電氣設(shè)備帶電作業(yè)的安全防護(hù)問題分析

姚聰周

(江蘇核電有限公司，江蘇連云港222002)

[摘要] 電氣設(shè)備的安奎作業(yè)對(duì)于用戶電能的使用和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要的意義，提升電氣設(shè)備的安全作業(yè)勢在必行。通過對(duì)電氣設(shè)備帶電安全作業(yè)及其保護(hù)原理的研究，表明電氣設(shè)備安全作業(yè)的提升對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定和能源利用率的改善有著極為重要的作用，同時(shí)為現(xiàn)代電氣設(shè)備的安全管理提供創(chuàng)新的思路。

關(guān)鍵詞 電氣設(shè)備 帶電作業(yè) 安全防護(hù)

中圖分類號(hào)TM08

0引言

低壓電氣設(shè)備或電路出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，一般應(yīng)拉下電閘斷電，以保證安全。在某些情況下，需要帶電檢修作業(yè)時(shí)，維修人員應(yīng)具有一定的帶電維修基礎(chǔ)知識(shí)，并根據(jù)工作實(shí)際制定和采取切實(shí)可靠的現(xiàn)場措施，如設(shè)置專人監(jiān)護(hù)、穿長袖衣、使用絕緣工具、戴絕緣手套等，盡量避免人與設(shè)備帶電部分直接接觸，防止作業(yè)人員違反帶電作業(yè)規(guī)范，確實(shí)做好防范人身觸電措施口]。

1工作人員在帶電作業(yè)中受到的影響分析

電氣設(shè)備的交流電線路在運(yùn)行過程中會(huì)造成工頻電場。當(dāng)電壓等級(jí)提高時(shí)，電場強(qiáng)度也會(huì)提升，而當(dāng)導(dǎo)線距離變大時(shí)，電場強(qiáng)度則會(huì)變小，工作人員在強(qiáng)電場中就會(huì)感到不適。在電氣設(shè)備的應(yīng)用與實(shí)踐中，經(jīng)常出現(xiàn)這些問題，比如動(dòng)作時(shí)間間題、合并單元與智能終端的可靠性問題等，均屬于變電系統(tǒng)單元保護(hù)的范疇，在330 kV以上的智能變電站，單元保護(hù)故障易使供電線路出現(xiàn)大面積癱瘓。電氣設(shè)備需要有效實(shí)現(xiàn)高速傳輸信息化數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際的工作需求進(jìn)行通信建設(shè)，不同的參建人員能夠避免重復(fù)施工，使人力、物力、財(cái)力損耗減少。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性和準(zhǔn)確性在提高繼電保護(hù)調(diào)度運(yùn)行效率中作用巨大，可以實(shí)現(xiàn)真正的同步不失真?zhèn)鬏斝畔ⅲ瑴p少信號(hào)盲區(qū)，準(zhǔn)確性高，環(huán)境因素限制較少。

帶電作業(yè)主要有以下三種，分別為等電位作業(yè)、地點(diǎn)位作業(yè)和中間電位作業(yè)。其中最危險(xiǎn)的是等電位作業(yè)，因?yàn)檫@個(gè)過程中，人體很容易觸碰到高壓的部分，可能使得危險(xiǎn)的電流通過人體，導(dǎo)致人體觸電。所以對(duì)于帶電的操作人員來說，應(yīng)屏蔽全身靜電，保證電氣的連接較為科學(xué)。在地電位作業(yè)時(shí)，人體需要進(jìn)行絕緣，采用絕緣工具進(jìn)行操作，同時(shí)在不同的電壓等級(jí)設(shè)備上進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)該保持足夠的空氣間隙距離。在中間電位作業(yè)時(shí)，要采用絕緣工具;在高壓電場中，不接觸高壓帶電體，是前面兩種的中間情況，因此安全要求要進(jìn)行綜合考慮。對(duì)于220V線路桿塔及變電所構(gòu)架上進(jìn)行間接作業(yè)時(shí)(人處于大地電位作業(yè)包括桿塔緊螺絲工作)應(yīng)穿導(dǎo)電鞋，將電力引起的人體電流(暫態(tài)及穩(wěn)態(tài))限制在1 mA以下。在超高壓輸變電設(shè)備上進(jìn)行等電位作業(yè)及采用中間電位法的作業(yè)必須穿合格的全套屏蔽服，并注意各部連接可靠，作業(yè)中不允許脫開。

2電氣設(shè)備的連接與差動(dòng)保護(hù)

2.1線路連接

實(shí)際應(yīng)用中，差動(dòng)保護(hù)功能發(fā)揮時(shí)必須對(duì)繞組變壓器配備相應(yīng)的設(shè)備，通常情況下可以選擇把電流互感器安裝到變壓器的兩側(cè)位置，接著再將各條線路根據(jù)電氣圖紙進(jìn)行有序地連接。要使用同樣的儀器對(duì)其他電路中相同的繼電器數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，明確得到的結(jié)果，確定其是否發(fā)生了故障，不是僅僅在測量一會(huì)兒的情況下對(duì)其進(jìn)行修理，而是改變運(yùn)行狀態(tài)再進(jìn)一步測量分析。電網(wǎng)上的配電中心可以對(duì)電網(wǎng)上的所有電路進(jìn)行劃分，并集中檢測。作為一次設(shè)備，可以對(duì)相當(dāng)大的一部分電路上的主要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，相關(guān)的繼電器要求要有足夠大的容納度。單個(gè)開關(guān)元件能夠?qū)χ饕€路以及底下的分支電路進(jìn)行第一時(shí)間的劃分，方便及時(shí)找到故障的位置。為了避免線路因?yàn)榕既坏耐饨缫蛩卦斐捎绊懪袆e，可以在母線的保護(hù)電路上設(shè)立多條線路，確保在一條線路出現(xiàn)問題狀況的時(shí)候，其他線路可以快捷有效地代替工作，保障電氣設(shè)備能夠正常持續(xù)的運(yùn)行。一旦有一部分器件損壞的時(shí)候，就有可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的其他部件都造成損壞。電力工業(yè)包括發(fā)電、電力輸送并且最終向位于電網(wǎng)邊緣的用戶端分配電能，然后電流進(jìn)入終端用戶的布線系統(tǒng)，直到它到達(dá)負(fù)載。一般來說，電路連接用于描述驅(qū)動(dòng)電負(fù)載的電功率和使負(fù)載正常工作的能力。沒有可靠的電路，電氣設(shè)備或負(fù)載可能發(fā)生故障、過早失效或根本不工作。

2.2 差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)中繼站負(fù)載相位以及幅度監(jiān)測結(jié)果，通過啟動(dòng)繼電器將繼電器操作限制在起動(dòng)繼電器特性內(nèi)條件上。該特性在可能的正常相位角處接受比在異常相位角更大的線電流。然而，某些不平衡故障表現(xiàn)出正常的相位角，并且這些故障可以通過較大的線路電壓下降來檢測。短時(shí)間內(nèi)造成電壓值出現(xiàn)大幅波動(dòng)，這種現(xiàn)象的主要危害在于，可能因?yàn)樗矔r(shí)電壓故障而導(dǎo)致線路與設(shè)備不可逆的損壞，處理方法主要有提供不間斷電源、電壓整流器等。對(duì)于上述案例，采用不間斷電源(UPS)，無功功率補(bǔ)償器(SVG)等設(shè)備可以有效地減輕電壓波動(dòng)對(duì)于設(shè)備帶來的影響，起到平波的作用，同時(shí)也減輕了對(duì)于線路的損耗，是相對(duì)科學(xué)有效的辦法。

3電氣設(shè)備帶電作業(yè)的防護(hù)

3.1安全作業(yè)

工作人員在正常電壓電氣設(shè)備進(jìn)行帶電作業(yè)過程中， 人員在進(jìn)入電位時(shí)與體表電場強(qiáng)度與周圍電場不是固定不變的。工作人員在登高繼續(xù)帶電作業(yè)時(shí)，越往高處攀爬人員離帶電導(dǎo)體越近，體表場強(qiáng)也就會(huì)不斷提升，場強(qiáng)在與導(dǎo)線處于同樣高度時(shí)會(huì)比較強(qiáng)。主要操作是：測量每個(gè)導(dǎo)線上的電壓和繼電保護(hù)，并移除穩(wěn)態(tài)交流電功率信號(hào)。對(duì)三個(gè)入射波繼電保護(hù)信號(hào)進(jìn)行濾波以提供通過入射行波在傳輸線上產(chǎn)生的總繼電保護(hù)的模態(tài)信號(hào)。鑒相器處理三個(gè)A射波信號(hào)，模態(tài)信號(hào)和使能信號(hào)以提供故障相導(dǎo)體的指示。工作人員從高塔地電位向帶電體等電位靠近時(shí)，人體體表場強(qiáng)也會(huì)逐漸增大;當(dāng)工作人員從水平方向向帶電體靠近時(shí)，人員身體部位場強(qiáng)的態(tài)勢呈U型表現(xiàn)出來，胸部與腹部的場強(qiáng)較低，頭頂與腳尖的場強(qiáng)較高;工作人員在進(jìn)行帶電作業(yè)并與導(dǎo)線等電位時(shí)，人體的體表場強(qiáng)值會(huì)達(dá)到最大。

3.2遠(yuǎn)程保護(hù)

電氣設(shè)備安全控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信和圖形用戶界面進(jìn)行高級(jí)過程監(jiān)控管理。通過電氣設(shè)備安全、監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來處理使得電能狀況能夠被監(jiān)測，中控調(diào)度臺(tái)可以發(fā)出過程命令。實(shí)時(shí)控制邏輯由連接到現(xiàn)場的傳感器和控制器的網(wǎng)絡(luò)化模塊執(zhí)行。電氣設(shè)備安全系統(tǒng)被開發(fā)作為遠(yuǎn)程訪問各種本地控制模塊的通用手段，這些模塊可以來自不同的制造商，允許通過標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化協(xié)議對(duì)電能的情況進(jìn)行監(jiān)控。在實(shí)際運(yùn)行中，大型電氣設(shè)備安全系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成與功能上的分布式控制系統(tǒng)非常相似，并且具有多種與電能設(shè)備數(shù)據(jù)傳送接口的手段。它們可以控制多個(gè)電能設(shè)備的過程，并且可以遠(yuǎn)距離監(jiān)測。電氣設(shè)備自動(dòng)保護(hù)技術(shù)綜合了通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過一定的協(xié)議，將位于不同地域的計(jì)算機(jī)通過硬件進(jìn)行有線或者無線連接，將其作為一個(gè)集合。通過光纖、寬帶等方法或介質(zhì)，空調(diào)自動(dòng)控制通過硬件軟件共享信息或數(shù)據(jù)，與連接的大量計(jì)算機(jī)進(jìn)行資源的交換，對(duì)于集中的資源進(jìn)行統(tǒng)一 的維護(hù)、清理、整合。但由于該性質(zhì)，在其顯示進(jìn)步階段以實(shí)行電氣設(shè)備安全作業(yè)的可靠性保護(hù)技術(shù)。

4總結(jié)

安全作業(yè)對(duì)于電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用。該技術(shù)的更新?lián)Q代是一條光明而曲折的路，在這條路上會(huì)出現(xiàn)很多難題與挑戰(zhàn)。這個(gè)任務(wù)長期而又艱巨，需要結(jié)合實(shí)際實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不斷地進(jìn)行總結(jié)歸納。為實(shí)現(xiàn)自身的長遠(yuǎn)發(fā)展而進(jìn)行大膽革新，利用創(chuàng)新思維進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，從而大踏步地走向科學(xué)高效的電氣設(shè)備建設(shè)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]胡毅，王力農(nóng)，邵瑰瑋，等.750 kV電氣設(shè)備帶電作業(yè)的試驗(yàn)研究[J],電網(wǎng)技術(shù)，2006(2)：13 17

[211力農(nóng)，胡毅，劉凱，等.500 kV高海拔緊湊型線路帶電作業(yè)研究.高電壓技術(shù)，2005(8)：60-62.

[3]張文亮，胡毅.發(fā)展特高壓交流輸電，促進(jìn)全國聯(lián)網(wǎng)[Jl.高電壓技術(shù)，2003(8)：70-80.

[4]胡毅，王力農(nóng)，肖勇.土500 kV直流電氣設(shè)備帶電作業(yè)的屏蔽防護(hù)[Jl.禹電壓技術(shù)，2002(9)：12 17