复杂环境下20kV带电作业技术与应用方案研究杨四华

复杂环境下20kV带电作业技术与应用方案研究杨四华

杨四华

（云南电网有限责任公司怒江供电局南怒江671400）

摘要：云南独立的20kV电网处于怒江州独龙江乡，与西藏接壤，具有独特的复杂环境地域特点和特殊地位。阐述了研究的背景和必要性，提出了主要研究内容和应用方案，指出了研究的创新点和技术难点，并展望了预期成果。本方案可为类似项目技术研究及应用提供参考。

关键词：复杂环境；20kV带电作业技术；技术条件；作业方法；研究内容

1引言

目前，20kV配电网在南方电网系统内已获得相应的应用，据了解广州的负荷密度增长较快，南网早先已于2004年曾召开会议对20kV配电网进行调研和论证，并委托武汉高压研院和广州电力局承担该项工作，拟在佛山市南海区试验，目前已做了很多前期准备工作。

独龙江乡是南方电网社会责任示范基地，该地区建有独立电网是南方电网在20kV电压等级配电网应用上的范例。尽管目前独龙江电网供电范围较小、用户数量不多，但根据国家、省级、南方电网等各层级部门对落实国家和省级领导人对该地区扶贫攻坚的重要性批示精神和指示，以及该地区“十三五”规划提出的大力发展旅游、种养殖业支柱产业的规划，通过推广实施20kV带电作业技术成果，未来必定会进一步加快该地区扶贫攻坚工作取得良好实效，由此产生的直接与间接经济效益与社会效益将十分具大。

本文首先针对独龙江20kV配电网存在通道狭窄、高差由近5000m至1000m快速变化、空气湿度大、雨天多、交通不便等诸多特点，本文提出复杂环境下20kV线路带电作业技术研究，并开展相应的工程应用，将会充分发挥带电作业技术在提高供电可靠性方面的作用，有力推动独龙江最少数民族当地社会经济发展和边疆人民生活水平显著提高，极大地起到兴民固边的政治作用。同时，通过该项目成果的推广应用，可有效填补南方电网乃至全国20kV带电作业技术在复杂环境实际应用上的空白。

2项目研究的背景

目前，世界上已有数十个国家和地区将20kV电压等级作为中压配电网的标准电压，并已列人国际电工委员会标准，具有非常成熟的技术和经验。1948年开始美国部分地区采用20kV电压，法国和德国自20世纪60年代开始统一采用20kV配电网，其他欧洲国家如意大利、奥地利、保加利亚、波兰、匈牙利等（占欧洲80%）也大都采用20～25kV作为中压电。在亚洲包括新加坡、韩国、中国台湾等国家和地区已采用20kV中压配电。在中国，20kV电压等级早在1993年就已经被纳入我国的标准电压等级，而且一直以来国内很多专家学者都呼吁把大中城市的配电电压升级到20kV的电压水平，但是迄今为止该电压等级还没有得到很大的应用，只有在部分地区应用。如辽宁省本溪市南芬区农电局自2003年4月至2004年4月，对南芬变电站原66/10kV进行了升压至66/20kV的改造。1996年6月至2005年底，江苏省苏州工业园区中已建有2个220kV变电站（220/110/20kV）和3个110kV变电站（110/20kV），总容量为1161MVA。上海轨道交通、地铁和轻轨均采用20kV中压配电电压等级。以上工程从当初的策划，到设备的选用，再到现在的运行，可以说一切进展都比较顺利，事故率低、可靠性高、网损率也较低。为此，针对20kV配电网进行带电作业来管理设备，外国与我国都已进行了相应研究工作并取得研究成果。但是，由于我国20kV配电网建设规模正处于发展中，电网架构较小，相应的线路与设备维护工作量也不多，导致现场开展20kV带电作业实际工作数量与水平极为有限。

对于20kV配电网带电作业各国均已开展了相应技术研究与生产实践，研究的成果水平主要取决于各国20kV电网的架构规模与管理水平。以法国为代表，在中压配网带电作业方面以“地电位作业法”为主，占带电作业总量的75%。主要原因是因为地电位带电作业由于人体通过操作杆与带电体接触，始终与带电体保持一定的安全距离，比中间电位法（戴绝缘手套与带电体直接接触）和等电位法（徒手与带电体接触）更安全。另外，地电位作业法可以借助梯子或登杆工具在电杆上操作，而“中间电位法”、“等电位作业法”必须靠绝缘斗臂车进行作业，采用地电位作业法解决了山区、野外等绝缘斗臂车无法到达的作业点的作业问题。

随着世界经济发展与各国对环境保护意识的提高和节能降耗的标准日趋严格，采用20kV电压代替10kV电压将会成为未来中压配电网发展的重要选项。因此，开展相应带电作业技术研究与应用对未来配电带电作业发展有积极作用。

3主要研究内容

3.1复杂环境下20kV带电作业技术条件研究

由于20kV电压等级的特殊性，我国目前对于20kV带电作业技术标准不完善。如：（1）《电力安全作规程（GB26859-2011）及（DL409-91）》中有关带电作业安全技术标准均未涉及20kV带电作业相关内容；（2）《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程（Q/CSG510001-2015）》，在11.2.2条提出20kV带电作业用绝缘工具最小有效绝缘长度：绝缘操作杆为0.8m，绝缘承力工具与绝缘绳索为0.5m；在11.1.2条提出在海拔1000m以上的带电作业，应根据作业区不同海拔高度，修正各类空气间隙距离与固体绝缘的有效长度、绝缘子片数等。（3）对于开展作业时所需的人身与带电体间、等电位作业人员对邻相导线的最小距离等关键参数均未作出具体规定，制约了带电作业安全开展。

因此，需要首先收集整理已有国家标准与相关研究成果对20kV带电作业时提出的具体结论与要求，并针对本项目研究的复杂环境下20kV带电作业时所需相地与相间等安全距离，综合研究，开展电气试验与计算分析，提出开展作业时所需的主要技术指标等技术条件，确保实际作业安全可靠开展。

3.2复杂环境下20kV带电作业典型项目与作业方法适应性研究

针对复杂环境特点，重点研究：带电断接引流线、带电更换绝缘子、带电修补导线、异物清除等主要项目的作业方式方法、作业步骤和所需的工器具及材料、人员配置和作业安全风险管控等主要内容，为现场工程应用提供理论指导。

3.3配套复杂环境下20kV带电作业项目所需防护用具的和配网带电作业通用工器具的检验

针对项目研究提出的复杂环境下20kV带电作业可开展的典型作业项目需要考虑高海拔、承载载荷变化大、高湿度等特点，研制相应的绝缘防护用具、绝缘遮蔽用具、绝缘工具；并对原购置用于10kV配网带电作业的通用绝缘操作工器具进行相应电气与机械试验，确保项目作业顺利实施。

3.4复杂环境下20kV带电作业工程实践应用

利用项目研究成果，选择独龙江电网20kV线路合适的作业点和作业项目，在编制完成作业所需的技术文件的基础上，首先进行停电模拟操作培训，在熟练掌握工器具使用、作业流程和作业操作方法与技能后，在实际线路上开展20kV带电作业，以验证本项目研究成果的有效性与安全性，为项目推广应用提供技术支持。

4应用方案

4.1国内外20kV带电作业技术标准与研究成果以及20kV独龙江电网有关带电作业的结构参数收集整理，重点对在复杂环境下开展20kV带电作业所需的相地与相间安全距离，通过电气试验与分析计算进行确定，从而提出开展带电作业时所需的相关技术要求。

4.2针对项目研究内容，研究提出适用于复杂环境下20kV带电作业典型项目与作业方法。

4.3结合确定的复杂环境下20kV带电作业项目与方法，研发制作相应的防护用具，并对原有配网作业通用绝缘操作工器具进行相应电气与机械试验确保项目作业顺利实施。

4.4运用项目研究成果，选择独龙江20kV电网有代表性的作业点与作业项目，开展复杂环境下20kV带电作业工程实践，以检验研究成果的有效性。

5研究的主要创新点与技术难点

5.1创新点

5.1.1全面研制20kV带电作业所需的绝缘防护用具。

5.1.2提出复杂环境下20kV带电作业技术参数。

5.1.3提出复杂环境下20kV典型作业项目条件及作业方法。

5.1.4开展复杂环境下20kV带电作业工程应用，填补系统内相应电压等级带电作业的实践空白。

5.1.5对现有的10kV带电作业通用工器具进行20kV带电作业的电气和机械试验研究，有效扩展了10KV配电带电作业工器具的适用范围。

5.2技术难点

5.2.1在当前20kV带电作业国家技术标准不完备的情况下如何全面科学确定作业所需的安全技术参数，确保带电作业操作安全可靠。

5.2.2提出的复杂环境下20kV带电作业的项目与作业方法能否有效满足实际需求。

5.2.3所研制的复杂环境下20kV带电作业所需的工器具和防护用具能否确保作业安全高效地开展。

6结论

6.1预期成果

6.1.1项目成果

（1）编制技术研究报告；（2）汇编项目作业方法技术；（3）研制复杂环境下20kV带电作业用绝缘遮蔽用具、绝缘防护用具、绝缘工具5类产品；（4）编制复杂环境下20kV带电作业技术条件；（5）编制复杂环境下20kV带电作业指导书；（6）若干项目实用性专利及论文。

6.1.2项目建设过程中的人才培养

目前，系统内20kV带电作业及相关人员仍然处于空白状态，在20kV带电作业技术与技能方面，开展作业方法及工器具的运用，预期培养20kV带电作业骨干5至6名。

6.2预期目标

通过项目研究，提出复杂环境下20kV带电作业技术条件，研制相应作业防护用具，对原有的配网带电作业通用工器具进行相应检测合格，并在独龙江20kV电网开展带电作业工程应用，将大大提高独龙江乡当地人民生产生活用电质量水平，有利于边疆人民安居乐业和社会稳定。同时，为未来20kV配电网带电作业技术在南方电网系统内推广应用积累相应的经验并获得相应的技术储备，对20kV带电作业的技术发展有重要的促进作用。项目成果推广应用将重点以独龙江20kV电网为对象，最终实现将研究成果全面应用于该电网运行管理工作中，同时还为南方电网系统内相应20kV带电作业提供技术支持。给推广应用积累相应的经验并获得相应的技术储备，为未来20kV配电网带电作业技术在南方电网系统内推广奠定基础。

参考文献：

[1]姚冰峰.20kV配电线路带电作业初探.湖州师范学院学报.2009年2月第31卷.

[2]20kV带电作业用绝缘手套（乳胶C类）.肇庆华兴华为安全装备制造有限公司.2011.

作者简介：

杨四华（1978年-），男，云南省大理人，工程师，本科，从事带电作业技术管理与研究工作。