配电网不间断供电检修技术分析

李伟龙

国网延安供电公司，陕西 延安 716000

0 引言

配电网是电力系统的终端，直接面向客户，其运行状态直接关系着用户的用电质量。近年来，为了满足社会生产与生活的用电需求，配电网建设的规模逐渐扩大，相应地，受到外部因素的干扰也更强，尤其是自然灾害频发时，电网事故屡见不鲜。为了提高供电服务质量，必须坚持不停电基本原则，在此基础上选择合适的技术手段完成配电网的检修，发现并消除存在的各种问题隐患。

1 配电网不间断供电检修技术的优势特点

电力作为重要的能源之一，对人们的生产与生活有着重要影响，为了减少停电事故的发生，需要积极采取措施进行检修，排查电网内存在的问题隐患，并及时处理，提高电网运行可靠性。配电网作为电力系统的终端，直接与用户连接，通过对其的不间断供电检修，可以为用户提供更高质量的供电服务。

相比其他技术方法，不间断供电检修技术的应用可以带电作业，不需要对电力设备进行停电处理，可减少电能损失，为电网供电的可靠性提供支持。现在用户对供电质量有着更为严格的要求，一旦出现停电事故，很容易产生经济损失。不间断供电检修技术则完全避免了这一问题，在带电作业的情况下，既可以消除系统缺陷，又可以维持正常供电[1]。随着用电负荷的不断增加，很多情况下为了解决用户继续用电的需求，导致网架施工混乱，交叉重叠，极大降低了线路的利用率，并且线路保护复杂，检修难度也更大。现在有越来越多的电力企业加强了对不间断供电检修技术的研究，争取在不断积累经验的同时，探索新的作业方法，并持续改进，为电网的可靠运行提供更高保障。

2 配电网不间断供电检修作业现状

目前，配电网带电作业已经成为线路检修的重要方法之一，尤其是随着技术水平的提升，带电作业的效率及安全性得到了进一步提升。电力企业以向用户提供高质量供电服务为目的，就需要积极采取措施减少各种因素导致的停电事故，因此对其进行不间断供电检修更符合行业发展需求。带电作业的研究与发展，对电网运行稳定性及企业持续发展均有重要意义。

当前，配电网不间断供电检修的技术水平越来越高，特别是随着自动化及智能化水平的不断提高，可应用专业机器人来代替人工完成危险的供电检修作业，这样既可以维持较高的检修效率，又可以保证检修的安全性。例如，作业人员利用高架车站在高空操作平台内，通过操作机械手臂来完成各项带电作业，技术人员与带电设备之间有着较大的安全距离[2]；或者技术人员直接站在地面，通过较长的带臂机械手进行各项检修作业，既降低了劳动强度，又达到了安全作业的目的。

从安全防护角度分析，绝缘防护技术是确保检修人员安全的重要保障，带电作业时必须穿着全身的绝缘服，并佩戴绝缘防护手套和绝缘鞋，才可以对带电设备进行检修。随着专业技术的发展，现在绝缘工具已经逐渐取代了以往的绝缘防护装备，更进一步提高了检修的安全性。但是绝缘工具的应用也对检修人员的技能水平有了更高的要求，需要其熟练掌握各工具的使用方法和操作技巧，只有这样才可以安全、有效地完成配电网检修作业。

城市配电网以10 kV中压配电网为主，早期建设时多采用的是放射式、树干式主辅相结合的方法进行配网架构施工，存在非常明显的缺陷。一旦线路设备发生故障，很容易导致大规模停电事故的发生，严重影响人们正常的生产与生活，对电网也会造成较大的损失[3]。现在人们对供电质量有着更高的要求，城市配电网建设方式逐渐转变成供电网络模式，进一步提高了电网运行的稳定性，减少了因配电网故障导致的停电事故，缩短了停电时间。

3 配电网不间断供电检修技术的分类及作业原理

3.1 按检修人员与带电体位置分类

按照两者是否有接触，可将检修作业分为直接作业法与间接作业法。在间接作业时，检修人员需要通过绝缘工具来完成各项检修内容，其并未与带电体直接接触，而是保持着相对安全的距离，如图1所示。较为常见的是佩戴绝缘手套，以起到安全防护的效果。直接作业法则是检修人员与带电体的距离非常小，两者只是以绝缘防护用具隔离，安全性大大降低，如图2所示。对配电网进行不间断供电检修，技术性非常强，可供活动的空间十分有限，作业时很容易会与带电体产生触碰，为了保证作业安全，务必穿戴防护用具，让人体和带电体之间产生电位差，提高安全性[4]。

图1 间接作业

图2 直接作业

3.2 按检修人员人体电位分类

根据检修人员人体电位的不同，可以将带电作业可分为地电位工作法、中间电位工作法和等电位工作法三种。

（1）地电位工作法。即检修人员站在大地上，利用绝缘工具进行带电作业，此时人体与大地之间保持相同的电位。此过程符合电流回路基本原理，检修时人员与带电体之间存在相对安全的距离，无须担心带电体的电流对检修人员产生伤害。分析计算流经人体的电流，假设人体电阻为R′，绝缘工具电阻为R，人体与带电体之间的容抗为XC，绝缘杆内流经的泄漏电流为IR，空气间隔与人体间电容电流为IC，人体内流经的总电流为IR′。比较绝缘工具电阻值及空气间隙容抗值与人体自身的电阻，可确定R′远小于R，R′远小于XC。由此可以确定，计算人体内流经总电流时，可以忽略人体自身电阻，根据戴维南定理可得，IR′为IR与IC的矢量和。

假设配电网线路为10 kV架空线路，计算泄漏电流时，按照一般绝缘工器具的电阻值，确定R=104 MΩ，则

当检修人员处于带电体外的安全距离时，假设电容数值为2.2 pF≤C≤4.4 pF，可得电容量最大电流。

计算可得IR′=IR+IC≈8.6 μA，远小于30 mA，由此可以判断不会对人体产生伤害。

（2）中间电位作业法。即检修人员站在绝缘体上，利用绝缘工器具来对带电体进行检修操作。这种作业情况下计算流经人体电流，可以假设人体电阻为R，绝缘工具电阻为R1，人体所在绝缘工器具电阻为R2，人体与带电体之间的容抗为XC1，绝缘杆内流经的泄漏电流为IR，大地与人体间电容为XC2，人体内流经的总电流为I。比较所有绝缘性能，可确定R远小于R1、R远小于R2、R远小于XC2，R远小于XC2。

由此可以确定，计算人体内流经总电流时，可以忽略人体自身电阻，这样在进行电流计算时，确定绝缘体电阻R1=R2=104 MΩ，电容数值为2.2 pF≤C≤4.4 pF，则

线路总阻抗Z=Z1+Z2。

经过计算可以确定，10 kV架空线路中，I远小于30 mA，由此可以判断不会对人体产生伤害。

（3）等电位工作法。即检修人员与带电体处于同一电势内，两者电位相同。此种作业方式下，人体与带电体之间并未产生电流，因此可以忽略流经人体内部的电流，检修操作具有较高的安全性。

3.3 按所用绝缘工器具分类

按照检修时使用的绝缘工具可以将带电作业分为杆上绝缘工具作业法与绝缘平台作业法两种。杆上绝缘工具作业法需要穿戴专业的绝缘手套和绝缘鞋等工具，并利用绝缘登杆到达待检修的位置，然后通过专业的绝缘工器具进行带电检修操作[5]。此种方法对检修人员的专业技能及绝缘工具性能有着十分严格的要求，但操作时不容易受到外界的干扰，确保作业规范，便可以避免安全事故的发生。绝缘平台作业法应用也比较广泛，可根据实际需求选择绝缘平台的类型，包括绝缘操作台、绝缘人字梯、绝缘独角梯等，必要时还可以搭配绝缘斗臂车联合作业。作业时，检修人员先要进入绝缘平台内，通过绝缘操作杆与绝缘防护用具进行检修作业，而绝缘斗臂车则能够更大限度地提高绝缘防护效果，确保检修人员的人身安全[6]。

4 配电网不间断供电检修注意事项

4.1 输电线路不间断供电检修

（1）关键技术参数。输电线路不间断供电检修中的各项重要参数包括最小安全距离、最小组合间隙、绝缘工具最小有效绝缘长度等。配电网线路中特、高压线路具有杆塔高、尺寸大、走廊海拔高度跨度大等特点，在制订检修方案时，需要综合各项要素进行全面分析，并提前试验再确定参数数值。一般情况下，对于最大操作过电压水平，可以采用理论计算的方式获得，进行放电试验后，再次计算前面所得参数，确定不间断供电检修存在的危险率。在此基础上，联合海拔校正，得到最终的各项技术参数[7]。其中，在对输电线路进行最大操作电压波形与幅值时，可以排除配电网线路及系统结构两方面产生的影响，直接选择应用系统最大过电压确定带电作业方法。

（2）作业安全防护。配电网不间断供电检修存在较大的危险性，为了确保检修人员的安全，必须按要求做好各项安全防护工作。输电线路周围存在场强，且超高压、特高压线路周围场强更大，带电作业的危险性也更高。带电作业时，可以对超高压线路周围场强联合应用仿真技术与现场实测技术，总结人体由地电位进入等电位过程中人体场强变化的特点。①检修人员与带电体间距越小，人体表场强也就越大；②人体表面的场强并非均匀分布，以手尖、头顶最强，胸部较弱；③等电位作业时，人体表场强达到最大值。人体皮肤可感知到的场强为240 kV/m，按要求，人体裸露部位的最大场强应低于240 kV/m，且屏蔽服内部的场强最大应控制在15 kV/m以下[8]。因此，在进行输电线路不间断供电检修作业时，检修人员必须穿戴全套高压屏蔽服与面罩，并且要使用电位转移棒来进出等电位，整个过程必须快速、准确。另外，进行地电位作业的检修人员同样需要穿戴全套屏蔽服。

4.2 变电设备不间断供电检修

（1）不间断供电检修。针对变电设备的不间断供电检修，技术性更强，带电作业的复杂程度更高，如更换断路器、更换构架、更换母线与跳线等为3级复杂性，更换导线、清洗接头、安装检测装置及发热垫紧固等为2级复杂性。面对设备密集度高、间隙紧凑的变电设备，在进行不间断供电检修时，需要应用绝缘升降平台作业，并安排实践经验丰富的技术人员负责，保证操作的规范性与准确性。

（2）不间断供电清洗。变电设备的运行条件比较复杂，且环境恶劣，设备运行状态很容易受到外界因素的干扰，其中污闪是主要问题之一。为了提高设备运行稳定性，减少污闪问题的发生，需要积极采取措施进行处理，如喷涂防污闪涂料、加装增爬裙等。并且，还要注意清洗。为了保证带电作业的安全性，最为常见的便是机械式清扫，如带电水清洗、带电化学剂清洗等。无论采用何种方式清洗，均需要确保操作的标准性，且要做好安全防护，人体应与带电体保持相对安全的距离，预防安全事故的发生。

5 结束语

面对社会发展对电力资源需求增大的情况，电力企业必须积极采取措施对电网进行维护管理，争取最大限度地减少甚至避免停电事故的发生，提高供电质量。配电网作为电力系统的重要部分，与用户直接连接，对其采取不间断供电检修技术，能够更好地满足用户用电要求。为了达到这一目的，需要了解带电作业原理，并确定带电作业需要注意的事项，根据实际情况选择合适的作业方法，在做好安全防护的前提下，完成带电检修作业，消除存在的问题隐患，提高配电网运行的稳定性。