配电自动化对配网带电作业安全的影响初探

作者:未知

  摘  要:配电网作为直接影响供电持续性的关键部分,探讨配电自动化技术对其影响是十分必要的。文章将拟定案例,从配电自动化技术分析、配电自动化对配网带电作业安全的影响、环境因素的影响三个方面进行详细的探讨,旨在促进我国电力系统的发展。
  关键词:电力系统;电网建设;配电自动化;带电作业;配电
  中图分类号:TM76 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)09-0065-02
  Abstract: Distribution network is the key part that directly affects the continuity of power supply, so it is very necessary to discuss the influence of distribution automation technology on it. This paper will draw up a case to discuss in detail from three aspects: the technical analysis of distribution automation, the influence of distribution automation on the safety of live operation of distribution network, and the influence of environmental factors, in order to promote the development of power system in our country.
  Keywords: power system; power grid construction; distribution automation; live work; distribution
  安全、穩定、可靠的电力系统是确保电网建设的基础,但随着电网建设的规模持续增大,仅依靠传统的管理方法难以确保电网管理的高效性与安全性,为此在现有的电网基础上,借助高效、智能、自动化技术可以形成新的智能配电网。新型的智能配电系统本身具有自愈控制与电力信息互动的诸多优势,可以极大的提高电网的配电效率。此外,智能配电网运行的过程中,可以极大的降低人工管理成本,增强其配电效果与配电可靠性,实现配电管理水平的飞升。此外,当电力网运行的过程中一旦发生故障,智能配电网可以借助自动化与智能技术实现故障的迅速报修,以便于工作人员迅速的解决相关问题,保障电网的安全性与可靠性,为人们提供更加优质的电力服务。
  1 拟定案例介绍
  在电网建设持续加强的建设大背景下,某地为了满足当地的电网建设需求,拟建设220kV的环网,并根据当地电网建设的实际需求增设部分110kV的电网作为供电需求的备用电网。该电网工程网架结构坚强性上有了很大的提升,供电能力也持续的增强。在配电网的类型上,以架空类型的电缆混合网为主;在变电站的建设中,采用多种不同方式用以10kV母线接线,主要有单辐射与单联络接线方式,部分母线采用两联络接点方式,极少地方使用了三联络联络方式;在线路的建设过程中,根据当地的实际电网建设需求,主要采用的是单环网建设方式,部分地区的线路接线方式采用的是多联络方法。另外,拟建设地区位于当地经济的核心地带,面积为15.8km2,通过电网的建设更好的发挥该区域的经济辐射与电力服务辐射作用[1]。
  2 配电自动化技术分析
  2.1 优化电网建设方法
  在电网建设的过程中,首先要结合已有的城区电网网架结构,解决其中线路辐射问题,以形成单联络线路。同时,工作人员还可以通过优化网架结构的方式,解决拟建设区联络网线路缺乏的问题,并最终构建成两联络线路。电网网架结构的改造,可从整体框架上优化电网配电能力。
  2.2 线路改造方法
   通过拟建设区域的电网线路进行分析得知,城南与城西地区的线路需要改造。在拟建设区域,线路架空分段数目较少,整体线路设计也不尽合理。为此根据电网建设,需要在主干线上增设5台分段开关,增加线路架空分段数目,为自动化分段提供必要的设备支持[2]。此外,根据建设的目标需要对拟建设区域的环网线路及其长度进行必要的调整,提升电网线路的实际装带容量。
  2.3 馈线自动化建设技术
  自动化建设技术在馈线建设中的应用主要分为三个部分:
  第一,线路建设。线路建设的种类不同直接影响了电缆的建设方式。另外,在面对电缆混合线路与缺乏众合闸的架空线路,可以采用集中化、自动化的方式建设馈线线路。
  第二,隔离故障区域。在馈线建设的过程中,可能会造成人为的配电故障,为了进一步减少馈线建设过程中对于拟建设区域的配电影响,确保主干上的配电工作能够正常开展。工作人员将用户故障区进行隔离,并采用分界开关确保主干线路区域的正常业务运行。
  第三,辨别故障点。一旦出现故障,可以利用自动化技术确定故障点的具体位置,使用具有通信功能的故障指示设备对线路进行智能化与自动化分析。
  拟建设区域的配电主站工作时,可借助自动化建设技术对各个系统的运行进行实时监测。当配电终端发生故障时,实时检测系统根据电力配电过程中的参数变化,确定故障的具体位置与发生原因。工作人员根据预警信息与工作经验,判断故障的具体类型,制定针对性的方案,并携带相关的设备到故障发生处开展故障排除工作。此外,在故障排除时,工作人员可采用分界开关将故障区与非故障区进行隔离,及时恢复非故障区域的配电业务。
  2.4 分界开关安装技术
  电网系统整体具有联动性,当故障发生时会影响电网的整体配电功能。为此,可通过在用户区两侧加设分界开关的方式,最大化降低故障区对于整体电网的影响。   当用电户发生线路短路时,位于变电站的出线断路器可以及时的监测出电路上参数的变化,确定其发生短路故障后,迅速自动化分闸,避免短路故障影响的扩大。当出线断路闸起作用前,相应电网负荷开关就会预先断开,实现故障点的有效隔离。此外工作人员可以借助开关,加强故障分离效果[3]。
  而当用电户发生接地故障(单向)时,分解开关自身的智能化系统根据数据参数的变化实现自动分闸。其中分界负荷开关在感知到参数的不正常变化后,直接将故障分界,减少故障区对主干线的配电影响,避免对其他用户产生影响,以便将故障发生后对于电网的整体影响降至最低。
  3 配电自动化对配网带电作业安全的影响
  近年来信息技术、自动化技术、人工智能技术的深入发展,人们对于用电需求的大幅度提升,单辐射的线路已经无法满足供电需求,其线路的设置也逐渐减少,与之相对应的多功能、混合性的网架结构逐渐将其取代,新型的网架结构具有联络多与分段多以及“三双”(电源、回路、接入)的特征[4]。在拟建设区域的网架结构中,本文主要分析双电源对射,详细的说明网架对于带点作业的具体影响。
   图1是拟建设区局部电网建设接线原理图,其中K1是故障点所在位置,位于故障点两侧的QL1与QL2为分段器,临近双电源的QF1与QF2为重合器。QF2为联络电路器。一般情况下,QF2处于长时间的备用状态,QL1与QL2为合闸状态,确保整个线路的通路。
  3.1 开关合闸对电网的安全影响
  当K1发生永久性故障,线路中的QF1与QL1会相互配合保证位于K1点到电源1区域的居民能够正常用电,并将L2的故障区域进行隔离。同时为了确保L3区域居民的用电需求,可以利用QF2的联络断路器,转供位于L3处的电源。但在备用QF2联络断路器合闸的瞬间能够产生合闸电压,进而影响电网的安全。
  3.2 对电网作业人员的安全影响
   当图1区域K1发生短路故障时,作业人员位于两侧的QL1与QL2重合器处工作时,L1区域的线路两端处,QL1与QF1就会配合作用下通过电源1恢复此区域的供电。但在设备合闸,恢复居民供电的过程中,会对操作的工作人员造成一定的安全损害。
  为了保障配电架空线上工作人员带电作业安全,当故障发生时故障区域的备用联络器会取消自动功能,重合器的重合闸也会被停用。但上述方法虽然能够保障工作人员的安全,但也带来停电长、范围广、影响大的诸多弊端。为此,在满足保障作业人员安全的基础上,可以通过取消K1故障点两侧的QL1与QL2的自动合闸功能,避免工作人员在这两处设备作业时人身安全受到威胁。
  此外在电网的自动化配电过程中,可以通过控制架空分支线的熔断器与断路器也能够有效的保障工作人员的人身安全。开展自动合闸及时切除故障发生点的电流,虽然是工作人员安全的一种有效方法,但应该考虑到多次进行合闸或开闸可能对电路的安全产生重大影响。因此,工作人员在支线故障处工作时,应该按照电力系统故障排除要求判断是否停用自动开关合闸的功能。
  4 环境因素的影响
   对于电力工作人员带电作业的作业内容、作业方式以及作业的天气都有明确的规定。工作人员在进行带电作业时,必须在天气状况合适的情况下进行作业,规定风力要小于五级,温度大于零摄氏度,湿度小于百分之八十。尤其在雷电、大雾、雨雪天气下都禁止带电作业,但天气的变化是无常的,工作人员作业到一半时,天气发生改变就有可能影响自动化设备的运行,威胁工作人员的安全。为此工作人员在作业过程中,应该携带相关的天气测湿与测风设备,实时监控天气变化,保障工作人员带电作业时的生命安全。
  5 结束语
   总而言之,配电自动化技术的应用改变了配电网络的建设,促进了其配电效率的提高,无论是对接入方式、接入设备以及相关元件都产生了非常重要的影响。工作人员在利用自动化技术建设配电网络系统时,应该将安全放在第一位,严格遵守带电作业守则,确保排除故障作业的过程中能够保障自身的安全与电网的安全,以为人们提供更加优质的配电服务。
  参考文献:
  [1]张栋.刍议配网自动化对配电带电作业安全的影响[J].建筑工程技术与设计,2018(24):2584.
  [2]沈瑞錫.配网自动化对配电带电作业安全的影响分析[J].百科论坛电子杂志,2018(16):515.
  [3]魏晓伟.配网自动化对配电带电作业安全的影响分析[J].科技与创新,2018(8):73-74.
  [4]王帆.配电自动化对配网带电作业安全的影响分析[J].科技资讯,2017,15(20):37-38.
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