配电网关键技术及应用——不停电作业技术
目前，我国配电作业是以停电作业为主、不停电作业为辅。供电企业开展不停电作业，可以避免配电设备因检修等工作导致的停电，大幅提高供电可靠性，在增加供电量的同时为企业增加经济效益，创造更多的社会效益。因此，开展不停电作业对于提高配电网的供电可靠性水平具有重要意义。 本文章首先对不停电作业技术进行了概述；然后，依次介绍了电缆网不停电作业技术面临的困难及其解决方案，电缆不停电作业原理以及旁路布缆车、旁路配变车的功能特点；最后，还介绍了电缆网不停电作业技术的应用情况。 不停电作业技术分类配电线路及设备在长期运行中需要经常测试、检查和维修。在经济发达国家和地区，由于其对供电可靠性的要求极其严格，因而不停电作业在这些国家和地区应用较为普遍。不停电作业技术主要分为带电作业技术和旁路作业技术。 带电作业技术 带电作业是在不停电的高压线路及其电气设备上进行检修、测试的一种作业方法。作业人员需要穿戴绝缘服、持绝缘工器具，作业内容有带电测试、带电检查、带电维修、带电更换设备等，作业的对象包括发电厂和变电站电气设备、架空输电线路、配电线路和配电设备等高压电气设备，使用的装备有绝缘式高空作业车等。20世纪60 年代至80年代初，国内曾推广开展配电网带电作业，但由于作业方式不规范及缺乏合适的专用成套设备和安全防护用具，一度造成作业事故较多。在近十年中，我国电力企业针对配电网带电作业制订了一系列规范性技术标准，特别是随着绝缘高空作业车和专用工器具以及先进作业方法的引入，对配电网带电作业的广泛开展起到了有力的推动作用。
旁路作业技术 旁路作业是通过转供线路临时替代配电线路供电，对需要检修的高压线路及其电气设备实施断电检修而不间断对用户供电。作业人员除在旁路两端需要带电作业外，在检修作业工作区域内不需带电作业。旁路作业的内容有测试、检查、维修、更换设备等，作业对象有变电站电气设备、架空输电线路、配电线路和配电设备等高压电气设备，使用的装备有绝缘式高空作业车、应急旁路布缆车、旁路作业工具库车、应急旁路配变车、移动环网柜车、移动负荷开关车等。在国际上，旁路作业法是近20年来逐步发展起来的一种先进的电力检修施工作业方法，在欧、美、日、韩等经济发达国家已普及使用，其技术和产品均已趋于成熟，特别是在美国日韩和台湾地区，其使用的主要装备有绝缘式高空作业车、应急旁路布缆车、旁路作业工具库车、应加旁路配变车、移动环网柜车、移动负荷开关车，使用的其他设备有高压柔性电缆及其配套的自锁定快速插拔式中间接头和终端、柔性电缆快速插头、连接器、干式变压器、环网柜、高压负荷开关、低压断路器、低压快速自投装置以及绝缘工器具等。
电缆网不停电作业技术难点及解决方案 电源接入问题 目前，针对架空线路的不停电作业技术已经十分成熟，架空线路旁路电源的接入方法单一，普遍采用带电作业跨接引流线的形式。随着城市配电网电缆化率的不断提高，电缆网不停电作业需求越来越大，而要开展电缆网不停电作业，首先应解决旁路电源的接入问题。 旁路电缆的采用，可解决常规带电作业面临的纯电缆网络无法获取电源的难题。通过旁路电缆连接线路段两端的环网柜备用间隔开关，将电源引向负荷侧，实现在整个作业过程对用户不停电的情况下开展设备停电检修工作。 电缆接口问题 目前，城市配电网中环网柜接头的种类、品牌、内部接头形式等种类繁多，如果针对每种接头形式对应配备一套旁路电缆，一是成本较高，二是造成资源浪费。 针对上述问题，有两种解决方案：一是通过为旁路电缆的固定连接头匹配多款适用于国内常用开关柜的快速转换接头，根据不同接头形式进行更换，实现与现场不同开关设备的快速连接；二是在配电设备投运时安装快速插拔接口，实现旁路电缆的快速接入。
快速、安全投入作业问题 供电企业在开展旁路作业时，通常需要将转移负荷所需的配电变压器、户外环网柜、电力电缆等设备通过载重车辆及起吊车辆装载运输至作业现场，然后通过人工将全部设备卸车再分类组装，造成作业现场设备众多，场面混乱，准备时间非常长，且旁路设备在运输过程中往往缺乏有效的防护措施，给后期作业带来安全隐患。同时，由于作业车辆和负荷转移设备易受道路交通限制，无法在人流、交通密集的城市区域开展作业，极大限制了旁路不停电作业方式在城市配电网应急抢修和配电线路检修作业中的应用。 通过对电缆、负荷开关、配电变压器、连接金具、绝缘遮蔽工具、个人防护用具和专用电动、液压设备等各类设备及器材的集成化布置，形成以应急旁路布缆车、应急旁路开关车、专用工具车等专用车辆为主体的，可实现快速移动的集成化旁路作业体系，通过模块化的组合实现现场负荷的快速转移以及检修工作的安全开展。
电缆网不停电作业原理电缆网不停电作业采用旁路作业法。其原理为：在现场快速装配一条临时旁路线路，跨接故障或例行维护线路段，通过操作旁路开关，断开该线路段的电源，将电源引向临时旁路线路，通过旁路系统保持对该线路段下级10kV用户的不间断供电，同时对进入停电状态的线路段进行检修或维护。这种线路旁路系统还可以通过安装旁路接头，实现任意延长或减短临时旁路线路的长度，以跨接不同长度的线路段。电缆网不停电作业原理示意图如图所示。
旁路布缆车的应用旁路作业系统是一种由旁路电缆、旁路接头、旁路开关以及相关辅助器材和设备组成的临时供电系统。旁路布缆车可弥补传统作业车辆的缺点，使旁路作业更加安全和便捷。车内配有自动化电缆卷盘装置，可装设1200m 10kV高压柔性电缆，可根据工作需要自动收放电缆，随车还配有起吊装置，满足卷盘起吊需求。 旁路布缆车整体受力均匀，稳定性好，可适用于各种复杂工况。整套布缆机构按逻辑控制顺序运行，拥有多点感知保护装置，可有效防止误动作，各机构动作均为遥控控制，运行安全可靠。 布缆机构为全循环控制，在开展旁路作业时，可根据实际作业线路距离，调整装入卷盘的数量，以满足不同长度电缆的运输需求，其具有运输效率高、使用方便、运输安全等特点。
应急旁路配变车的应用目前，配电变压器多为固定式柱上变压器或箱式变压器。当配电变压器出现故障时，往往采用停电检修或停电更换变压器的方法，对用户停电时间较长。不停电检修配电变压器的方法有两种，一种是以柴油发电车作为临时电源向终端用户供电，该方法存在噪声大、空气污染大等缺点；另一种是以应急旁路配变车作为旁路供电系统临时替代配网中的变压器等待检修设备。下面重点介绍新型应急旁路配变车的功能特点。 新型应急旁路配变车是装有干式变压器的移动电源。变压器的高低压侧各安装了一组高压负荷开关和低压开关，低压侧具有自动核相和检无压功能，变压器可选配有载调压。
短期并列运行 针对配电变压器故障，通过应急旁路配变车快速搭建临时旁路，跨接故障配电变压器，实现变压器的短期并列运行，然后将故障配电变压器退出运行。待故障配电变压器检修完毕后，重新实现两变压器的短期并列运行，最后将应急旁路配变车退出运行。 按照规定，变压器并列运行的条件是：联结组别相同；变比基本一致，误差不超过0.5％；容量比不超过3；短路阻抗基本一致，误差不超过10％。目前，柱上配电变压器Dyn11的连接组别居多，Yyn0的连接组别只占少数；容量基本上在500kVA以下，相差不大；短路阻抗有时会出现不一致。 自动核相 由于交流电存在三相相位角的差异，更换负荷的交流电源时需保证与原电源的三相相位角一致，否则可能导致交流电机反转，造成设备损毁。因此，应急旁路配变车应用于旁路检修作业时，需校核配变车内的变压器与配电网变压器馈出线路之间相位角的一致性。传统的配变车均不带自动核相功能，在旁路检修作业时，均采用人工方式进行核相操作，其操作繁琐，难以适应作业需要。 应急旁路配变车带有自动核相系统，从而避免现场人工核相操作，还可以实现应急旁路配变车内的变压器与配电网变压器馈出线路之间的自动切换。其基本工作原理为：在配变车低压断路器处于断开状态时，将其馈出线路并接到配电网变压器低压馈出端，于是将配电网变压器低压馈出端三相相位信号引入配变车低压柜内的核相仪，核相仪将该信号与低压断路器输入端三相相位进行比对，确认相位是否相同，并将核相结果通过指示灯显示；在低压柜内设有时间继电器，该时间继电器的线圈连接在核相仪电路中，继电器的触头（开关）连接在驱动低压断路器的电操机构的得电电路中；当相位一致时，时间继电器将驱动低压断路器的电操机构，实现自动切换。 检无压自动投切 应急旁路配变车的低压柜内安装有检无压自动切换系统，该检无压自动切换系统由测压继电器和低压断路器构成。其基本工作原理为：在应急旁路配变车的低压断路器处于断开状态时，将其馈出线路并接到配电网变压器低压馈出端，于是将配电网变压器低压馈出端三相电压信号引入应急旁路配变车低压柜内的断路器下端，测压继电器即可测出配电网变压器低压馈出端是否断电，当判断配电网变压器低压馈出端已经断电时，测压继电器即给出信号，使低压断路器电操机构得电吸合，断路器合闸。 在评论区留言，您的喜爱是我创作的动力！ |
