一起输电线路停电检修中“感应电”产生原因分析及防范措施探讨

2013-01-26 15:22:24
装备制造技术 2013年10期
关键词:导线绝缘检修

(1.福建电力职业技术学院,福建 泉州 362000;2.漳州电业局,福建 漳州 363000)

根据法拉第电磁感应定律,电磁感应现象不仅表现在导体运动切割磁力线产生感应电动势,还表现在处于变化磁场中的线圈上亦存在感应电动势的现象,感应电压分为静电感应电压和电磁感应电压。感应电作为电力系统中一种常见现象,对电力系统的安全、可靠运行有着重要的影响。作为一名从事电力行业特别是从事高压试验工作的员工,需要经常面对多种带电设备,比如带高电压和大电流的一次设备,电缆破损或导线断线后搭在设备外壳使端子箱、机构箱等带电,已停运的电气设备、线路由于受周围环境的影响带有感应电,因试验先后顺序问题造成临近的容性试品也会带有感应电。

对已停运的电气设备、线路由于受周围环境的影响带有感应电现象往往使人感到疑惑,如需检修和维护的设备、线路所在开关、刀闸己明显断开,但当用验电器验电时,验电器却报警指示设备线路仍带电;线路或设备接地刀闸己合上或接地线已明显挂上,但当检修人员接触需检修的设备、线路时会有被电击的感觉。这种已停电设备仍然带电现象就是俗称的感应电,它是如何产生的、又是如何加以防范,就是本文需讨论的问题。

1 事件经过

2011年某日,福建某电业局所属110 kV龙山变电站进行预防性试验时,110 kV丰龙I线线路须运行转检修,当工作人员对该线路停电后用验电器验电时,发现验电器报警指示此线路仍带电。工作人员立即将此现象向上级部门反映,检修部门派员工对此线路进行检查,但没有发现导致此线路带电的原因,经过工作人员多次验电,验电器仍旧发出线路带电的报警声。为了查明线路带电原因,上级部门把这条线路带电原因的查找任务交给了高压试验班,通过现场勘察和分析,高试班研究决定对此线路进行高压测量,以确定线路带电的原因。

通过对四种常用的高电压测量方法的分析和比较,结合现场的实际情况,试验人员首先排除了用球隙测量法和静电电压表法进行高压测量,因为用球隙测量法测量步骤繁琐,且测量出的数据准确度不高;用静电电压表法测量受外界环境的影响很大,如天气温度、湿度、风力的大小和方向等因素都会影响测量结果;用PT二次侧测量法又因为线路上没有安装PT(电压互感器)而无法实施。经过综合分析,最后决定采用阻容式分压器测量线路电压,分压器测量上限选择交流200 kV、直流150 kV。

开始测量前,操作人员把仪器放置在合适的位置,操作人员戴绝缘手套、穿绝缘靴、站在绝缘垫上,用耐压超过252 kV的绝缘杆,挂上分压器高压引线触及刀闸的线路侧。此时从仪表观察到:当引线接触线路的瞬间即0秒时,电压800 V,经过1~2秒,电压400 V,3~4秒,电压接近0 V,在这个过程中电压显示为AC(交流状态),但很快电压又逐步回升到十几伏,这时电压显示为DC(直流状态)。根据测量数据分析判断,试验人员确定此线路所带的电压为感应电压。

2 感应电产生的原因分析

感应电是一种电压高、电流小、能量弱(相对于系统电压而言)的电,常见于导电设备外部所带的电,其实质是通过一定的方法,改变空间中静电荷的分布。产生感应电的因素有很多:比如停运的线路旁有带电的平行线路或线路交叉跨越、停电的设备周围有很强的电场存在、线路穿越强磁场源(如大型炼钢厂、铝厂)周围、停电设备间隔四周邻近的母线、设备、线路受环境影响(风与线路摩擦)、甚至在潮湿天气情况下,空气中的自由电子不断地附着在线路上也可以产生电荷等因素都可能产生感应电。针对本起输电线路停电检修过程中产生的感应电,笔者分析认为产生的主要原因如下:

(1)110 kV丰龙I线线路运行转检修,但其它回路正常运行,当运行导线中流过交流电时,在其周围将产生交变磁场,磁场在停电线路上产生感应出沿导线方向分布的电动势,从而使停运导线(110 kV丰龙I线)产生对地电位差(即感应电),此感应电大小与磁场强弱、运行导线和停运导线的耦合系数、导线对地绝缘程度有关。

(2)当停电检修线路因电磁感应产生了较高的感应电压和感应电流后,相应地也会在线路检修作业点产生较强的感应电压和感应电流,当检修人员接近或靠近导线时,由于存在电位差将使检修人员有触电的感觉。虽然检修人员安装了个人保安线,被检修部分已处在了零电位,但检修人员身处强电场中,因电磁感应将使人身上感应出高电位,当人与被检修部分接触时,就出现了触电现象,这是人对设备放电引起的。

3 感应电的防范措施

基于上述输电线路检修中“感应电”产生原因分析,笔者认为预防感应电伤害主要有以下几项措施:

(1)在停电检修作业区段两端应接地、作业点两侧加装个人保安线。

(2)正确使用个人保安线和装、拆接地线,个人保安线截面积不得小于16mm2,停电线路接地线截面积不得小于25mm2,应严格按照《电力安全工作规程》要求,使用个人保安线和装、拆接地线时,检修人员应使用绝缘棒或绝缘绳,人体与接地线保持规定的安全距离。

(3)检修人员应穿全套屏蔽服,保证屏蔽服接地良好,这样能使检修人员操作点两侧接地线的感应电流经个人保安线流入大地。

其实,电力系统中不止停电线路检修中容易产生感应电,有时工作人员虽然不在高处作业,比如在地面、在带电的设备构架上或是设备底座上工作时,也会出现被感应电电击现象,究其原因是因为设备构架或设备底座接地良好为零电位(大地电位),而工作人员身在强电场中被电磁感应为高电位,人和设备构架、底座存在电位差而产生触电感觉。因此电业工作人员在设备区内尽量不要触摸运行设备的构架、底座和端子箱等,以免造成不必要的人身伤害,若因工作需要接触上述设备,必须做好安全防范措施。

4 结论

针对该起输电线路停电检修中“感应电”产生原因分析可知,作为一名电业工作人员,应对感应电有一个较为系统的认识,要能够根据现象分析感应电产生的原因,并能制定出有效的防范措施,这就要求相关工作人员必须掌握电气专业基础理论,熟悉电力安全规程,掌握扎实的业务技能。

[1]何 平,文习山,等.关于架空线路感应过电压的计算问题[J].高电压技术,1999.

[2]国家电网公司.电力安全工作规程(电力线路部分)[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]尤爱秀.输电线路感应电压分析与计算[J].山西电力,2000,19(6):14-16.

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