气性能进行试验时,要选择适宜的试验检测技术,对配电网旁路带电作业工具以及设备等使用条件进行科学、合理的判断,保证各项设备以及工具等均符合要求后,再开展配电网旁路带电作业,为作业人员以及设备安全提供重要保障。带电作业现场施工示意图如图2所示。

图2 带电作业现场施工示意图

2.3 创建配电网线路的综合治理保障体系

为了提升配电网设备的运维管理水平,减少配网出现故障的概率,供电企业应该创建配电网线路的综合治理保障体系,全方位进行配电网线路的综合治理工作,安排公司的生产副经理、副工程师组建治理小组,创建综合治理组织管理体系,设计配电网线路的综合治理方案,界定治理要求,并将其编撰为文件,传达给相关责任单位,创建综合治理技术管理体系,明确界定配网治理目标,将治理工作任务细分到个人,创建综合治理工作考核体系,促使相关责任人认真履行治理任务。

与此同时,供电企业需要定期组织三级培训,由公司统一统筹安排,使各个单位和各个班组分时间段、分专业、分层次的参与专项培训。除此以外,供电企业内部需要创建月度巡查机制、季度巡查机制、年度巡查机制,保证治理工作的实际效果,各个工作单位应该依照具体的治理方案和保障体系,将用于综合治理的设备安排专人管理,创建治理责任机制,提升管理人员对于综合治理的重视程度。

2.4 明确界定配电网线路综合治理的原则

供电企业需要在综合治理的过程中,遵循“三全”原则、“四到位”原则以及“五明确”原则。“三全”原则指供电企业需要全员参与综合治理工作,全面排查配电网线路的故障,管控线路的运行状态;“四到位”原则指供电公司需要将治理指挥和治理方案策划落实到位,各个运维管理单位需要将组织治理落实到位,现场执行班组需要将治理工作落实到位,综合治理工作各个阶段的总结需要落实到位;“五明确”原则指供电企业需要明确界定综合治理工作任务、治理范围、治理标准、治理时间、治理责任。除此以外,供电企业应该寻找配电网线路存在的共性问题,注重治理的过程管理,加强对配电网线路的日常监督管理力度。在综合治理配电网线路问题时,不应该只进行1次电力设备的改良治理,需要至少同步进行2次电力设备的治理工作、自动化配电设备的治理工作等。

2.5 组织治理配电网线路的专项行动

供电企业在组织治理配电网线路的专项行动时,首先应该全面考虑电力设备的运行状态、历史故障次数,确定一个适配性较强的配电网线路治理范围,对电力设备进行全方位隐患排查工作,尽量做到不留盲点。供电企业通过综合治理配电网线路,能够进一步解决跌落式熔断器的破损问题、电力线路的绝缘层裸露问题等。

供电企业应该在整个配电网线路上增加防雷设施,在直线电线杆上增加棒形避雷器,在绝缘子位置设置放电间隙等举措,可以有效提高配电网线路的防雷能力,减少线路出现雷击问题的可能性。与此同时,检修人员应该认真检查配电网线路的接头位置、接点位置,对于已经出现严重破损、老化、施工技术不佳的位置,需要及时更换新的接头。

2.6 重视过程管控,保障综合治理的质量

供电企业在综合治理配电网线路时,应该将减少故障、保证设备正常运行状态作为基本目标,因此应该严加管控综合治理过程,保障综合治理的质量[5]。首先,在综合治理的准备阶段,电力企业应该组织治理工作启动会,经过全方位分析、全面考虑后,制定比较详细的治理计划,安排好相关物资的采购工作;其次,在实施治理的阶段,管理人员需要统筹管理综合治理现场的工作安排,充分考虑工作人员的实际承载能力、线路施工的难度、外部环境因素等,以较为合理的方式进行治理工作分段,安排各个班组同时实施治理工作,保证综合治理工作能够如期完工;最后,在验收综合治理效果的阶段,供电企业需要严格依照两级验收机制,安排运维人员、管理人员分层实施验收工作,若是在验收过程发现问题,需要立即进行整改,严格落实治理效果追溯机制,加强对各班组治理完成效果的绩效考核工作,促使其提升治理效果。与此同时,供电企业需要创建巡视抽查机制,监理公司的技术人员应该定期到配电网综合治理工作现场开展实地检查工作,抽查部分区段的治理效果,发现问题后应督促相关班组及时进行整改。

3 总结

旁路带电作业技术应用之后,电力作业过程中可以实现正常供电,整个作业期间不会长时间中断供电,这样就大大降低了对人们生活和工作的干扰。在旁路电缆系统中,通过旁路电缆、快速终端、快速拔插式中间接头以及其他一些配套设备的有机结合,实现“不停电作业”,并且旁路作业法的开展,彻底改变了以往配电以停电作业为主、带电作业为辅的局面,弥补了常规带电作业项目的一些空白。在此基础上,工作人员更需要严格做好各项检测工作,保证电力作业的顺利、安全进行。本文在此分析了配电网旁路带电作业技术的应用,希望能够为相关工作提供思路。

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