1月10日,山東煙臺棲霞金礦事故發生。途經金礦所在的西城鎮笏山村的10千伏哨上線成為保障救援井下受困礦工最重要的一條供電線路。
帶負荷加裝分段開關,提高供電可靠性;帶電斷接引線,建立拉手線路,實現雙電源供電……從礦難發生到受困礦工分批全部升井,煙臺供電公司帶電作業中心在13天中開展帶電作業28次,涵蓋4種作業類型,滿足了現場救援全部用電需求。
特別值得一提的是,一輛1800千瓦中壓發電車帶電接入哨上線五彩龍支線,隨時處于備用狀態,現場救援真正實現了“雙保險”。這也是國內首次有中壓發電車這種移動電源應用于應急救援。
傳統帶電作業和新設備、新技術相結合,在危急時刻為電力供應提供了更可靠的保障。這得益于國網山東省電力公司近年來在配網帶電作業領域的不斷探索。
應急發電新裝備——中壓發電車
國網山東電力設備管理部配電處專責左新斌在帶電作業管理崗位上工作8年來,見證了山東電網配電帶電作業專業跨越式發展的全過程。
“依托營配融合機構改革,山東17市98縣已全部成立帶電作業中心和班組,并實體化運轉,使帶電作業成為智能運檢的強力支撐。為全面提升配網不停電綜合作業能力,我們一直在探索新技術。”左新斌說。
以中壓發電車應用為代表的“微網”發電,就是對配網不停電新技術的一項重要探索。
中壓發電車對于山東電網而言,是一款應急發電新裝備。在2019年12月7日之前,萊蕪供電公司運維檢修部副主任倪廣魁從來沒有見過中壓發電車。“這是山東電網的第一輛中壓發電車。”倪廣魁說,車輛運到的當天,這臺功率1000千瓦的中壓發電車就備受關注,“我們當時就想知道兩件事:一是怎么用它,二是怎么用好它。”
山東電科院配電技術中心主管張世棟介紹,中壓發電車是一種集柴油發電機組和10千伏高壓盤柜、柔性電纜為一體的車載式可移動分布式電源,額定電壓10千伏,功率分1000千瓦和1800千瓦兩種,具有移動方便、結構緊湊、現場連接便捷、供電周期性長、可靠性高等優勢,可實現對配電變壓器一對多供電。
“尤其是當配電線路由于檢修、故障等原因停電時,末端用戶需要陪同停電。采用中壓發電車,可實現對用戶的持續供電,保證電力的完全不間斷供應,避免對用戶產生影響。”張世棟說。
作為國網山東電力最早接收中壓發電車的單位,萊蕪供電公司在省公司設備部的指導下,承擔了以中壓發電車為電源的“微網”發電作業課題研究。
“微網”發電作業從試驗走向應用
“2019年年底,省公司就中壓發電車的應用提出明確要求:一定要把新裝備性能摸清吃透,編制出我們自己的‘微網’發電作業技術規程,再充分模擬驗證投入使用。”國網山東電力設備管理部配電處副處長趙辰宇回憶。
基于第一臺車輛,萊蕪供電公司開始了全套研究——編制中壓發電車的通用運行規程和相關管理指導意見,明確發電作業管理職責,規范發電作業相關流程等。同時,關于“微網”發電作業技術的探索也正式啟動。
所謂“微網”發電作業,是綜合了中壓發電車、低壓發電車、移動箱變車等裝備,組成具備運行監測、保護控制功能的臨時小型并網系統,為指定范圍內客戶提供不間斷電源的綜合供電方式。與傳統的單一發電作業相比,“微網”發電作業使用多臺多類型發電裝備同時工作,發電功率大大提升,為更大范圍客戶提供不停電服務的同時,也大幅節約了作業成本。
在“微網”發電作業模擬試驗成功的基礎上,國網山東電力于2020年3月18日發布《“微網”發電作業管理指導意見》,用于規范各單位應用中壓發電車自主開展的“微網”發電作業應用探索。
而在萊蕪供電公司多次進行中壓發電車模擬應用之后,“微網”發電作業的配套管理規范和運行技術標準初具雛形,4種類型8個典型“微網”作業場景逐步搭建完成。
此時,已經擁有一輛功率1000千瓦和一輛功率1800千瓦中壓發電車的濟南供電公司,正式啟動了以中壓發電車為電源、輔以移動箱變車的“微網”作業嘗試。
2020年4月3日,“中壓發電車+移動箱變車”組成“微網”復合發電作業模式演練在濟南展開。這是中壓發電車投入模擬演練以來開展的最復雜作業。
這一次演練,濟南供電公司出動作業人員30余人,派出特種車輛5臺,模擬10千伏隆井線16號桿柱上開關更換及線路檢修。檢修區間涉及桿塔3基、架空線路50米,通過復合發電作業可減少后段41基桿塔、2千米架空線路停電,避免8個中壓用戶、近2000戶居民停電約6個小時,最大限度減少線路檢修對社會生產與居民生活造成的影響。
隨著各單位應用中壓發電車進行越來越多的模擬演練,關于中壓發電車運行原理及操作方法、作業方案、安全措施、應急預案等的總結歸納越來越充分。
2020年4月28日,國網山東電力發布《“微網”發電作業通用運行規范》。以中壓發電車為電源的“微網”發電作業正式開始。
9天后,萊蕪供電公司為配合青蘭高速萊蕪段拓寬建設,通過中壓發電車成功接帶10千伏呂樓線116號桿以下19臺配變、2200戶居民及3個重要中壓客戶,完成山東首次以中壓發電車并網作業方式轉供部分線路負荷作業。
“10千伏呂樓線按照調度指令重合閘停用后,進入檢修狀態,由中壓發電車獨立供電,整個作業過程未對用戶造成停電感知。從啟用中壓發電車到恢復正常供電方式,歷時8小時。”倪廣魁說。
配網不停電作業更加“主動”
首戰告捷后不到兩周,濟南供電公司應用兩臺1000千瓦中壓發電車和一臺630千伏安移動箱變車,以“微網”發電作業方式對10千伏龍洞線12至18號桿開展帶電檢修。這是中壓發電車首次配合移動箱變車開展正式作業。
“那次作業中,中壓發電車、移動箱變車并網及退出過程全部采用帶電方式進行。7小時作業全程未發生電壓暫降或閃變,充分驗證了‘微網’發電作業理論,實現了‘檢修零停電、用戶零感知、負荷零損失’。”濟南供電公司運維檢修部副主任向珉江說。
連續兩次不同類型作業的順利進行,讓“微網”發電作業成為配網不停電作業方法的重要補充。
“‘不停電就是最好的服務’,是我們孜孜不倦努力的方向。29臺中壓發電車全部到位后,我們堅持‘能轉必轉、能帶不停’原則,加速拓展‘微網’發電作業的實用化進程。”左新斌說。
隨著“微網”發電作業的次數越來越多,國網山東電力的17個地市供電公司將中壓發電車“玩出了花樣”。
2020年6月4日,菏澤供電公司首次采用“電纜旁路+微網發電”作業方式完成10千伏建華線全線綜合檢修治理。旁路電纜車開展旁路跨接轉帶全線負荷,中壓發電車接帶分支線居民小區負荷,3臺帶電作業車有序開展斷接引、消缺、絕緣化治理等工作,55個中壓用戶、5436戶低壓戶用電未受到絲毫影響。
6月15日,煙臺供電公司在萊陽35千伏彭格莊變電站首次開展“中壓發電+拉手轉供+零點作業檢修”綜合作業,實現D類簡單電網地區電源點整站改造不停電改接,確保三個鄉鎮2.4萬余戶用戶在變電站改造期間“零停電”。
7月19日,東營供電公司在山東省內首次通過中壓發電車對電纜線路完成發電并網;7月29日,濟寧供電公司在10千伏湖苑Ⅱ線進行緊急消缺時使用“微網”作業方式,這是中壓發電車首次應用在電網應急搶修中……
2020年,國網山東電力75家市縣供電公司共開展“微網”作業141次,成功壓減預安排停電141條次。“轉供+帶電+發電”技術聯合應用,全面支撐133座變電站GG1A開關柜改造,避免了變電站停電導致的10千伏線路陪停。
“全面開展的‘微網’作業進一步拓展了配網不停電作業的應用范圍,推動了配網不停電由‘無源型’作業向‘有源型’作業、由‘被動型’作業向‘主動型’作業轉變。”國網山東電力設備管理部配電處處長孟海磊說。
強力支撐“預安排零停電”落地
2020年9月8日凌晨,膠州供電公司在35千伏杜村變電站結合10千伏出線母線聯絡、線路拉手轉供、帶電作業等方式,完成站內GG1A開關柜改造,保障了7667戶客戶“零停電”,標志著國網山東電力預安排客戶零停電“2113”工程啟動。
這是一項旨在大幅提升帶電作業綜合能力的工程。“預安排”是指供電公司為避免故障發生對電網設備進行的“體檢”,“預安排客戶零停電”則是實現電網“體檢”時客戶停電零感知。“2113”工程中,“21”是在山東省內新舊動能轉換的濟南和青島的市縣中心城區、煙臺中心城區率先實現10千伏計劃停電客戶零感知;“13”則是在濟寧、淄博等13個地市選擇具備條件的區、縣作為示范區,有序帶動“預安排客戶零停電”在全省落地。
左新斌介紹,在“2113”工程實施區域內,原來的停電計劃會被逐條重新審查,之后會通過負荷轉移、帶電、發電作業等技術手段制訂“預安排客戶零停電”方案。4135平方千米區域內的居民和用電企業將不會再收到10千伏計劃檢修停電通知,全省約450余萬客戶將直接受益。
為支撐“2113”工程的推進,“微網”發電作業的方式越來越復雜,在綜合不停電作業中的地位也越來越重要。
2020年10月13日至10月15日,濟南供電公司采用“中壓發電+低壓發電+聯絡轉供+臨時轉供”綜合不停電作業方式,完成10千伏黨工線雙回線路十字交叉處線路遷改工作,實現了“負荷零損失”線路遷改。這是首次運行時間超過48小時的“微網”發電作業,也是首次采用四種綜合不停電作業方式開展的大型線路遷改,確保了45個重要高壓用戶可靠用電。
11月5日,濟寧供電公司采用“中壓發電+低壓發電+聯絡轉供+旁路作業”綜合不停電作業方式,完成10千伏興西線和10千伏興橋線架空線路改入地電纜工程。作業期間,分支線路采用中壓發電車供電,單獨高壓用戶采用低壓發電車供電,線桿至線路末端用戶通過聯絡線路供電,真正實現了線路改造用戶用電“零感知”……
“目前,山東全省共搭建‘預安排零停電’示范區48個,包含10千伏線路3035條,區域內共計取消預安排停電1133條次,壓減停電3.61萬時戶,惠及5.83萬戶中壓用戶、559.88萬戶低壓居民,階段性實現‘預安排客戶零停電’。”國網山東電力設備部副主任文艷說。
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