基于10kV中壓發(fā)電車的不停電作業(yè)

雷永桂　許福忠　葛建偉　陳東鵬　許春謀

摘? 要：不停電作業(yè)是減少停電事件、減少直接經(jīng)濟(jì)損失和增強(qiáng)人民幸福生活的重要舉措。隨著不停電作業(yè)技術(shù)的發(fā)展，不停電作業(yè)方式也不斷地多樣化。文章結(jié)合不停電作業(yè)開展情況，理論分析了幾種旁路作業(yè)方式，闡述了不同不停電作業(yè)方式的生產(chǎn)條件。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，從理論、技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及實(shí)踐結(jié)果等方面，具體分析基于10kV中壓發(fā)電車的不停電作業(yè)方式。實(shí)現(xiàn)了從10kV中壓發(fā)電車向10kV配網(wǎng)輸送電能，保證檢修線路后端能在不停電的前提下完成檢修作業(yè)。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng);不停電作業(yè);中壓發(fā)電車;旁路作業(yè)

中圖分類號：TM84 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）31-0065-04

Abstract： Live-line working is an important measure to reduce blackouts， reduce direct economic losses and enhance people's happiness. With the development of live-line working technology， the method of live-line working is constantly diversified. This text theoretically analyzed several bypass working ways， and expounded the production conditions under different live-line working methods combining with the development of live-line working. Combined with the production practice， the live-line working method based on 10kV medium-voltage generator car is analyzed in detail from the aspects of theory， technical key points and practical results. It realizes the transmission of electric energy from 10kV medium-voltage generator car to 10kV distribution network， and ensures that the overhaul working can be completed without power failure of the back end of the overhaul line.

Keywords： 10kV distribution network; live-line working; medium voltage generator car; bypass working

引言

配網(wǎng)不停電作業(yè)是國際先進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)提升供電可靠性的重要措施，在不停電、減少預(yù)安排停電時間和停電范圍，提升客戶用電體驗(yàn)等方面有著重要的作用。不停電作業(yè)以實(shí)現(xiàn)不停電或縮短停電時間或減小停電范圍，提高設(shè)備完好率、供電可靠性和用戶滿意度為目標(biāo)。旁路作業(yè)能更有效地實(shí)現(xiàn)這目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)對客戶的不間斷供電，是一種配網(wǎng)不停電檢修的有效手段[1]。

本文以下分四節(jié)，分別是幾種旁路作業(yè)方法簡介、10kV中壓發(fā)電車不停電作業(yè)原理分析、實(shí)踐與結(jié)論。通過實(shí)踐驗(yàn)證了基于10kV中壓發(fā)電車的不停電作業(yè)的可行性。采用多種不同的旁路作業(yè)方式，進(jìn)行不停電作業(yè)的技術(shù)儲備。

1 作業(yè)方法簡介

結(jié)合公司開展旁路作業(yè)情況，方法有：架空線路到架空線路、架空線路到環(huán)網(wǎng)柜、環(huán)網(wǎng)柜到環(huán)網(wǎng)柜、10kV線路經(jīng)移動箱變車到0.4kV線路等旁路作業(yè)方法。其中旁路作業(yè)系統(tǒng)包括：柔性旁路電纜、可遙控旁路開關(guān)、插拔式快速直通中間接頭或插拔式快速T形中間接頭、絕緣橫擔(dān)、防潮布等部分組成。旁路作業(yè)不停電作業(yè)方式還涉及帶電搭接、拆除柔性旁路電纜等絕緣手套作業(yè)法不停電作業(yè)方式[2]。以下通過不同旁路作業(yè)系統(tǒng)原理圖進(jìn)行簡要描述，加強(qiáng)對幾種旁路作業(yè)檢修方法理解。

1.1 架空線路到架空線路旁路作業(yè)

架空線路到架空線路旁路主要分兩種方式，一種是由某一回架空線電源側(cè)通過旁路系統(tǒng)對本回檢修線路后段進(jìn)行供電;另一種是由另一回架空線路通過旁路系統(tǒng)對本回檢修線路后段進(jìn)行供電。根據(jù)配電線路架設(shè)情況及結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場條件、鋪設(shè)旁路線路長度等等因素，選擇適當(dāng)?shù)募芸站€路到架空線路旁路作業(yè)系統(tǒng)。

通過同一架空線電源側(cè)通過旁路系統(tǒng)對本回檢修線路后段進(jìn)行供電，同一回路架空線路旁路系統(tǒng)如圖1所示。

由圖1可知，同一回路架空線路旁路系統(tǒng)從檢修線路區(qū)間前段電源側(cè)取電，經(jīng)過旁路系統(tǒng)對檢修線路后段進(jìn)行供電。檢修線路可實(shí)現(xiàn)停電大規(guī)模整改或檢修，且不影響后段線路負(fù)荷供電，加強(qiáng)電網(wǎng)供電可靠性。

通過另一架空線路通過旁路系統(tǒng)對該回檢修線路后段進(jìn)行供電，不同回路架空線路旁路系統(tǒng)如圖2所示。

由圖2可知，不同回路架空線路旁路系統(tǒng)從某線路Ⅰ回取電，經(jīng)過旁路系統(tǒng)對某線路X回檢修線路后段進(jìn)行供電，而檢修線路前段仍由本回線路供電。不同回路架空線路，可能是同桿塔架設(shè)多回路線路，也可以是臨近桿塔架設(shè)回路線路，結(jié)合作業(yè)現(xiàn)場實(shí)際情況，制定可行、有效作業(yè)方案。

1.2 架空線路到環(huán)網(wǎng)柜旁路作業(yè)

當(dāng)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜需要檢修時，可采用架空線路到環(huán)網(wǎng)柜旁路系統(tǒng)對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行供電，對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜進(jìn)行停電檢修，如圖3所示。

由圖3可知，架空線路到環(huán)網(wǎng)柜旁路系統(tǒng)從某線路Ⅰ回取電，經(jīng)過旁路系統(tǒng)對10kV某線路#X環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線供電。斷開檢修電纜兩端相關(guān)聯(lián)斷路器和隔離開關(guān)，閉合接地刀閘，對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜進(jìn)線停電檢修。

由圖3可知，生產(chǎn)需要的時候，也可由環(huán)網(wǎng)柜到架空線路進(jìn)行旁路作業(yè)。從環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行取電，為架空檢修線路后段進(jìn)行供電。此外，架空線路到環(huán)網(wǎng)柜旁路作業(yè)方式可運(yùn)用于開關(guān)柜、開閉所等設(shè)備進(jìn)線電纜的檢修。

1.3 環(huán)網(wǎng)柜到環(huán)網(wǎng)柜旁路作業(yè)

對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜進(jìn)行停電檢修時，還可以采用環(huán)網(wǎng)柜到環(huán)網(wǎng)柜旁路作業(yè)，如圖4所示。

由圖4可知，環(huán)網(wǎng)柜到環(huán)網(wǎng)柜旁路作業(yè)系統(tǒng)從10kV某線路#Ⅰ環(huán)網(wǎng)柜取電，經(jīng)過旁路系統(tǒng)對10kV某線路#X環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線供電。斷開檢修電纜兩端相關(guān)聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)，閉合接地刀閘，對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜進(jìn)線停電檢修。

此外，當(dāng)架空檢修線路含有支路時，可以通過用T形接頭替換直通接頭對多個環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線電纜進(jìn)行不停電作業(yè)檢修，實(shí)現(xiàn)多路旁路作業(yè)。綜上所述，通過旁路作業(yè)對架空線路及電纜進(jìn)行不停電檢修作業(yè)，做到真正不停電或者減小停電范圍，大大加強(qiáng)了電網(wǎng)的供電可靠性。

2 中壓發(fā)電車不停電作業(yè)原理分析

以上旁路作業(yè)方式要求提供可靠的、堅強(qiáng)的回路線路作為電源，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)實(shí)踐中，仍然存在不具備臨近回路線路的孤立回路或者作業(yè)環(huán)境不允許鋪設(shè)過長的旁路系統(tǒng)，如跨越江河等。為實(shí)現(xiàn)“能帶不?！?、加強(qiáng)供電可靠性，有必要采用新的旁路作業(yè)方式，基于10kV中壓發(fā)電車的旁路作業(yè)。

2.1 中壓車簡介

10kV中壓發(fā)電車直接發(fā)出10kV高壓電，不需要進(jìn)行升壓;可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸距離為5～15km;大功率輸送，可實(shí)現(xiàn)1000～2400kW，并且允許多臺并機(jī)。由于中壓發(fā)電車直接向配網(wǎng)輸送電能，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，因此可向多用戶供電，且實(shí)現(xiàn)真正意義上的不停電，中壓發(fā)電車電路簡圖如圖5所示。

由圖5可知，中壓發(fā)電車包含4個柜，分別是機(jī)組進(jìn)線柜、負(fù)載出線柜、市電進(jìn)線柜及PT柜。此外，中壓發(fā)電車不但能通過發(fā)電機(jī)組向市電送電，也可以通過其他線路市電經(jīng)過中壓發(fā)電車向市電輸送電能。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

中壓車使用前對線路負(fù)荷進(jìn)行測量，線路負(fù)荷不允許超過中壓車最大負(fù)荷。此外，中壓車的運(yùn)用主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：相序核對、并網(wǎng)技術(shù)、諧波抑制等相關(guān)方面。

針對中壓車的核相方法有：運(yùn)用中壓車自帶核相功能、核相儀、旁路開關(guān)核相功能。

根據(jù)資料[3]可得分布式電源接入電網(wǎng)系統(tǒng)方式，如表1所示。

分布式電源，電壓表現(xiàn)形式上往往不能實(shí)現(xiàn)或維持理想供電系統(tǒng)對電壓的波形要求[5]。存在著電壓偏差、電壓波動、電力諧波等問題。

對于以上問題，中壓車可實(shí)現(xiàn)在線閉環(huán)并網(wǎng)，在配網(wǎng)線路帶負(fù)荷的情況下進(jìn)線并網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)自動并網(wǎng)。在保證相序正確的前提下，通過中壓車機(jī)組閉環(huán)控制系統(tǒng)，不斷縮小相位差，電壓等波形差，在誤差允許范圍內(nèi)自動并網(wǎng)，并網(wǎng)原理圖如圖6所示。

由圖6可知，通過兩條旁路系統(tǒng)將10kV配電網(wǎng)與中壓車鏈接，可根據(jù)實(shí)際需要選擇機(jī)組或者市網(wǎng)作為供電電源。

根據(jù)上述簡介，得到并網(wǎng)動態(tài)原理圖，如圖7所示。

3 實(shí)踐

計劃在12月05日對10kV紡工Ⅰ回奈厝前支路#18桿-10kV青蓮支路#13桿之間的架空線路進(jìn)行大修，施工作業(yè)時10kV紡工Ⅰ回青蓮支路#13桿后段的青蓮小學(xué)#1變（容量為250kVA）、青蓮村#4公用變（容量為400kVA）將停電。

經(jīng)現(xiàn)場勘察及檢測負(fù)荷電流，10kV紡工Ⅰ回青蓮支路架空線路勘察情況如表2所示。10kV中壓發(fā)電車額定容量為1000kW、10kV安全載流量為57.7A，旁路柔性電纜為50mm2銅質(zhì)電纜、安全載流量為200A，滿足負(fù)載要求。

根據(jù)圖7和表1，將10kV中壓發(fā)電車通過出線柜911負(fù)荷開關(guān)與旁路柔性電纜連接，搭接至10kV紡工I回青蓮支路#20桿靠#21桿側(cè)，并由10kV中壓發(fā)電車臨時發(fā)電向10kV紡工Ⅰ回青蓮支路#13桿后段供電（共兩臺配變，分別為青蓮小學(xué)#1變、容量250kVA，青蓮村#4公用變、容量400kVA），保證小學(xué)及公用變正常供電。

通過制定作業(yè)方案后，整個系統(tǒng)供電過程進(jìn)行大約10個小時，期間10kV中壓發(fā)電車發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，未出現(xiàn)任何異常情況，10kV中壓車旁路系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果如表3所示。

10kV中壓車相關(guān)實(shí)物圖如圖8所示。

4 結(jié)論

本次應(yīng)用有效地驗(yàn)證方案的可行性，是較為成功的應(yīng)用案例。在作業(yè)過程中，作業(yè)人員積累了10kV中壓發(fā)電車作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，也在作業(yè)中查找了一些問題，為以后10kV中壓發(fā)電車的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備。中壓車現(xiàn)場圖如圖9所示。

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