CN112242665B - 一种配电网架空导线更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电网检修的方法领域，尤其涉及一种配电网架空导线更换方法，包括：获取待更换的配电网架空导线信息；根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段；按区段分段更换配电网架空导线时，待更换区段前后两端的分段开关处于断位，前后两端分段开关内侧停电以便更换架空线，前后两端分段开关外侧具备电源接入条件；在按区段分段更换配电网架空导线时，顺线路更换方向的后端分段开关前，对倒数第2基杆塔上预先加装分段开关，对倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理，交替变更原有架空导线更换的起点和终点，按照顺序更换至整条架空导线。本发明实现区段内的全部停电作业，不影响其他区段用户的正常用电，安全风险可控。

Description

一种配电网架空导线更换方法

技术领域

本发明涉及配电网检修的方法领域，尤其涉及一种配电网架空导线更换方法。

背景技术

随着国民经济的不断发展，城市化城镇化的不断推进，原有配电网架空裸线更换为架空绝缘线的工程也越来越多，更换架空绝缘线一方面可以减少配电网运行故障率，提升网架运维水平和供电可靠性，同时又可以解决树线矛盾，美化城市景观。

通常在上述配网架空导线的更换过程中，综合考虑作业人员、装备、安全风险等，需对每日架空导线更换的工作量进行控制，通常以配电线路两个分段开关之间的线路为更换区段，分段对整条架空线路进行更换。如图1所示：

对于在两个分段开关10和20之间的一个区段内架空裸线更换为架空绝缘线时，存在以下问题：当拉开电源Ⅰ内部出线电缆间隔开关以及10、20开关后，分段开关20其大号侧由于电源Ⅱ的倒送而带电，杆塔200大号侧带电，因此停电检修人员无法登上杆塔200进行拆装小号侧金具以便挂设好新更换的绝缘线金具的作业，无法完成两个分段开关10和20之间架空线的更换工作。

此时一种解决方案是采用带电作业配合的方式：采取带电作业方式在杆塔200靠近小号侧配合，采用近电距离作业的形式，按配电网带电作业模式，拆装原架空导线金具和分段开关20小号侧引线。但此种带电作业配合的方式在进行时，易受地形条件限制和气象条件影响，存在作业无法开展、无法顺利进行的可能。

另一种解决方案是：由于现场环境通常不是都能满足带电作业车停放的需求，因此在带电作业无法在杆塔200小号侧(分段开关20小号侧引线)配合更换金具以便挂设架空绝缘线时，一般采用扩大停电范围的方式进行架空导线更换，即断开电源Ⅰ内部出线电缆间隔开关以及10、20和30分段开关，对A段架空导线进行更换，但这样做会带来两个缺点：1是扩大了停电范围，造成作业范围A段以外的B段上的用户3、用户4陪停电，降低了供电可靠性，降低用户用电满意度，影响电力营商环境。2是在更换A段线路为绝缘线时，造成B段线路上的用户停电，当更换B段线路上用户时，因为杆塔200小号侧和杆塔300大号侧均处在带电状态，在带电作业车辆无法就位进行配合拆装金具的情况下，只能扩大停电范围，断开10、20、30、40分段开关，对B段架空导线进行更换。此时由于前期已经在更换A段架空导线时，用户1,用户2停用，此时由于B段架空导线更换的原因，再次会导致A段用户1，用户2和C段用户5，用户6陪停，结果是除了增加了C段范围内的陪停用户以外，A段和B段范围内用户都会产生重复频繁停电事件，严重影响用户用电满意度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种配电网架空导线更换方法。

本发明提出一种配电网架空导线更换方法，包括：

获取待更换的配电网架空导线信息；

根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段；

按区段分段更换配电网架空导线时，待更换区段前后两端的分段开关处于断位，前后两端分段开关内侧停电以便更换架空线，前后两端分段开关外侧具备电源接入条件；

在按区段分段更换配电网架空导线时，顺线路更换方向的后端分段开关前，对倒数第2基杆塔上预先加装分段开关，对倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理，以便交替变更原有架空导线更换的起点和终点，按照顺序逐段更换至整条架空导线。

优选的，所述待更换的配电网架空导线信息包括分段开关的位置信息。

优选的，所述根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段包括：

根据分段开关的位置信息将架空导线分为若干待更换区段。

优选的，所述待更换区段前后两端的分段开关外侧具备电源接入条件包括：

对待更换区段前后两端的分段开关进行核相；

在分段开关两侧核相无误后，在待更换区段前后两端的分段开关外侧接入电源单元。

优选的，所述处在后端的分段开关处接入电源单元为环网电源或中压移动电源。

优选的，所述交替变更原有架空导线更换的起点和终点包括：

在更换下一区段架空导线时，断开前一区段预先加装的分段开关和下一区段待更换架空导线后端的分段开关；

拆除上一区段原有分段开关，将其迁移至下一区段待更换架空导线后端分段开关小号侧倒数第二基杆塔上，同时对该待更换区段倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理；

以前一区段原后端分段开关倒数第1基杆塔顺线路大号侧为起点，以下一区段后端分段开关倒数第1基杆塔小号侧为终点交替顺线路方向更换架空导线。

通过使用本发明，可以实现以下效果：

1.和带电作业配合进行区段架空导线更换相比，本发明不需要带电作业配合，可以避免带电作业参与后，受气象影响和地形限制较大，作业可能被延期或施工时突然降雨等原因造成工作中断，影响当日正常工作时间，延后完工送电，影响区段内居民和工矿企业的正常用电，保证了计划的刚性执行；

另一方面，由于带电作业和停电作业交叉混合作业，产生较大的安全风险，这种不需要带电作业配合的配电网架空导线更换方法，可以实现导线更换区段内的全部停电作业，同时不影响其他区段用户的正常用电，工作性质单一，安全风险可控。

2.与停电作业相比，本发明在不需要带电作业配合的情况下，即可实现按区段逐一将架空线路全部更换的效果，避免了原有全停作业模式下，一个区段内的架空线路更换，因作业安全的需要，需要下一区段线路陪停，或前后两个区段同时陪停，从而导致停电检修时户数增加，对用户造成重复频繁停电，影响供电可靠性和电力营商环境的后果。不产生用户陪停，一方面为企业和用户创造了经济效益，一方面对社会的平稳安定运行创造了良好条件。当配电网网架为辐射状接线时，通过在辐射线路后端接入移动电源的方式，一样可以按上述方式采用交替递进的方式逐段更换架空导线。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为环网接线时配电网分段更换架空线路示意图；

图2是本发明一种配电网架空导线更换方法的示意流程图；

图3为环网接线时更换架空导线第一区段时设备状态示意图；

图4为环网接线时更换架空导线第一区段时设备变动情况示意图；

图5为环网接线时更换架空导线第二区段时设备状态及变动情况示意图；

图6为环网接线时更换架空导线第二区段结束后设备状态及变动情况示意图；

图7为环网接线时更换架空导线第三区段时设备状态及变动情况示意图；

图8为环网接线时更换架空导线最后区段时设备状态及变动情况示意图；

图9为环网接线时更换架空导线最后区段完成后设备状态及变动情况示意图；

图10为辐射状接线更换架空线路时中压移动电源及柔性电缆接入情况示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明的基本思想是通过在每一区段顺线路更换方向的后端分段开关前倒数两基杆塔上分别安装分段开关和开耐张的方式，将新开耐张杆作为每次导线更换的终点和下一区段导线更换起点，避免了因原有分段开关单侧带电无法登杆，而需要带电作业配合造成增加检修环节，因带电作业配合可能带来的工期延迟或当日施工延期造成的停电计划未刚性执行，影响导线更换区段内居民和工矿企业的正常生产生活用电需求；或按扩大停电范围的方式停电更换导线，造成用户陪停和重复频繁停电事件，引起影响供电可靠性和电力营商环境的缺点。

同时架空导线更换全程为单一停电检修作业，避免了同一工作区段，带电作业停电作业交叉进行带来的安全风险，有效降低了工作中的安全风险，具有良好的社会效益和经济效益。

基于以上思想，本发明实施例提出一种配电网架空导线更换方法，如图2所示，包括以下步骤：

S1：获取待更换的配电网架空导线信息。

配电网架空导线信息存储于电力系统，不同的架空导线对应不同的导线信息，并且每根架空导线都对应唯一的编码，因此通过待更换配电网架空导线的编码可以从电力系统中获取相对应的导线信息。

待更换的配电网架空导线信息包括分段开关的位置信息、架空导线的位置信息、架空导线的安装时间等。在本实施例中，最主要的是获取分段开关的位置信息。

S2：根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段。

架空导线的更换往往按照已有的两个分段开关之间为区段来更换，在本实施例中，根据已有分段开关的位置信息将架空导线分为若干待更换区段。对若干待更换区段进行依次编号，例如从左往右将架空导线分为第一区段、第二区段、第三区段等。

S3：按区段分段更换配电网架空导线时，待更换区段前后两端的分段开关处于断位，前后两端分段开关内侧停电以便更换架空线，前后两端分段开关外侧具备电源接入条件。

前后两端分段开关外侧由环网电源或中压移动电源接入，继续保持带电运行状态，从而不影响非导线更换区段用户正常用电。

正常操作过程中，在所述前后两端分段开关外侧接入电源之前还需要对前后两端分段开关进行核相，在分段开关两侧核相无误后接入电源单元，以避免相位不同引起短路对设备造成损坏。

在另一实施场景中，中压移动电源和出线电缆由中压移动电源和中压柔性电缆替代，在架空导线逐段进行更换时，由中压移动电源和柔性电缆替代向未进行更换区段的用户保持供电。所述柔性电缆引线额定电流小于等于200A，额定电压为10kV。所述中压移动电源，额定电压为10kV，额定输出容量为2000kVA，输出功率为1600kW，具备一二次同期并网和脱网的完全不间断供电功能。

S4：在按区段分段更换配电网架空导线时，在顺线路方向更换的后端分段开关前，对倒数第2基杆塔上预先加装分段开关，对倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理，以便交替变更原有架空导线更换的起点和终点，按照顺序逐段更换至整条架空导线。

具体包括以下步骤：

在更换下一区段架空导线时，断开前一区段预先加装的新分段开关和下一区段待更换架空导线后端的分段开关；

拆除上一区段原有分段开关，将其迁移至下一区段待更换架空导线后端分段开关小号侧倒数第二基杆塔上，同时对下一区段的倒数第1基杆塔进行预先开耐张处理；

以前一区段原后端分段开关倒数第1基杆塔顺线路大号侧为起点，以下一区段后端分段开关倒数第1基杆塔小号侧为终点更换架空导线。

与带电作业配合换线相比，本发明可以在不需要带电作业配合情况下，即可实现按区段逐一将架空导线全部按停电检修的方式进行更换的效果，避免了因带电作业受地形和气象影响，有可能造成施工无法进行或延期造成的停电计划未刚性执行，影响导线更换区段内居民和工矿企业的正常生产生活用电需求的后果。与停电作业相比，避免了原有全停作业模式下，一个区段内的架空线路更换，因作业安全的需要，需要下一区段线路陪停，或前后两个区段同时陪停，从而导致停电检修时户数增加，影响供电可靠性和电力营商环境的后果。不产生用户陪停，一方面为企业和用户创造了经济效益，一方面对社会的平稳安定运行创造了良好条件。配网网架为辐射状接线时，通过在辐射线路后端接入移动电源的方式，一样可以按上述方式采用交替递进的方式逐段更换架空线路。

图3为环网接线时更换架空导线第一区段时设备状态示意图，采用本发明对架空导线更换的具体实施方式如下：

待更换架空线路正常运行方式为10、20、30、40分段开关通位，50分段开关常断运行，更换第一区段A，在分段开关50两侧核相无误后，对电源Ⅰ和电源Ⅱ进行并网合环。然后将电源Ⅰ出线电缆间隔开关断开，断开分段开关10和20。此时架空导线更换第一区段最后一基杆塔200小号侧至电源Ⅰ之间处于停电状态，开始导线更换工作。停电用户为用户1、用户2，架空导线更换第一区段最后一基杆塔200大号侧至电源Ⅱ之间处于带电运行状态，用户3、用户4、用户5、用户6、用户7、用户8正常用电不受干扰。

图4为环网接线时更换架空导线第一区段时设备变动情况示意图。在架空导线更换第一区段最后一基杆塔200前，倒数第2基杆塔198上预先新装分段开关00，同时对倒数第1基杆塔199进行开耐张处理。倒数第2基杆塔198和倒数第1基杆塔199，可利用原有线路上原有有杆塔，也可以新立杆塔预先新装分段开关00及开耐张。

因架空导线更换第一区段最后一基杆塔200上的分段开关20单侧带电，在无法登杆或因带电车无法就位无法开展带电作业配合时，当日将新更换导线更换至倒数第1基杆塔199单侧，即架空导线更换终点为倒数第1基杆塔199的小号侧。

当第一区段更换工作结束，合上电源Ⅰ出线电缆间隔开关和分段开关10，分段开关20两侧核相无误后，合上第二分段开关20，架空线路并网合环运行，再拉开第五分段开关50，保持环网接线开环运行方式，待更换架空线路恢复正常运行方式。

图5为环网接线时更换架空导线第二区段时设备状态及变动情况示意图。架空导线更换第二区段时，首先再次变更运行方式，在第五分段开关50两侧核相无误后，对电源Ⅰ和电源Ⅱ进行并网合环，再分别断开前一个工作日新装的分段开关00和第三分段开关30。

在架空导线更换第二区段最后一基杆塔300前，将第二分段开关20移位到顺线路更换方向倒数第二基杆塔298上，第二分段开关20处于合上位置。同时对顺线路更换方向倒数第1基杆塔299进行开耐张处理。倒数第2基杆塔298和倒数第1基杆塔299，可利用原有线路上原有有杆塔，也可以新立杆塔安装移位的第二分段开关20及开耐张。

因架空导线更换第二区段最后一基杆塔300上的分段开关30单侧(大号侧)带电，在无法登杆或因带电车无法就位无法开展带电作业配合时，以杆塔199大号侧为起点为起点，杆塔299小号侧为终点，将当日新更换导线更换至倒数第1基杆塔299单侧，即倒数第1基杆塔299的小号侧。

图6为环网接线时更换架空导线第二区段结束后设备状态及变动情况示意图。当日架空导线更换工作结束，合上新装分段开关00，在第三分段开关30两侧核相无误后，对电源Ⅰ和电源Ⅱ进行并网合环，再断开第五分段开关50，保持环网接线开环运行的方式，恢复架空线路正常运行方式。架空导线更换第二区段时，停电用户为用户3、用户4。用户1、用户2、用户5、用户6、用户7、用户8正常用电不受影响。

图7为环网接线时更换架空导线第三区段时设备状态及变动情况示意图。按上述更换第二区段的步骤，在更换第三分段开关30和第四分段开关40之间架空导线时，通过运行方式倒换，在其他区段不停电的状态下断开杆塔298上分段开关20和第四分段开关40，将杆塔300上的第三分段开关30移位至第四分段开关40小号侧倒数第二基杆塔398上，同时在第四分段开关40小号侧倒数第一基杆塔399上开耐张，以杆塔299大号侧为起点，以第四分段开关40小号侧倒数第一基杆塔399小号侧为终点，更换架空导线。此时停电用户为用户5、用户6。用户1、用户2、用户3、用户4、用户7、用户8正常用电不受干扰。架空导线更换完毕后，按热倒的方式，恢复待更换线路为环网接线开环运行的正常方式。

图8为环网接线时更换架空导线最后区段时设备状态及变动情况示意图。断开电源Ⅱ出线电缆间隔开关，断开分段开关30、50和电源Ⅱ出线电缆间隔开关，以399号杆塔大号侧为起点，对最后区段架空导线进行更换。此时停电用户为用户7、用户8。用户1、用户2、用户3、用户4、用户5、用户6正常用电不受干扰。

图9为环网接线时更换架空导线最后区段完成后设备状态及变动情况示意图。最后一个区段架空导线更换完毕后，拆除第四分段开关40，合上电源Ⅱ出线电缆间隔开关和分段开关30，在分段开关50两侧核相无误使之具备并网条件后，保持第五分段开关50断位，恢复待更换架空线路正常环网接线，开环运行方式。在整个作业过程中，对分段开关的操作，均在系统热倒的方式下进行，每次停电范围限制在固定区段内，不会造成周边区段的用户陪停。同时最终架空导线更换完毕后，分段开关数量没有增加，没有改变系统的正常分段运行方式。

图10为辐射状接线更换架空线路时中压移动电源及柔性电缆接入情况示意图，在配电网结构为辐射状接线时，电源Ⅰ的对侧电源：电源Ⅱ及其出线电缆由中压移动电源和中压柔性电缆替代，在架空导线逐段进行更换时，由中压移动电源和柔性电缆替代向未进行更换区段的用户保持供电。所述柔性电缆引线额定电流小于等于200A，额定电压为10kV。所述中压移动电源，额定电压为10kV，额定输出容量为2000kVA，输出功率为1600kW，具备一二次同期并网和脱网的完全不间断供电功能。

停电更换架空线路方法和本发明一种配电网架空导线更换方法两种方法在检修时户数上的损失比较如下：

不采用上述方式更换架空导线，即按照停电更换架空导线方式更换的时户数损失：(t指作业时间)

架空导线更换第一区段消耗时户数：【(用户1+用户2)*t】+【(用户3+用户4)*t】；

架空导线更换第二区段消耗时户数：【(用户1+用户2)*t】+【(用户3+用户4)*t】+【(用户5+用户6)*t】；

架空导线更换第三区段消耗时户数：【(用户3+用户4)*t】+【(用户5+用户6)*t】+【(用户7+用户8)*t】；

架空导线更换第四区段消耗时户数：【(用户5+用户6)*t】+【(用户7+用户8)*t】；

总消耗时间为：【(用户1+用户2)*t】+【(用户3+用户4)*t】+【(用户1+用户2)*t】+【(用户3+用户4)*t】+【(用户5+用户6)*t】+【(用户3+用户4)*t】+【(用户5+用户6)*t】+【(用户7+用户8)*t】+【(用户5+用户6)*t】+【(用户7+用户8)*t】；

即：2【(用户1+用户2)*t】+3【(用户3+用户4)*t】+3【(用户5+用户6)*t】+2【(用户7+用户8)*t】；

即：2【(用户1+用户2+用户7+用户8)*t】+3【(用户3+用户4+用户5+用户6)*t】。

采用本发明一种配电网架空导线更换方法更换架空导线时的时户数损失：(t指作业时间)

架空导线更换第一区段消耗时户数：【(用户1+用户2)*t】；

架空导线更换第二区段消耗时户数：【(用户3+用户4)*t】；

架空导线更换第三区段消耗时户数：【(用户5+用户6)*t】；

架空导线更换第四区段消耗时户数：【(用户7+用户8)*t】；

总消耗时间为：【(用户1+用户2)*t】+【(用户3+用户4)*t】+【(用户5+用户6)*t】【(用户7+用户8)*t】

即：【(用户1+用户2+用户3+用户4+用户5+用户6+用户7+用户8)*t】。

两种方法消耗时户数之差为：

{2【(用户1+用户2+用户7+用户8)*t】+3【(用户3+用户4+用户5+用户6)*t】}-{【(用户1+用户2+用户3+用户4+用户5+用户6+用户7+用户8)*t】}＝【(用户1+用户2+用户7+用户8)+2(用户3+用户4+用户5+用户6)】*t。

设用户1、用户2、用户3、用户4、用户5、用户6、用户7、用户8均等效为同一用户G时，采用一种配电网架空导线更换方法更换架空导线时的时户数损失只占完全停电更换架空导线时户数损失的40％。极大的节约了配网架空线路改造过程中的时户数损失，同时避免了针对用户的重复频繁停电有效提升了供电可靠性和电力营商环境，具有良好的社会效益和经济效益。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种配电网架空导线更换方法，其特征在于，包括：

获取待更换的配电网架空导线信息；

根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段；

按区段分段更换配电网架空导线时，待更换区段前后两端的分段开关处于断位，前后两端分段开关内侧停电以便更换架空线，前后两端分段开关外侧具备电源接入条件；

在按区段分段更换配电网架空导线时，顺线路更换方向的后端分段开关前，对倒数第2基杆塔上预先加装分段开关，对倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理，以便交替变更原有架空导线更换的起点和终点，按照顺序逐段更换至整条架空导线；

所述交替变更原有架空导线更换的起点和终点包括：

在更换下一区段架空导线时，断开前一区段预先加装的分段开关和下一区段待更换架空导线后端的分段开关；

拆除上一区段原有分段开关，将其迁移至下一区段待更换架空导线后端分段开关小号侧倒数第二基杆塔上，同时对该待更换区段倒数第1基杆塔预先进行开耐张处理；

以前一区段原后端分段开关倒数第1基杆塔顺线路大号侧为起点，以下一区段后端分段开关倒数第1基杆塔小号侧为终点交替顺线路方向更换架空导线。

2.根据权利要求1所述的一种配电网架空导线更换方法，其特征在于，所述待更换的配电网架空导线信息包括分段开关的位置信息。

3.根据权利要求2所述的一种配电网架空导线更换方法，其特征在于，所述根据待更换的配电网架空导线信息将架空导线分为若干待更换区段包括：

根据分段开关的位置信息将架空导线分为若干待更换区段。

4.根据权利要求1所述的一种配电网架空导线更换方法，其特征在于，所述待更换区段前后两端的分段开关外侧具备电源接入条件包括：

对待更换区段前后两端的分段开关进行核相；

在分段开关两侧核相无误后，在待更换区段前后两端的分段开关外侧接入电源单元。

5.根据权利要求4所述的一种配电网架空导线更换方法，其特征在于，处在后端的所述分段开关处接入电源单元为环网电源或中压移动电源。

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