配電自動化對配網(wǎng)帶電作業(yè)安全的影響分析

王帆

摘 要：為了保障供電正常，需要在不斷電的情況下對配電網(wǎng)進行檢修。為確保不停電作業(yè)的安全性，還需引入配電自動化技術。該文主要以實際工程施工狀況為例，介紹和分析了配電網(wǎng)的施工改造方案，最后就配電網(wǎng)自動化對配網(wǎng)不停電作業(yè)安全影響進行全面的分析。

關鍵詞：配電自動化 配網(wǎng) 帶電作業(yè)

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0037-02

在堅強網(wǎng)架建設的基礎上，對某供電公司智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡進行建設，為安全可靠的電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的構(gòu)建奠定基礎，在此基礎上，形成了高效的智能配電網(wǎng)。這種智能配電網(wǎng)的主要特征在于具有較強的互動功能和自愈功能，不僅如此，智能配電網(wǎng)還具有信息互動、自愈控制以及經(jīng)濟優(yōu)化運行等多種功能，一定程度上可以提升配電網(wǎng)運行的效率，增強配電網(wǎng)運行的可靠性，對于配電網(wǎng)運行管理水平的提升上也具有重大的作用。電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的構(gòu)建能夠在配電網(wǎng)產(chǎn)生故障的情況下及時解決，從而提升配電網(wǎng)的服務質(zhì)量，保障電網(wǎng)運行的整體穩(wěn)定性。

1 配電網(wǎng)的基本案例介紹

隨著電力企業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的建設也不斷更新，一些地區(qū)的電網(wǎng)已經(jīng)形成了220 kV的環(huán)網(wǎng)，還有110 kV的電網(wǎng)大多為備用供電格局，這些電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極為堅強，使電網(wǎng)的供電能力有了很大的提升。該地區(qū)的配電網(wǎng)主要為架空電纜混合網(wǎng)，在變電站當中，10 kV的母線一般以單母線分段為主，10 kV采用不接的方式，主要的接線方式分為3種：第一種是單輻射接線方式，第二種是單聯(lián)絡接線方式，還有一種是兩聯(lián)絡接線方式，很少有線路使用三聯(lián)絡的接線方式。在眾多的線路中，電纜線路主要使用單環(huán)網(wǎng)，還有一些線路是使用多聯(lián)絡的接線方式。城市發(fā)展規(guī)劃中，該區(qū)域處于核心區(qū)，同時位于經(jīng)濟走廊的中心，有效地發(fā)揮了此次方案研究的地理位置，主要選擇在某地區(qū)的核心地帶。將該地區(qū)的片區(qū)用做電網(wǎng)建設區(qū)域，該地區(qū)的總面積達到16 km2，在中心城區(qū)的輻射帶動作用。

2 加強配電網(wǎng)自動化改造的主要方式

2.1 網(wǎng)絡優(yōu)化改造的主要方法分析

（1）在實施網(wǎng)絡優(yōu)化改造的過程中，可以結(jié)合城網(wǎng)網(wǎng)架調(diào)整，進一步解決城區(qū)線路單輻射的問題，最終形成單聯(lián)絡線路。不僅如此，還可以結(jié)合城網(wǎng)網(wǎng)架調(diào)整，進一步解決線路聯(lián)絡不足的問題，最終形成兩聯(lián)絡線路。

（2）對城東和城西的線路進行改造，可以在主干線的位置，新增分段開關，設立4臺分段開關，能夠進一步解決線路架空分段數(shù)不夠的問題，確保線路滿足自動化分段的要求。由于一些地區(qū)的線路架空分段較少，并且線路設置不夠合理，對于這種環(huán)網(wǎng)線路需要加強建設和調(diào)整，包括對線路基本長度以及實際裝帶容量的調(diào)整等。

2.2 加強饋線自動化建設

饋線自動化建設主要分為3個部分的內(nèi)容，首先是對電纜線路的建設，由于電纜線路的種類不同，所采取的建設方式也不同。對于不投入重合閘的架空線路以及電纜混合線路，可以采用集中型饋線自動化方式進行建設。在自動化饋線建設中，為了避免其他事情的出現(xiàn)影響主干線業(yè)務的正常運行，可以通過分界開關將測饋線的用戶故障隔離，從而為線路的正常運行提供基本保障。最后一個內(nèi)容是準確辨別故障點的位置，通過使用具有通信功能的故障指示器，可以對架空分支線的故障進行辨別。

在配電系統(tǒng)的運行中，當配電主站系統(tǒng)檢測出配電終端的故障問題時，會及時根據(jù)各系統(tǒng)環(huán)節(jié)的運行情況，對故障問題進行判斷，然后結(jié)合故障問題的來源和根據(jù)，對出現(xiàn)的故障進行處理。在此過程中，相關人員主要通過分析故障的基本類型和準確區(qū)域，將出現(xiàn)故障的區(qū)域進行隔離，然后，將非故障的區(qū)域加以恢復。

2.3 合理安裝分界開關

為了保證用戶用電的安全，可以在用戶側(cè)增加分界開關，如果用戶側(cè)出現(xiàn)短路情況，分界開關就會配合變電站，將斷路故障隔離；當用戶側(cè)出現(xiàn)單向接地故障時，分界開關就會結(jié)合零序電流數(shù)據(jù)進行自動分閘，并及時地將故障問題切除。

當產(chǎn)生相間短路狀況時，線路就會產(chǎn)生故障，變電站的出線斷路器可以在較短的時間內(nèi)檢測出該線路的短路故障，并及時做分閘處理，最終可以減少短路故障對人們的生活以及工作所造成的影響和危害。在變電站的10 kV出線斷路器合閘之前，負荷開關將會及時斷開，對所出現(xiàn)的故障進行有效的隔離。不僅如此，變電站出現(xiàn)斷路器在分閘之后，主站就會通過遙控的方式發(fā)出合閘指令，對線路的正常運行提供基本的保障。

當產(chǎn)生單相接地故障時，分界負荷開關可以直接將故障進行切除，從而更好地避免了故障對主干線的影響，同時也減少了故障對用戶的影響。

3 自動合閘功能的設置對配電網(wǎng)造成的影響分析

隨著城市電網(wǎng)的發(fā)展，單輻射的線路之間減少，進而形成了一種具有多功能型的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這種配電網(wǎng)架一般都是多分段、多聯(lián)絡的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。該文主要以簡單的雙電源回路為例，說明這種多功能的配電網(wǎng)架對帶電作業(yè)的影響，具體的圖形如圖1所示。

在圖1中，QF1、QF3主要為重合器，QF2則為聯(lián)絡斷路器，而QL1、QL2為分段器，K1是故障點。在日常工作中，聯(lián)絡斷路器常常處于一種熱備用的狀態(tài)，其兩側(cè)的隔離開關位置往往處于合閘位置。

3.1 對電網(wǎng)安全的影響

如果作業(yè)人員在線路段L3上進行作業(yè)時，而K1點剛好出現(xiàn)了永久性的故障問題。在這種情況下，可以讓QF1以及QL1配合動作，從而恢復L1位置的供電，隔離L2上的K1點故障，還可以利用聯(lián)絡斷路器QF2自動合閘的方式對L3從電源的位置進行轉(zhuǎn)供。此時，聯(lián)絡斷路器在合閘的過程中容易產(chǎn)生合閘電壓，就會對電網(wǎng)的作業(yè)安全造成嚴重的影響。

3.2 對作業(yè)人員的影響

如果作業(yè)人員在QL1、QL2的裝置上進行帶電作業(yè)時，作業(yè)中的K1點引發(fā)短路事故。在K1點發(fā)生故障時，QF1與QL1就會配合動作，從而在較快的時間內(nèi)恢復對L1的供電，雖然這種方式一定程度上可以提供供電保障，但是仍然會對工作人員造成一定的影響。在隔離K1故障點的過程中，QL1合閘的動作會對作業(yè)人員造成很大的傷害。

為了確保帶電作業(yè)人員的安全，在配電架空線上開展帶電作業(yè)時，一方面需要停用作業(yè)線路出線重合器的重合閘裝置，進一步取消聯(lián)絡斷路器的自動功能。如果線路在此時發(fā)生故障，停電范圍將會擴大，停電時間也會延長，對供電用戶所造成的影響比較大。所以，采取最好的解決措施就是不停用出線開關自動重合閘裝置，并且不停用聯(lián)絡斷路器自動合閘功能，將作業(yè)點兩側(cè)的自動合閘功能取消，避免作業(yè)人員在QL1與QL2的裝置上進行作業(yè)，這樣可以更好地促進作業(yè)人員的人身安全。

3.3 斷路器和熔斷器的控制

在自動化配電的電網(wǎng)中，加強對10 kV架空分支線的斷路器和熔斷器的控制，自動分閘切除故障電流是其中一種方法，但是還應該考慮到多次重合閘功能。為此，在支線上實施帶電作業(yè)時，需要按照相關規(guī)程來判斷系統(tǒng)中性點的運行方式，判斷帶電作業(yè)時可能出現(xiàn)的故障，從而選擇對重合閘裝置的停用與否。

4 結(jié)語

近年來，隨著配電自動化功能的實現(xiàn)，促進了配電網(wǎng)絡接入方式的變化。不僅如此，配電網(wǎng)絡接入設備的元件也發(fā)生了較大的改變，在此過程中，需要重新評估新的配電網(wǎng)，尤其是要加強對原有配電網(wǎng)知識的梳理，包括對配電作業(yè)操作方法以及操作程序的梳理，從而更好地適應新型配電網(wǎng)運行的要求。在新的配電網(wǎng)當中，為了確保帶電作業(yè)的安全性，還需要更改配電網(wǎng)的接入方式以及相關的接入設備，更好地發(fā)揮供電可靠性的作用和意義。

參考文獻

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