带电作业工器具研制及带电作业实用化研究

带电作业工器具研制及带电作业实用化研究 白靖 内蒙古电力（集团）有限责任公司 锡林郭勒电业局输电管理处 内蒙古自治区锡林浩特市 026000 [ 摘要 ] 针对士 500 kV 同塔双回输电线路 ( 察锡Ⅰ 、 Ⅱ 线 ), 开展研究其常规检修与带电作业的方法、作业用工器具及安全防护论证 , 研究结果可直接运用于士 500 kV 同塔双回线路的维护检修 , 提高了作业效率 , 确保我 盟 超高压电网稳定运行及发展发挥了重要的作用。

[关键词]士500 kV;输电线路;同塔双回;带电作业
士500 kV同塔双回交流输电线路作为一项新的输电技术,其杆塔结构、导线布置和绝缘子配置等与常规超高压输电线路不同,传统的作业方法和检修工器具已不能满足新技术发展的需要。因此必须根据新线路的结构特点及安全防护要求研究科学的作业方法以及研制安全适用的作业工器具,对开创 士500 kV同塔双回线路检修,提高线路检修效率，保证设备的健康水平起到巨大的作用。
1带电作业绝缘配合论证

1.1带电作业试验研究

为配合士500kV输电线路的同塔双回改造工程,根据带电作业技术特点,结合该线路塔型、导线布置以及作业人员在塔上的作业位置等实 际情况，国网电力科学研究院开展了1 : 1比例制作 模拟塔头,4分裂模拟导线长10 m,分裂半径450 . mm,子导线半径37.2 mm,两端装均压环以改善端部电场分布的试验研究。为保证带电作业安全性， 从严要求,确定士500 kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回输电线 路带电作业的最大操作过电压标幺值为1. 81(基准 值为515 kV),发生在上层极线中点单极对地故障时。根据士500kV同塔双回输电线路设计使用的典型铁塔结构特点,分别选取不同进入电位通道和典型作业位置进行安全距离和组合间隙试验,并用IEC60071-2-1996推荐公式对试验结果进行海拔高度校正中。
由试验得土500kV同塔双回输电线路带电作业最小安全距离的最大值,在海拔≤1000m地区:“上极等电位作业人员对其上方横担”的距离为4.0 m;最小组合间隙的最大值,在海拔≤1000 m地区: 上极导线一作业人员一下横担”的距离为3.7 m。1.2相关规程规定的带电作业绝缘配置要求.

《电力安全工作规程(线路部分)》与《土500kV输电线路带电作业技术导则》中规定，士500kV超高压线路带电作业的最小安全距离、最小组合间隙。
1.2带电作业绝缘配合的校核

为了验证士500kV同塔双回输电线路的绝缘水平，课题组统计了士500 kV线路中各种直线塔、转角塔、耐张塔的塔形尺寸及空气间隙,依据设计的带电作业操作方法,包括地电位作业、进入电位作业、等电位作业以及更换绝缘子串作业,在最严格的情况下计算出带电作业最小安全距离、最小组合间隙和工具的有效绝缘长度(见表1中计算值)。从表1的对比中可以发现,按照实际的最 小安全距离4. 354 m,最小组合间隙4. 028 m,绝缘工具最小有效绝缘长度5.141m的要求进行带电作业,考虑作业人员人体占位后,不仅满足带电作业危险率小于10-5的要求,还具有较大的安全裕度，作业是安全的。
2作业项目 流程设计及工器具研制

士500kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回输电线路总体结构是由杆塔、绝缘子、导地线及连接金具组成,比单回超高压线路塔增加了一层横担,用于承担另一回线路。课题组在相关技术研究成果的 基础上,认真分析了士500 kV同塔双回线路设计参数,充分探讨了与普通土500kV电压等级带电作业的差异性、特殊性,设计过电压水平和带电作业绝缘配合的需要,研究了同塔双回超高压线路检修作业、带电作业操作方法及操作工艺,并根据士500kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回直流输电线路的杆塔结构、绝缘子串联接形式、杆塔荷载等资料,结合线路经过地区的正常气候条件及运 行经验,选用:i=-5C.V=10 m/s、导线无覆冰等作为设计气象条件研制出作业用工器具,对项目规划拟定的作业项目逐一进行了试验操作,基本满足 士500 kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回线路常规检修和带电作业需要[3]。
2.1带电作业进入电位作业方法设计

进入等电位作业是带电作业基本的作业方式，又是其他带电作业项目实现的基础，为此首先要突 破进人电位的难关。课题组根据士500 kV同塔双回输电线路设计结构的特点，杆塔窗口尺寸以及作业要求的空气间隙水平,研究设计了直线塔、直线硬转塔采用滑轮组、吊篮(吊梯)轨迹法进入等电位和飞车、软梯水平摆入等电位;耐张塔沿双串绝缘子串自由作业水平进入等电位法和飞车、软梯水平摆入等电位作业的方法。然后根据进人电位作业方法由塔形结构尺寸计算出进入电位作业的最小安全裕度,证明了课题组研究设计进人电位方法的安全可靠。根据设计的进入电位方法,自制了专用工具，设计了作业时的操作工艺流程,并进行了试操作。经多次演练，课题组于2018年11月19~21日在士500kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回线路上进行了试操作,并取得了圆满成功,验证了进入电位方法的科学合理。

3结论及成果

本课题为士500 kV同塔双回交流输电线路检修、带电作业的系统化研究,基本涵盖了士500kV同塔双回交流输电线路检修、带电作业常规检修工作内容,项目研究工作的完成及研究成果的应用具有首创性。

课题组研究的检修、带电作业方法,经在土500kV察锡Ⅰ、Ⅱ线同塔双回直流输电线路上试操作检验,均满足带电作业绝缘配合及安全防护要求，操作方法巧妙易行、合理实用、安全高效。

课题组研制的检修、带电作业工器具(瓷棒式绝缘子更换工具、液压丝杆等)引用了大吨位液压技术,使用钛合金等新材料,具有本体重量轻、荷载能力强、安全裕度大的特点,并经多次操作、试操作以及机械电气性能试验,均达到了工具规划设计技术参数要求,满足现场带电作业的使用要求,可以在带电作业中推广应用。
[参考文献]

[1] 胡毅,肖宾.土500 kV同塔双回直流线路带电作业实 验研究[J].高电压技术,2010 ,36(2).

[2]DL/T881-2004.士500kV直流输电线路带电作业技 术导则[S], 2004.

[3]DL/T876-2004.带电作业绝缘配合导则[S],2004.