10kV配网带电作业抢修项目风险与预防管理.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：廖梓君（1993），男，汉族，广东电白人，本科学历，广州南方电安科技有限公司，工程师职称（专业方向电力管理），研究方向为 10kV 配网不停电作业的具体实施及发展。-30-10kV 配网带电作业抢修项目风险与预防管理 廖梓君 广州南方电安科技有限公司，广东 广州 511400 摘要：摘要：带电作业是指在不停电的情况下，对带电设备进行测试、维护、更换部件以及处理缺陷的一种特殊作业方式。它已经成为保证电网安全、可靠运行、减少电能损失以及不间断向用户供电和提高电网经济效益的一种重要手段。随着社会经济的发展，带电作业技术的不断成熟发展，其技术应用在近五年中出现爆发式增长。本文基于一线员工角度，结合工作负责人和中级操作员层面分析 10kV 配网线路抢修任务中常见项目和风险，提出针对性预防和管理措施，仅供参考。关键词：关键词：带电作业；抢修任务；预防和管理 中图分类号：中图分类号：TM84 0 引言 带电作业作为配网运行检修的重要手段，能有效缩短停电时间、减少停电范围。但其作业危险点较多的，出现事故事件的后果要比停电检修严重。所以，深入分析衡量利弊、科学管理带电作业、降低作业风险将是配网带电作业的持续性课题。1 10kV 配网带电作业运维检修的特点 与发达国家相比，我国的输配电线路带电作业技术的应用，在时间上起步较晚。20 世纪 50 年代，国内工业实力相对薄弱，机械设备落后，电力的发展缺乏硬件和技术支持，输电线路在运行过程中出现故障时，只能对其进行停电维修。随着社会经济的发展，带电作业不断成熟发展，带电作业工器具、装备、配合和技术应用，在近五年中出现爆发式增长。10kV 配网架空线路运维检修带电作业的优势主要包括以下两点：（1）缩短维修时间，高效处理故障。停电检修 10kV配网架空线路时，往往要依照“工作票”制度等有关要求，检修前停电，装挂地线以及在维修完毕后拆除，经常消耗大量的时间，使整个检修时间延长。然而，带电作业能够第一时间内对故障问题进行有效处理，能够避免故障问题进一步扩大，尽量缩小故障影响的范围，提高电网运作效率。在一定程度上达到节约停电时间成本。（2）提高供电的可靠性。数据显示，广州电网负荷突破 2000 万千瓦较 2022 年提前 45 天，5 月底以来最高负荷已多次接近历史峰值。2023 年 1 月至 6 月，广州全社会用电量同比增长 7.16%，增速较去年同期上升 9.47 百分点。三大产业及居民生活用电均呈现不同程度的增长态势。保障夏季用电高峰的电力供应方面，带电作业能够缩短 66%的停电时间，从而减少由于停电带来的经济损失，强化供电的可靠性。2 带电作业抢修项项目风险与预防管理 目前，配网带电作业按电位划分分为中间电位作业法、地电位作业法两种，还有较为新型机械臂以机代人作业法。按风险值由大到小排列为：机械臂以机代人作业法 地电位作业法 中间电位作业法。带电作业抢修项目中，实施方法应优先选择风险值小的方法。带电作业的施工流程一般为：现场复勘工作许可安全交代布置安全措施检查、检测工器具及材料绝缘承载工具准备进入带电作业工位安装绝缘遮蔽南方电网41项作业项目作业检查拆除绝缘遮蔽退出带电作业工位清理现场工作终结 带电作业由最初的五项常规各自演变组合成现有的南方电网 41 项作业项目，各个项目有相对固定的步骤及危险点。笔者主要根据近年以来的出勤抢修经验，总结 10kV 配网带电作业三大类抢修的类型，分别是断接引线项目、消除线路缺陷项目和综合不停电作业法。2.1 配网带电作业断接引线 中国科技期刊数据库 工业 A-31-2.1.1 断接引线项目类型 主要包括但不限于带电断、接隔离开关引线、跌落式熔断器引线、空载架空线引线、空载电缆线路引线、避雷器引线。在带电作业抢修场景中，带电断接引线此项目最为常见。广州地区天气炎热雨水较多，上述装置在日常运行过程中，常见的故障类型有以下五种。隔离开关线耳易发热和断裂。隔离开关是 10kV配电线路开关器件，主要用于隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路，无灭弧功能。工作原理及结构比较简单，但由于日常使用量大，在多次分合操作的过程中，经常出现拉断或瓷瓶自然老化掉落；而且广州地区雨水充足空气水分多，螺丝锈蚀严重，夏天用电高峰负荷大的情况下出现放电痕迹。跌落式熔断器三角符位置断裂。跌落式熔断器是10kV配电线路和变压器最常用的一种短路保护开关，带电作业抢修中常见的故障类型是跌落式的三角符老化变脆，运行过程中受到风力影响而断裂。避雷器损坏。避雷器主要作用是当线路中某地段产生过电压时，可将其吸收达到线路安全运行的目的。常见故障有雷雨天气中受到雷击损坏；或是被老鼠或其他小动物碰撞避雷器线耳导致相对地短路，或是运行过程中线耳老化变脆，运行过程中受到风力影响而断裂。或是表面污染物较多导致绝缘值不足，出现爬闪击穿瓷瓶。电缆头螺丝发热，架空线跳线连接位置引线发热。主要原因是接头质量差，压接位置不紧密，造成接头处电阻过大，产生发热现象。分支线引线断裂，在雷雨天气中分支线受到雷击断裂跌落，在日常运行中被无人机或其他外物碰撞导致断裂，线路相对地短路跳闸。除天气原因外，带电作业施工开展的时间比较灵活，作业人员可以在线路不停电的情况下进行更换上述装置，作业思路是把线路的前段开关拉开，后段负荷由其他回路转供。抢修工作票的安全措施一般是退出线路重合闸和自愈功能，确认后段负荷（包括变压器、PT 等）已退出，线路上有明显的断开点后，对上述故障装置进行更换操作。2.1.2 断接引线项目的主要风险 现场装置的一端断路器未断开、隔离开关和跌落式熔断器未拉开或接入线路侧的变压器、电压互感器未退出运行，作业人员没有及时发现而进行作业造成带负荷断、接引线产生电弧伤人；空载线路电容电流过大，造成断、接引线产生电弧烧伤；是没有及时发现有缺陷的隔离开关线耳，作业过程中造成线耳脱落，引线产生电弧伤人；主要风险分别有接引相序错误、预接引线线长度不足和设备绝缘不足接入瞬间线路跳闸；夜间作业视野不清晰，工作过程中绝缘工作斗触碰带电导线，或者金属臂对带电距离不足放电，导致人身触电。2.1.3 断接引线项目的预防管理措施 核对断、接线路的另一端断路器、隔离开关和跌落式熔断器确已断开，接入线路侧的变压器、电压互感器确已退出；测量空载电流。断、接电缆线路引线需要测量空载容性电流大于0.1A时，应使用消弧开关进行操作。施工前使用测温枪进行检查线耳的温度，对装置认真检查评估发热或断裂情况，在线耳已断裂的情况下，完成绝缘遮蔽后优先使用绝缘索线杆固定引线，剪短引线摇晃部分再开展作业。作业过程中采用锁线杆防止引线摆动，对可能断裂位置地电位进行绝缘遮蔽。带电断引线后必须牢固绑扎固定，防止跑线。开展抢修工作前首先对拍照留底确定相序，和运行人员二次确认避免错相。错相接入将导致机械负载，如水泵、风机等，造成设备损坏等严重后果。然后搭接引线提前预线，根据现场情况测量并在适当位置裁剪引线，并绑扎固定在跳线瓷横担上，防止引线过长摆动，线路开口忌用力过猛，损伤导线甚至断线。最后对分支线路和新装设备进行绝缘摇测，分支线和新装设备绝缘电阻值不小于 300 兆欧。夜间作业保持照明充足，合理布灯，保持照度合适，作业装置局部照明的水平照度应不小于 200Lx，水平照度的均匀度不小于 0.40，避免灯具发出的直射灯光照射作业人员眼睛，灯具的布置和朝向应使得作业面从两个或更多方向受光。作业人员预留作业范围，不足处增加绝缘遮蔽措施，严禁同时接触不同电位。2.2 配网带电作业消除线路缺陷 2.2.1 常见线路缺陷主要有以下三种。带电清理线路障碍物。广州地区树木枝叶繁茂，中国科技期刊数据库 工业 A-32-夏季常有台风天气，容易把风筝、鸟巢或树木吹到线路上，线路障碍物对运行中的 10kV 电力线路安全距离不足，相对地短路出现跳闸，运行人员在日常巡线时，一旦发现这种情况，会以抢修的模式申请带电清理线路障碍物。带电加装警示管。此项目多见于工地中的 10kV电力线路，工地的大型挖掘机和翻斗车吨位较大，日常作业时存在视野盲区，活动的金属部分对 10kV 电力线路安全距离不足，存在触电风险，通常需要马上申请抢修对线路进行套管警示。带电立撤杆。此项目多见于有重型车辆出入路段，附近架设 10kV 电力线路电杆，夜间视野不佳或雨水突发季节的情况下，泥头车视野不佳或路面打滑误撞电杆，导致电杆断裂或严重倾斜，倒杆可能导致线路跳闸，影响供电正常运行。2.2.2 项目主要风险 作业点前后档距与障碍物（树枝）安全距离不足，抢修人员在作业过程中由于线路晃动造成相间、相对地跳闸。修剪后的障碍物（树枝）掉落到导线造成相间、相对地短。抢修过程中没有及时发现架空线路导线断股严重，作业过程中断线。带电立撤杆起吊过程，电杆晃动过大或导线提升过程中，操作幅度过大或导线过长或人员配合不到位或使用小吊不当，造成线路安全距离不足，相间短路跳闸。2.2.3 预防管理措施 作业前抢修人员对障碍物进行检查，对存在放电、闪络，烧焦现象的树枝，安全距离不足的情况下采取临时短停作业。作业时利用绝缘操作杆将障碍物脱离带电体再进行修剪树枝。作业过程抢修人员采用绝缘绳等有效的控制措施，控制修剪完后的树枝往导线的反方向掉落。检查导线受损情况并测温。进入带电作业工位，使用测温设备测量导线受损点的表面温度，导线受损点的表面温度超过绝缘遮蔽用具耐受温度时不允许直接进行遮蔽，应采取分流措施待温度降至常温后再进行操作。正确使用小吊提升导线、缓慢操作斗臂车，即：工作斗起升.下降速度不大于 0.5m/s，斗臂车回转机构时，作业都外缘的线速度不大于 0.5m/s；必要时，采用双车作业，同步提升导线；加强现场监护，对工作位置前后挡杆的瓷担、金具进行检查。2.3 综合不停电作业法 综合不停电作业法指的是综合运用绝缘杆、绝缘手套等绝缘工器具，辅以旁路临时电缆、发电车、移动箱变车等设备进行的大型作业项目。共包括 6 个作业项目，分别为旁路作业检修架空线路、电缆线路、环网柜以及从环网柜等线路设备临时接电供电等作业。其中，最典型的是旁路作业项目。通过开展这类新型的带电作业项目，能够将停电范围控制在最小，停电时间控制在最短，甚至不停电，很大程度上提升了配网的供电可靠性。通过构建一个临时“旁路电缆供电系统”，即“旁路作业”可以在不给用广造成停电感知的前提下，完成原本需停电进行的计划检修工作。旁路作业法关键工作在于根据供电网架单线图、现场电气设备位置、转供电负荷等实际情况，综合选择合适的旁路电缆接入点（电源取电侧）、旁路电缆供给点（电源受电侧）以及拟敷设电缆路径等。中压发电车的接入与退出主要应用于末端线路为单辐射式供电的系统，因设备检修等原因，需要对主线路进行停电时，为不影响线路末端的用户供电，因此需要10kV中压发电车旁路系统接入代替电网进行供电，从而完成对用户的保电。本文主要讨论有10kV中压发电车至架空导线旁路系统接入与退出和10kV中压发电车至环网柜旁路系统接入与退出。作业通用步骤：10kV 中压发电车停放到最佳工作位置，保证两侧有不小于 1.5m 的空间，倾斜度不大于10%，支撑腿支撑点牢固可靠，发电车四周进行临时安全围栏。10kV 中压发电车可靠接地，确认 10kV 中压发电车输出柜开关在分闸位置。对旁路电缆快速接头及10kV 中压发电车输出柜快速接口进行清洁和润滑，使用专用电缆酒精纸清洁，在插拔口均匀涂润滑硅脂。旁路电缆快速接头按正确相序接入到10kV中压发电车输出快速接口，确保连接牢固，卡口环转至锁止位置。2.3.1 针对10kV中压发电车至架空导线旁路系统接入与退出的主要步骤：使用验电笔验明线路带电情况，使用钳形电流表测量线路电流，确保总电流不超过旁路设备额定负中国科技期刊数据库 工业 A-33-荷电流。使用高压定相仪对三相导线进行定相，并做好标示。在杆（塔）合适位置安装绝缘横担，将旁路电缆逐相起吊并安装于绝缘横担上，固定牢靠。清除架空导线待接入处氧化层，将旁路电缆户外引流线夹按正确相序接入架空导线，确保安装牢固可靠。2.3.2 针对10kV中压发电车至环网柜旁路系统接入与退出主要步骤：使用验电笔验明环网柜金属外壳应无电压。向运行人员取得受电侧最大运行电流，确保总电流不超过旁路设备额定负荷电流。使用合适的定相仪在环网柜进行定相，并做好标示。确认高压备用柜负荷开关在分闸位置，接地刀闸在合闸位置并挂锁；对电缆终端头及相关配件进行清洁和润滑，使用专用电缆酒精纸清洁（狭窄地方应使用专用镊子配合酒精拭纸清理），确认绝缘表面无污物、灰尘、水份，在插拔界面均匀涂润滑硅脂。将旁路电缆终端头按正确相序对应接入到备用柜，旁路电缆接地线与接地体牢固安装。并做好防鼠（防火）的措施。最后由运行人员启动发电车发电，发电车发电期间，带电班进行技术值守和加油。待保电结束后，由运行人员停用发电车。由抢修人员拆除旁路电缆终端头，并充分放电，回收发电车。2.3.3 项目主要风险 旁路电缆敷设时造成破损，造成电缆试验不合格；机动车、非机动车、人员踩踏损伤旁路电缆；旁路电缆快速接头、中间接头、旁路开关接头等内部有异物；相序错误；旁路电缆快速接头、中间接头、旁路开关接头、旁路综合作业车接头等安装连接不牢固；2.3.4 现场关键工序 绝缘遥测。将各相旁路电缆两头分别与地进行绝缘隔离，10kV 旁路设备选用 2500V 绝缘电阻表逐相进行绝缘遥测，并确保每相绝缘电阻值不少于 500M。0.4kV 旁路设备选用 1000V 绝缘电阻表逐相进行绝缘遥测，并确保每相绝缘电阻值不少于 0.5M。旁路电缆本体定相。将连接好的旁路系统电缆一端选择任意两相短接并接地，在另外一端用绝缘电阻表进行绝缘遥测，其中两相绝缘电阻为 0，另一相有电阻值的为与前端未接地同相，做好标记。用同样的方法分别做三次。通流试验。将连接好的旁路系统电缆一端将三相短接，在另外一端用万用表“”档进行通流试验，万用表两个探针分别定在两相电缆接头，表显示“0L”则表示回路通，显示有读数则表示此回路不通。一个探针不变，另一个探针定到下一相电缆接头，重复上述步骤，如果两次测试回路都为通路，则证明整个旁路系统通流正常。2.3.5 现场预防与管控措施 旁路电缆敷设前先铺设防潮布等防损伤电缆保护设施，旁路电缆线路引上或引落位置加以固定；按平面布置图将旁路电缆、旁路开关、中间接头等顺序摆放，余缆成 S 型放置，弯曲半径不小于 10D，旁路电缆展放时禁止圈盘摆放,展放过程中注意保护电缆，严禁在地面上摩擦拖拉电缆，严禁用铁质线材固定捆扎电缆。沿道路、跨马路敷设时，做好防辗压措施，沿架空敷设时保持足够的通过距离，并设置“减速慢行”、“吨数限制”等警示标志。安装前检查连接处无异物，清洁处理接头内部绝缘部分，确认清抹干净。旁路电缆接入中间接头、旁路开关、旁路综合作业车时，两侧相序连接应一致。接头连接后，确认卡口环转至锁止位置；未得到监护人确认当前工序安装质量，不得进入下一项安装工序。3 结束语 以绝缘斗臂车为平台的广州配网带电作业源于国网上海电力公司，属于零基础起步，通过近十年的时间，广州配网带电作业检修已逐渐覆盖架空线路的施工范围，按照广州地区年均作业次数一万估算，日平均作业次数多达 50 次。与其它地区相比，作业频率相当高，作为一线员工经常面对10kV配网线路抢修任务，通过本文总结日常经验和心得，梳理风险点，在作业中国科技期刊数据库 工业 A-34-前落实预防和管理措施，降低作业风险，秉承一切事故都是可以预防的理念开展带电作业，为供电可靠性作出贡献。参考文献 1张守强.高压带电作业现状分析及发展研究D.济南:山东大学,2021.2刘亮泽,徐伟星,朱志坚等.10kV 配电线路带电作业的安全问题J.科技风,2023(23):93-95.3吴雷.10kV 配电网架空线路的带电作业分析J.电子技术,2022,51(10):118-120.4黄伟秀.配网带电作业中电缆不停电技术的应用研究J.电子测试,2022,36(14):103-105.5孙建宇.10kV 配电线路带电作业的危险点与预控策略J.电子技术,2022,51(08):174-175.