試論輸電線路帶電作業(yè)的安全防護

馬思洋

摘 要：輸電線路的安全作業(yè)對于用戶電能的使用和電網(wǎng)的穩(wěn)定運行都有著重要的意義，提升輸電線路的安全作業(yè)勢在必行。本文通過對輸電線路帶電安全作業(yè)及其保護原理的研究，表明輸電線路安全作業(yè)的提升對于電網(wǎng)的穩(wěn)定和能源利用率的改善有著極為重要的作用，同時為現(xiàn)代輸電線路的通信提供創(chuàng)新的思路。

關(guān)鍵詞：輸電線路；帶電作業(yè)；安全防護

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

1.工作人員在帶電作業(yè)中受到的影響分析

1.1 工作人員受到電流的影響

電力工作人員在進行帶電作業(yè)的過程中，由靜態(tài)電擊到暫態(tài)電擊而引起的電流能給工作人員的身體造成極大的危害。工作人員如果站在低電位，并且和地絕緣導體相接觸，就會使導體中的電流釋放出來，進而人體形成暫態(tài)電擊。在人觸電時，零線對地的電壓將不是0，可以是單相電壓或者線電壓，遠遠超出保護值，因此防雷控制保護器進行動作，讓開關(guān)跳閘，切斷電路，從而保障了人身的安全。電流型則主要用來保護變壓器周圍的人身安全，在人觸電時，可以產(chǎn)生零序電流，使得電流被防雷控制保護器檢測到，從而斷開電路，保護人身安全。VigiDPN系統(tǒng)可以進行電流的動作保護，將相線和中性線同時進行切斷，在電流過載等情況下，給人以直接的保護。

1.2 工作人員受到強電場的影響

輸電線路的交流電線路在運行過程中會造成工頻電場。當電壓等級提高時，電場強度也會提升，而當導線距離變大時，電場強度則會變小，工作人員在強電場中就會感到不適。

通過相關(guān)實驗表明，當工作人員進入電場時會導致電場發(fā)生突變，這也就是工作人員在高空進行帶電作業(yè)的安全隱患，嚴重時還可能出現(xiàn)人員傷亡的情況。 在輸電線路設(shè)備的應用與實踐中，經(jīng)常出現(xiàn)這些問題，比如動作時間問題、合并單元與智能終端的可靠性問題等，均屬于變電系統(tǒng)單元保護的范疇，在330 kV以上的智能變電站，單元保護故障易使供電線路出現(xiàn)大面積癱瘓。輸電線路需要有效實現(xiàn)高速傳輸信息化數(shù)據(jù)，根據(jù)實際的工作需求進行通信建設(shè)，不同的參建人員能夠避免重復施工，使人力、物力、財力損耗減少。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性和準確性在提高繼電保護調(diào)度運行效率中作用巨大，可以實現(xiàn)真正的同步不失真?zhèn)鬏斝畔ⅲ瑴p少信號盲區(qū)，準確性高，環(huán)境因素限制較少。

帶電作業(yè)主要有以下3種，分別為等電位作業(yè)、地點位作和中間電位作業(yè)，其中最危險的是等電網(wǎng)作業(yè)，因為這個過程中，人體很容易觸碰到高壓的部分，可能使得危險的電流通過人體，導致人體觸電，所以對于帶電的操作人員來說，應當做到全身進行靜電屏蔽，另外還要保證電氣的連接較為科學。在地電位作業(yè)時，人體需要進行絕緣，采用絕緣工具進行操作，同時在不同的電壓等級設(shè)備上進行操作時，應該保持足夠的空氣間隙距離。在中間電位作業(yè)時，要采用絕緣工具，在高壓電場中，不接觸高壓帶電體，是前面兩種的中間情況，因此安全要求要進行綜合考慮。對于220 V線路桿塔及變電所構(gòu)架上進行間接作業(yè)時（人處于大地電位作業(yè)包括桿塔緊螺絲工作）應穿導電鞋，將電場引起的人體電流（暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)）限制在1mA以下。在超高壓輸變電設(shè)備上進行等電位作業(yè)及采用中間電位法的作業(yè)必須穿合格的全套屏蔽服，并注意各部連接可靠，作業(yè)中不允許脫開。

2.輸電線路的連接與差動保護

2.1 線路連接

實際應用中，差動保護功能發(fā)揮時必須對繞組變壓器配備相應的設(shè)備，通常情況下可以選擇把電流互感器安裝到變壓器的兩側(cè)位置，接著再將各條線路根據(jù)電氣圖紙進行有序地連接。要使用一樣的儀器對其他電路中相同的繼電器數(shù)據(jù)進行測量，對得到的結(jié)果進行明確，確定其是否發(fā)生了故障，而不是僅僅在測量一會的情況下對其進行修理。而是改變運行狀態(tài)再進一步測量分析。

煤礦上的配電中心可以對煤礦上的所有電路進行劃分，集中檢測，作為一次設(shè)備對相當大的一部分電路上主要節(jié)點進行維護，相關(guān)的繼電器要求要有足夠大的容納度。單個開關(guān)元件能夠?qū)χ饕€路以及底下的分支電路在第一時間內(nèi)進行劃分，方便及時找到故障的位置。為了避免線路因為偶然的外界因素造成影響判別，可以在母線的保護電路上設(shè)立多條線路，確保在一條線路出現(xiàn)問題狀況的時候，其他線路可以快捷有效的進行工作代替，保障輸電線路能夠正常持續(xù)的運行。這種方式不僅可以有效緩沖電站發(fā)電機負載轉(zhuǎn)矩的變化對并網(wǎng)控制產(chǎn)生的干擾，而且還能夠有效阻隔電網(wǎng)擾動對同步發(fā)電機的影響。

另外一個不當之處是，一旦有一部分器件損壞的時候，就有可能對整個系統(tǒng)的其他部件都造成損壞。良好的電路連接可以定義為保持在規(guī)定范圍內(nèi)的穩(wěn)定電路電壓。一般來說，電路連接用于描述驅(qū)動電負載的電功率和使負載正常工作的能力。沒有可靠的電路，電氣設(shè)備或負載可能發(fā)生故障、過早失效或根本不工作。電力工業(yè)包括發(fā)電、電力輸送并且最終向位于電網(wǎng)邊緣的用戶端分配電能，然后電流進入終端用戶的布線系統(tǒng)，直到它到達負載。將電能從生產(chǎn)區(qū)域移動到消耗區(qū)域的質(zhì)量與天氣、發(fā)電量、用電需求和其他因素的變化有關(guān)。電路連接主要描述電壓的質(zhì)量而不是功率或電流的質(zhì)量，功率僅僅是能量的流動，負載所需的電流在很大程度上是不可控的。

2.2 差動保護的實現(xiàn)

一旦運行過程中的變壓器出現(xiàn)了故障，不管是短路故障，還是誤動故障等，那么差動保護線路中的回路會都會由于I2的存在，使得其流通方向出現(xiàn)一定的改變。通過啟動繼電器，其將正常距離繼電器的操作限制在起動繼電器特性內(nèi)的條件，這是通過中繼站上的負載的相位和幅度監(jiān)測得出的。該特性在可能的正常相位角處接受比在異常相位角更重的線電流。然而，某些不平衡故障表現(xiàn)出正常的相位角，并且這些故障通過相當?shù)木€路電壓下降來檢測。短時間內(nèi)造成電壓值出現(xiàn)大幅波動，這種現(xiàn)象的主要危害在于，可能因為瞬時電壓故障而導致線路與設(shè)備不可逆的損壞，處理方法主要有提供不間斷電源、電壓整流器等。對于上述案例，采用不間斷電源（UPS）、無功功率補償器（SVG）等設(shè)備可以有效地減輕電壓波動對于設(shè)備帶來的影響，起到平波的作用，同時也減輕了對于線路的損耗，是相對科學有效的辦法。endprint

3.輸電線路帶電作業(yè)的防護

3.1 安全作業(yè)

工作人員在正常電壓輸電線路進行帶電作業(yè)過程中，人員在進入電位時與體表電場強度與中周圍電場不是固定不變的，工作人員在登高繼續(xù)帶電作業(yè)時，越往高處攀爬人員離帶電導體越近，體表場強也就會不斷提升，場強在與導線處于同樣高度時會比較強。

工作人員在絕緣子橫擔端部進行帶電操作，人體體表場強值就會變高。主要操作是：測量每個導線上的電壓和繼電保護，并移除穩(wěn)態(tài)交流電功率信號。所得到的濾波電壓信號乘以傳輸線的特征導納，然后與濾波繼電保護信號組合，以產(chǎn)生3個繼電保護信號，表示由入射行波引起的每個導線上的繼電保護，3個繼電保護信號表示每個導線上的繼電保護由正向行波引起。

比較器比較6個繼電保護信號以提供對故障方向的指示，并且當故障處于受保護線路段時提供使能信號。對3個入射波繼電保護信號進行濾波以提供表示通過入射行波的第一傳播模式在傳輸線上產(chǎn)生的總繼電保護的模態(tài)信號。鑒相器處理3個入射波信號，模態(tài)信號和使能信號以提供故障相導體的指示。

工作人員從高塔地電位向帶電體等電位進行靠近時，人體體表場強也會逐漸增大；當工作人員從水平方向向帶電體靠近時，人員身體部位場強的態(tài)勢呈U型表現(xiàn)出來，胸部與腹部的場強較低，頭頂與腳尖的場強較高；工作人員在進行帶電作業(yè)并與導線等電位時，人體的體表場強值會達到最大。

3.2 遠程保護

輸電線路安全控制系統(tǒng)采用計算機、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信和圖形用戶界面進行高級過程監(jiān)控管理。通過輸電線路安全監(jiān)控計算機系統(tǒng)來處理使得電能狀況能夠被監(jiān)測，中控調(diào)度臺可以發(fā)出過程命令。實時控制邏輯由連接到現(xiàn)場的傳感器和控制器的網(wǎng)絡化模塊執(zhí)行。輸電線路安全系統(tǒng)被開發(fā)作為遠程訪問各種本地控制模塊的通用手段，這些模塊可以來自不同的制造商，允許通過標準自動化協(xié)議對電能的情況進行監(jiān)控。在實際運行中，大型輸電線路安全系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成與功能上的分布式控制系統(tǒng)非常相似，并且具有多種與電能設(shè)備數(shù)據(jù)傳送接口的手段。它們可以控制多個電能設(shè)備的過程，并且可以遠距離進行監(jiān)測。輸電線路自動保護技術(shù)綜合了通信技術(shù)與計算機技術(shù)，通過一定的協(xié)議，將位于不同地域的計算機通過硬件進行有線或者無線連接，將其作為一個集合。通過光纖、寬帶等方法或介質(zhì)，空調(diào)自動控制通過硬件軟件共享信息或數(shù)據(jù)，與連接的大量計算機進行資源的交換，對于集中的資源進行統(tǒng)一的維護、清理、整合。但由于該性質(zhì)，在其顯示進步階段引進了對應的智能化關(guān)鍵措施，以實行輸電線路安全作業(yè)的可靠性保護技術(shù)。

結(jié)語

安全作業(yè)對于輸電線路的穩(wěn)定運行具有重要的作用，該技術(shù)的更新?lián)Q代是一條光明而曲折的路，在這條路上會出現(xiàn)很多難題與挑戰(zhàn)，這個任務長期而又艱巨，需要結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，不斷地進行總結(jié)歸納。為實現(xiàn)自身的長遠發(fā)展而進行大膽革新，利用創(chuàng)新思維進行現(xiàn)代化建設(shè)，從而大踏步地走向科學高效的輸電線路建設(shè)目標。

參考文獻

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