配電自動化對配網帶電作業安全的影響初探
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摘 要：配電網作為直接影響供電持續性的關鍵部分，探討配電自動化技術對其影響是十分必要的。文章將擬定案例，從配電自動化技術分析、配電自動化對配網帶電作業安全的影響、環境因素的影響三個方面進行詳細的探討，旨在促進我國電力系統的發展。
關鍵詞：電力系統;電網建設;配電自動化;帶電作業;配電
中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：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、可靠的電力系統是確保電網建設的基礎，但隨著電網建設的規模持續增大，僅依靠傳統的管理方法難以確保電網管理的高效性與安全性，為此在現有的電網基礎上，借助高效、智能、自動化技術可以形成新的智能配電網。新型的智能配電系統本身具有自愈控制與電力信息互動的諸多優勢，可以極大的提高電網的配電效率。此外，智能配電網運行的過程中，可以極大的降低人工管理成本，增強其配電效果與配電可靠性，實現配電管理水平的飛升。此外，當電力網運行的過程中一旦發生故障，智能配電網可以借助自動化與智能技術實現故障的迅速報修，以便于工作人員迅速的解決相關問題，保障電網的安全性與可靠性，為人們提供更加優質的電力服務。
1 擬定案例介紹
在電網建設持續加強的建設大背景下，某地為了滿足當地的電網建設需求，擬建設220kV的環網，并根據當地電網建設的實際需求增設部分110kV的電網作為供電需求的備用電網。該電網工程網架結構堅強性上有了很大的提升，供電能力也持續的增強。在配電網的類型上，以架空類型的電纜混合網為主;在變電站的建設中，采用多種不同方式用以10kV母線接線，主要有單輻射與單聯絡接線方式，部分母線采用兩聯絡接點方式，極少地方使用了三聯絡聯絡方式;在線路的建設過程中，根據當地的實際電網建設需求，主要采用的是單環網建設方式，部分地區的線路接線方式采用的是多聯絡方法。另外，擬建設地區位于當地經濟的核心地帶，面積為15.8km2，通過電網的建設更好的發揮該區域的經濟輻射與電力服務輻射作用[1]。
2 配電自動化技術分析
2.1 優化電網建設方法
在電網建設的過程中，首先要結合已有的城區電網網架結構，解決其中線路輻射問題，以形成單聯絡線路。同時，工作人員還可以通過優化網架結構的方式，解決擬建設區聯絡網線路缺乏的問題，并最終構建成兩聯絡線路。電網網架結構的改造，可從整體框架上優化電網配電能力。
2.2 線路改造方法
通過擬建設區域的電網線路進行分析得知，城南與城西地區的線路需要改造。在擬建設區域，線路架空分段數目較少，整體線路設計也不盡合理。為此根據電網建設，需要在主干線上增設5臺分段開關，增加線路架空分段數目，為自動化分段提供必要的設備支持[2]。此外，根據建設的目標需要對擬建設區域的環網線路及其長度進行必要的調整，提升電網線路的實際裝帶容量。
2.3 饋線自動化建設技術
自動化建設技術在饋線建設中的應用主要分為三個部分：
第一，線路建設。線路建設的種類不同直接影響了電纜的建設方式。另外，在面對電纜混合線路與缺乏眾合閘的架空線路，可以采用集中化、自動化的方式建設饋線線路。
第二，隔離故障區域。在饋線建設的過程中，可能會造成人為的配電故障，為了進一步減少饋線建設過程中對于擬建設區域的配電影響，確保主干上的配電工作能夠正常開展。工作人員將用戶故障區進行隔離，并采用分界開關確保主干線路區域的正常業務運行。
第三，辨別故障點。一旦出現故障，可以利用自動化技術確定故障點的具體位置，使用具有通信功能的故障指示設備對線路進行智能化與自動化分析。
擬建設區域的配電主站工作時，可借助自動化建設技術對各個系統的運行進行實時監測。當配電終端發生故障時，實時檢測系統根據電力配電過程中的參數變化，確定故障的具體位置與發生原因。工作人員根據預警信息與工作經驗，判斷故障的具體類型，制定針對性的方案，并攜帶相關的設備到故障發生處開展故障排除工作。此外，在故障排除時，工作人員可采用分界開關將故障區與非故障區進行隔離，及時恢復非故障區域的配電業務。
2.4 分界開關安裝技術
電網系統整體具有聯動性，當故障發生時會影響電網的整體配電功能。為此，可通過在用戶區兩側加設分界開關的方式，最大化降低故障區對于整體電網的影響。 當用電戶發生線路短路時，位于變電站的出線斷路器可以及時的監測出電路上參數的變化，確定其發生短路故障后，迅速自動化分閘，避免短路故障影響的擴大。當出線斷路閘起作用前，相應電網負荷開關就會預先斷開，實現故障點的有效隔離。此外工作人員可以借助開關，加強故障分離效果[3]。
而當用電戶發生接地故障（單向）時，分解開關自身的智能化系統根據數據參數的變化實現自動分閘。其中分界負荷開關在感知到參數的不正常變化后，直接將故障分界，減少故障區對主干線的配電影響，避免對其他用戶產生影響，以便將故障發生后對于電網的整體影響降至最低。
3 配電自動化對配網帶電作業安全的影響
近年來信息技術、自動化技術、人工智能技術的深入發展，人們對于用電需求的大幅度提升，單輻射的線路已經無法滿足供電需求，其線路的設置也逐漸減少，與之相對應的多功能、混合性的網架結構逐漸將其取代，新型的網架結構具有聯絡多與分段多以及“三雙”（電源、回路、接入）的特征[4]。在擬建設區域的網架結構中，本文主要分析雙電源對射，詳細的說明網架對于帶點作業的具體影響。
圖1是擬建設區局部電網建設接線原理圖，其中K1是故障點所在位置，位于故障點兩側的QL1與QL2為分段器，臨近雙電源的QF1與QF2為重合器。QF2為聯絡電路器。一般情況下，QF2處于長時間的備用狀態，QL1與QL2為合閘狀態，確保整個線路的通路。
3.1 開關合閘對電網的安全影響
當K1發生永久性故障，線路中的QF1與QL1會相互配合保證位于K1點到電源1區域的居民能夠正常用電，并將L2的故障區域進行隔離。同時為了確保L3區域居民的用電需求，可以利用QF2的聯絡斷路器，轉供位于L3處的電源。但在備用QF2聯絡斷路器合閘的瞬間能夠產生合閘電壓，進而影響電網的安全。
3.2 對電網作業人員的安全影響
當圖1區域K1發生短路故障時，作業人員位于兩側的QL1與QL2重合器處工作時，L1區域的線路兩端處，QL1與QF1就會配合作用下通過電源1恢復此區域的供電。但在設備合閘，恢復居民供電的過程中，會對操作的工作人員造成一定的安全損害。
為了保障配電架空線上工作人員帶電作業安全，當故障發生時故障區域的備用聯絡器會取消自動功能，重合器的重合閘也會被停用。但上述方法雖然能夠保障工作人員的安全，但也帶來停電長、范圍廣、影響大的諸多弊端。為此，在滿足保障作業人員安全的基礎上，可以通過取消K1故障點兩側的QL1與QL2的自動合閘功能，避免工作人員在這兩處設備作業時人身安全受到威脅。
此外在電網的自動化配電過程中，可以通過控制架空分支線的熔斷器與斷路器也能夠有效的保障工作人員的人身安全。開展自動合閘及時切除故障發生點的電流，雖然是工作人員安全的一種有效方法，但應該考慮到多次進行合閘或開閘可能對電路的安全產生重大影響。因此，工作人員在支線故障處工作時，應該按照電力系統故障排除要求判斷是否停用自動開關合閘的功能。
4 環境因素的影響
對于電力工作人員帶電作業的作業內容、作業方式以及作業的天氣都有明確的規定。工作人員在進行帶電作業時，必須在天氣狀況合適的情況下進行作業，規定風力要小于五級，溫度大于零攝氏度，濕度小于百分之八十。尤其在雷電、大霧、雨雪天氣下都禁止帶電作業，但天氣的變化是無常的，工作人員作業到一半時，天氣發生改變就有可能影響自動化設備的運行，威脅工作人員的安全。為此工作人員在作業過程中，應該攜帶相關的天氣測濕與測風設備，實時監控天氣變化，保障工作人員帶電作業時的生命安全。
5 結束語
總而言之，配電自動化技術的應用改變了配電網絡的建設，促進了其配電效率的提高，無論是對接入方式、接入設備以及相關元件都產生了非常重要的影響。工作人員在利用自動化技術建設配電網絡系統時，應該將安全放在第一位，嚴格遵守帶電作業守則，確保排除故障作業的過程中能夠保障自身的安全與電網的安全，以為人們提供更加優質的配電服務。
參考文獻：
[1]張棟.芻議配網自動化對配電帶電作業安全的影響[J].建筑工程技術與設計，2018（24）：2584.
[2]沈瑞錫.配網自動化對配電帶電作業安全的影響分析[J].百科論壇電子雜志，2018（16）：515.
[3]魏曉偉.配網自動化對配電帶電作業安全的影響分析[J].科技與創新，2018（8）：73-74.
[4]王帆.配電自動化對配網帶電作業安全的影響分析[J].科技資訊，2017，15（20）：37-38.
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