淺析不停電安裝柱上智能開關(guān)的帶電作業(yè)法

關(guān)玉榮 常向尚

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)的快速發(fā)展，檢修中如果用帶電檢修方法處理運(yùn)行中的高壓開關(guān)柜，就可以在不停電、減少對用電者影響的基礎(chǔ)上完成檢修工作。也正因這樣才保障著高壓開關(guān)柜的穩(wěn)定工作，給予人們更穩(wěn)定和良好的電力資源。了提高智能配電網(wǎng)的自動化程度，同時保障線路不停電，帶電作業(yè)安裝智能開關(guān)或?qū)⑴f開關(guān)帶電更換為智能開關(guān)是當(dāng)前配電自動化改造的主流方式。本文中智能開關(guān)僅針對一體式智能開關(guān)。

關(guān)鍵詞：帶電作業(yè);智能開關(guān);旁路開關(guān)

引言

隨著配電網(wǎng)智能化改造需求，大量的智能開關(guān)需要安裝在10kV架空線路主線及分支線上，替換原有老舊開關(guān)和跌落式熔斷器等設(shè)備。根據(jù)近幾年配電自動化改造實(shí)際需要，地市供電公司每年需安裝幾百甚至上千臺智能開關(guān)，為減少用戶停電，保障中壓供電可靠性，針對現(xiàn)有架空線路裝置、智能開關(guān)特點(diǎn)以及帶電作業(yè)開展情況等，探討不同線路裝置和作業(yè)方式下，帶電作業(yè)安裝或者更換柱上智能開關(guān)作業(yè)的方法。

110kV配網(wǎng)開關(guān)柜的局部放電帶電檢測工作重要性分析

對于電力系統(tǒng)運(yùn)行來說，開關(guān)柜目前已經(jīng)運(yùn)用到電力系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換、輸電、配電與發(fā)電工作之中，對于電力企業(yè)整體發(fā)展而言，開關(guān)柜是具有關(guān)鍵性價值意義的。但是，開展開關(guān)柜檢測工作的時候，一般要基于斷電條件下完成，有關(guān)局部放電的帶電檢測是非常少的。因?yàn)殚_關(guān)柜的預(yù)防試驗(yàn)周期是6年。所以，試驗(yàn)周期當(dāng)中難以及時了解開關(guān)柜問題與狀況，而這會導(dǎo)致開關(guān)柜檢測工作難以有效落實(shí)，無法及時針對其中出現(xiàn)的問題開展維修檢測工作，從而造成故障問題。并且開關(guān)柜都要安裝到安裝箱中，電力裝置運(yùn)行當(dāng)中如果出現(xiàn)故障問題，工作人員進(jìn)行巡檢的時候是難以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)問題的，而這就為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行埋下了嚴(yán)重的隱患問題。所以，強(qiáng)化10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電的帶電檢測工作可以有效了解開關(guān)柜中的裝置放電狀況，而且可以對應(yīng)做好防范工作，最終保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全運(yùn)行。

2常見高壓開關(guān)故障以及原因

2.1故障

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，高壓開關(guān)柜的應(yīng)用是非常廣泛的，在電力系統(tǒng)中屬于十分關(guān)鍵的配置。在國內(nèi)電力系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)快速建設(shè)的今天，人們對開關(guān)柜提出了更為嚴(yán)格的穩(wěn)定性要求。從現(xiàn)實(shí)條件來看，在長時間使用以后，電氣絕緣裝置的強(qiáng)度將會越來越低，其結(jié)果就是高壓開關(guān)柜有出現(xiàn)各種各樣的故障。比較常見的類型包括拒合、拒分、誤分。這些故障的具體現(xiàn)象有絕緣、熔焊、電阻增加、導(dǎo)線連接松動等。這些問題對于高壓開關(guān)柜造成了很大的負(fù)面影響，影響了高壓開關(guān)柜穩(wěn)定性。

2.2原因

事實(shí)上大部分的高壓開關(guān)柜都沒有良好的運(yùn)行環(huán)境，許多高壓開關(guān)柜的周圍都有大量粉塵、蒸汽、煙霧。這些因素會使得高壓開關(guān)柜不在穩(wěn)定。因這些環(huán)境有著極強(qiáng)的腐蝕效果，故高壓開關(guān)柜內(nèi)的許多裝置都會老化，尤其是絕緣件。另外絕緣體的介電常數(shù)往往比空氣介電常數(shù)要大。其結(jié)果就是導(dǎo)體和絕緣體之間的間隙非常小，會引發(fā)漏電問題，導(dǎo)致高壓開關(guān)柜被擊穿，發(fā)生不安全的情況。

3帶電安裝或更換智能開關(guān)的作業(yè)方式

3.1智能開關(guān)安裝在耐張桿

在耐張桿（桿上無舊開關(guān)等設(shè)備）新裝智能開關(guān)，作業(yè)較為簡單，主要步驟為，先安裝智能開關(guān)，再由帶電作業(yè)搭接智能開關(guān)兩側(cè)引線，合上智能開關(guān)投入運(yùn)行，最后帶電拆除耐張桿跳線。下面著重分析帶電更換耐張桿上舊開關(guān)的作業(yè)。當(dāng)智能開關(guān)作為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。10kV架空線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)通常處于分閘狀態(tài)，更換舊開關(guān)應(yīng)先帶電拆除開關(guān)兩側(cè)引線，拆除舊開關(guān)等設(shè)備并安裝智能開關(guān)，搭接智能開關(guān)兩側(cè)引線，作業(yè)相對簡單，全程帶電無負(fù)荷作業(yè)。當(dāng)智能開關(guān)作為分段開關(guān)。當(dāng)舊開關(guān)和智能開關(guān)作為分段開關(guān)使用時，需要帶負(fù)荷更換舊開關(guān)。一是先安裝智能開關(guān)，并投入運(yùn)行，再帶電拆除舊開關(guān)，作業(yè)過程線路不停電。二是采用旁路開關(guān)和電纜引流線建立旁路系統(tǒng)，先拆除舊開關(guān)再安裝智能開關(guān)，最后拆除旁路系統(tǒng)。

3.2現(xiàn)場聯(lián)合檢測法

超聲波檢測法與暫態(tài)地電壓檢測法進(jìn)行運(yùn)用的時候是有一些不足的，無法對開關(guān)柜的局部放電展開全方位細(xì)致化檢測。而這種條件下，我們在進(jìn)行帶電檢測的時候，就能夠結(jié)合多種檢測手段來實(shí)現(xiàn)全方位檢測。而現(xiàn)場聯(lián)合檢測技術(shù)就是結(jié)合暫態(tài)地電壓檢測法和超聲波檢測法，實(shí)現(xiàn)對不同檢測技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用。比如：當(dāng)采取現(xiàn)場聯(lián)合檢測技術(shù)開展10kV開關(guān)柜的帶電檢測工作之時，首先借助暫態(tài)地電壓檢測法來完成帶電檢測，將環(huán)境中的干擾因素排除掉。而為了確保檢測數(shù)據(jù)足夠精準(zhǔn)，我們將局部放電檢測設(shè)備安裝到開關(guān)柜已經(jīng)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象的位置。經(jīng)過檢測之后，將開關(guān)柜與金屬門信號檢測均值視作信號參考數(shù)值。如果暫態(tài)地電壓檢測發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜存在異常問題，就要運(yùn)用超聲波檢測法重新確認(rèn)，最后確定開關(guān)柜的局部放電部位。進(jìn)行超聲波檢測之時，應(yīng)當(dāng)將超聲波傳感器安裝到開關(guān)柜的縫隙位置，這樣能夠有效接收到相應(yīng)信號。完成檢測工作以后，要針對所檢測數(shù)據(jù)展開具體研究，對開關(guān)柜的局部放電問題作出相應(yīng)判斷。

3.3超聲波檢測的基本原理

就電力設(shè)備來講，在放電中難免會出現(xiàn)聲波。站在能量的角度分析，放電是能量瞬時間爆發(fā)的過程，也是電能以電磁能以及聲能等多種形式釋放的過程。在空氣間隙中如果出現(xiàn)電氣擊穿的情況，放電瞬時就會有效完成，其電能向熱能瞬時轉(zhuǎn)化，造成放電中心氣體出現(xiàn)膨脹的情況，該瞬時膨脹的結(jié)果往往都是通過聲波的形式進(jìn)行傳播，隨著聲波傳播過程中，聲音頻率越高，其衰減也會越來越快。因此，當(dāng)高壓開關(guān)柜發(fā)生放電時，其產(chǎn)生的超聲波信號會從開關(guān)柜的接縫處或空氣間隙傳播出來，然后通過傳感器測量超聲波信號的聲壓，可以根據(jù)聲音的衰減情況來推測出放電的強(qiáng)弱和位置。

3.4現(xiàn)場作業(yè)注意事項(xiàng)

開展帶負(fù)荷更換智能開關(guān)項(xiàng)目前，應(yīng)查詢線路實(shí)際負(fù)荷，超出旁路設(shè)備載流量時，應(yīng)采取負(fù)荷轉(zhuǎn)供或限流等措施。旁路開關(guān)和電纜載流容量一般按額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)荷電流的原則選取，考慮接觸電阻和負(fù)荷波動等情況，實(shí)際載流容量應(yīng)不低于1.2倍的最大負(fù)荷電流。使用旁路開關(guān)帶負(fù)荷更換智能開關(guān)時，必須對組建好的旁路開關(guān)和電纜進(jìn)行絕緣測試，結(jié)束后進(jìn)行逐相放電。同理，拆除旁路電纜前，也應(yīng)對旁路開關(guān)和電纜整體放電。旁路開關(guān)合閘前，應(yīng)核對相位，為避免相位錯亂，可采取以下措施：選擇電纜時三相色標(biāo)齊全，黃、綠、紅各2根，以便安裝區(qū)分;旁路開關(guān)合閘前，應(yīng)通過核相儀或旁路開關(guān)自帶核相裝置進(jìn)行核相，旁路開關(guān)兩側(cè)相位一致方可合閘。避免旁路開關(guān)合閘不到位。作業(yè)時應(yīng)注意：旁路開關(guān)合閘后，先確認(rèn)位置指示器在合閘位置，后用鉗形電流表測量旁路回路電流和原有線路電流，兩個回路電流數(shù)值是否相差不大。兩個回路電流相差2倍以上，且需要通過直接拆除絕緣引流線的方式退出某一回路時，建議使用絕緣操作桿（或者絕緣鎖桿和絕緣斷線鉗組合）完成拆除引線工作。

結(jié)束語

帶電作業(yè)是當(dāng)下配電架空線路不停電檢修最重要的作業(yè)手段，配電網(wǎng)自動化改造同樣離不開帶電作業(yè)的參與實(shí)施。根據(jù)10kV線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，桿塔裝置特點(diǎn)，有機(jī)結(jié)合帶電作業(yè)特點(diǎn)，選擇合理高效的施工作業(yè)模式，對不停電完成配網(wǎng)自動化改造有重大意義。實(shí)際開展開關(guān)柜放電帶電測量工作的時候，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這兩種技術(shù)手段的綜合利用，從而制定最科學(xué)合理的預(yù)防手段，確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全運(yùn)行。

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