旁路作业分流异常分析

旁路作业分流异常分析

旁路系统与待检修设备并列运行后，确认负荷电流的转移情况是关键步骤。GB／T34577-2017《配电线路旁路作业技术导则》附录C规定：

旁路设备与待检修设备、检修后设备并列运行后，应根据旁路设备及待检修设备、检修后设备的参数，核查旁路设备与分流情况是否正常。一般情况下，旁路电缆分流约占总电流的1/4～3/4。

实际作业中，由于现场装置设备组成，设备联结情况等差异，旁路设备分流情况与规程要求存在较大差异，分流电流占总电流的1/4或更少。其主要原因是多设备组成的旁路系统各接续节点都存在接触电阻，旁路回路的总电阻远大于待检修设备和导线、线夹等的连接电阻。以下针对旁路作业的分流情况开展分析。

案例

图1旁路作业法安装柱上开关

某带电作业班在10kV架空线路T接分支杆带负荷加装柱上开关，装置结构如图1所示。

1.关键作业步骤

安装柱上开关→带电搭接开关两侧引线→合上开关→☆确认开关分流情况→拆除原主线与分支线的直搭引线。

2.现场接线和电气参数

柱上开关投入运行后，两条支路电流的分流I1 28.85A，I2 25.46A，用户侧负荷I0 5.05A，主线电流180A，并不符合旁路系统分流常识即I0=I1+I2。推断I2电流方向与图示相反，即旁路系统电流方向为节点3流向节点2，并满足I0为I1、I2向量和。

图2现场接线与电气参数

根据现场导线参数和设备电气状态获取接线数据表1。

表1 导线电气参数

3.Simulink配电网潮流仿真计算

现场仪器仪表测量得到用户功率因素0.95，主线后段用户负荷175A、功率因素0.98。建立仿真模型，潮流计算结果如下：R接触电阻1约为2mΩ，R接触电阻2约为2.3mΩ。

（1）旁路接触电阻与分流的关系

由上述计算结果可知，线夹—引线接触电阻远大于导线自身电阻，而接触电阻与施工工艺有较大关联，以旁路系统R接触电阻2为控制变量，变化区间为0～100mΩ，仿真计算获取R接触电阻2与I1、I2关系如表2。

表2  I1、I2数值与R接触电阻2关联

在该案例中，无论旁路系统接触电阻数值大小，均不能实现有效分流，电流方向始终是从分支线向旁路系统流回主线。

（2）旁路电缆挂接点位置对分流的影响

根据上述案例，旁路电缆为实现正常分流，应挂接在杆塔电源侧。实际作业过程中，受制于场地限制、为腾出足够作业空间，旁路电缆挂接在离杆塔较远位置。

图3 旁路电缆挂接在杆塔电源侧

仿真验证I0/I取值对I1、I2数值的影响。设定分支线、旁路系统接触电阻为2mΩ，后段负荷取固定值200A，I0为变量，构建上述类似仿真模型进行验证，取得I1、I2数值与I0大小的关联数据。

表3  导线电气参数

表4  I1、I2数值与I0大小的关联性

在上述案例中，旁路电缆挂接在杆塔电源侧5m处导线上，随着分支线负荷I0变大，I0/I比值相应增大，旁路系统电流逐渐增大，分支线电流先减小后增大。I0/I＜9.09%旁路系统电流流经分支线汇入主线，9.09% ＜I0/I＜33.33%起到分流作用、旁路系统分流占比大于1/4，I0/I＞33.33%旁路系统分流占比小于1/4、用户负荷主要通过分支线供应。

结束语

由上述计算分析可知，旁路电缆分流的大小，不但取决于旁路系统阻抗、分支线阻抗和旁路电缆挂接点位置，还随分支线用户负荷占主线负荷比例变化而不同。

为避免分支线与旁路系统并列运行时出现的电流“倒流”和分流不满足“旁路系统分流占比1/4～3/4”的要求，首先应保证旁路系统安装在分支线与主线连接点的电源侧，并靠近分支线与主线连接点位置。旁路系统连接点紧挨分支线连接点时，忽略Z值，得出关系式I1Z1=I2Z2，分流大小与旁路系统电阻正相关，为保证并列运行时正常分流，应减少旁路系统电阻，采取缩短旁路电缆敷设长度，确保电缆终端连接点清洁、涂抹导电脂等，确保各触点电气接触良好。