500 kV輸電線路帶電水沖洗的工藝和實施

牛慧文，張海峰，吳寶貴，申屠柏水，方康健

（1.國網浙江省電力公司培訓中心，杭州311600；2.山西晉緣電力化學清洗中心有限公司，太原030000）

經驗交流

500 kV輸電線路帶電水沖洗的工藝和實施

牛慧文1，張海峰2，吳寶貴1，申屠柏水1，方康健1

（1.國網浙江省電力公司培訓中心，杭州311600；2.山西晉緣電力化學清洗中心有限公司，太原030000）

絕緣子污閃是導致輸電線路發生跳閘故障的主要原因之一，采用帶電水沖洗作業可以有效避免絕緣子污閃事故。對220 kV輸電線路的水沖洗已總結出一套行之有效的方法，而500 kV輸電線路帶電水沖洗目前還是空白。介紹500 kV輸電線路帶電水沖洗的具體工藝和操作實踐，為今后開展500 kV輸電線路帶電水沖洗作業提供參考。

500 kV輸電線路；絕緣子串；帶電水沖洗；工藝；實施

0 引言

隨著工業的發展，環境污染日趨嚴重，導致絕緣子污閃事故出現頻率高、覆蓋面廣的趨勢。頻繁的污閃跳閘給電網正常運行造成重大安全隱患，嚴重時還會引起大面積停電，給經濟建設造成巨大的損失，同時對輸電線路造成不可恢復的創傷[1]。然而，絕緣子實際運行時長期暴露在自然環境中，環境中的塵埃及沿海地區海風中的鹽分沉積在表面，形成污穢層。在霧、露、小雨、雪等氣象條件下，污穢層中的電解質濕潤后，其表面的電導率會增加，導致絕緣性能下降，從而造成絕緣子表面的閃絡放電[2]。絕緣子污閃放電的過程主要是：表面污穢的沉積→污穢層的濕潤→形成干帶→局部放電，最后導致沿面閃絡。為了能及時清除絕緣子表面污垢，又不影響正常輸電，各國都在發展帶電水沖洗作業[3]。

220 kV輸電線路帶電水沖洗作業采用消防車等大型沖洗設備，進入作業現場后使用消防水槍直接沖洗。而500 kV輸電線路大多架設于高山等消防車輛無法進入的地區，不能采用與220 kV輸電線路相同的方法進行沖洗。因此，通常采用便攜式的制水設備，登塔后用特制的小水槍進行沖洗，因而涉及到水槍噴口直徑、水槍壓力、水電阻率和沖洗方法等方面的問題。從2012年開始至今，浙江省電力公司與山西晉緣電力化學清洗中心有限公司合作，通過試驗，項目組總結出了一套成熟、穩定的帶電水沖洗方法[4]，可確保500 kV輸電線路設備帶電水沖洗作業安全、可靠、有效地實施。

1 帶電水沖洗工藝

1.1 作業流程

500 kV輸電線路帶電水沖洗作業流程如圖1所示，包括工器具運輸、制水、工器具組裝、工器具檢查、水電阻率檢查、水槍壓力檢查和準備、登塔等過程。

圖1 500 kV帶電水沖洗作業流程

1.2 桿塔選擇

針對直線塔、耐張塔不同污穢等級的絕緣子進行泄漏電流試驗，試驗電壓為500 kV，直線塔試驗場地為浙江省電力公司培訓中心浙西500 kV橋林5127線4號塔，桿塔為酒杯型直線塔。絕緣子組裝方式為Ⅰ型、Ⅱ型懸垂絕緣子串。耐張塔試驗場地為橋林5127線2號塔，桿塔為干字型轉角塔。絕緣子組裝方式為耐張水平雙聯絕緣子串。

1.3 工器具運輸與制水

因為500 kV輸電線路的桿塔大多分布于高山等車輛難以到達的位置，針對這種情況，自制了1套小型制水設備，可以用人力或騾馬將其運至作業面，其它工器具及數量見表1。帶電水沖洗使用的水可以就地取山泉水或自備自來水，然后通過小型制水設備制作出作業用水。

1.4 塔下準備工作

將水槍嘴固定在操作桿的卡齒上，旋轉至操作桿所需角度，將引水管的一端與操作桿引水管接通，另一端與升壓泵連接。調節水柱壓強，測試水電阻率及水槍壓力，通過試噴水槍觀察水柱并調整至最佳狀態。

表1 500 kV輸電線路帶電水沖洗作業所需的工器具

1.5 懸垂絕緣子串沖洗

圖2中1為1號作業人員，2為2號作業人員，3為絕緣操作桿[5]，4為引水管。對懸垂絕緣子串作業時，塔上有2名工作人員。1號作業人員為輔助人員，將無頭繩與絕緣滑車帶到橫擔上方，使用繩套將滑車掛在被沖洗的絕緣子串橫擔側的中部。2號作業人員為沖洗操作人員，站在與絕緣子串中部平行的主材處。地面作業人員將組裝好的操作桿及引水管吊至橫擔，由1號作業人員轉交給2號作業人員，由2名作業人員配合進行沖洗作業。

圖2 懸垂絕緣子作業示意

1.6 耐張絕緣子串沖洗

如圖3所示，對耐張絕緣子串作業時，塔上有2名工作人員，1號作業人員帶傳遞繩至被沖洗絕緣子橫擔側，在地面作業人員的配合下，將組裝好的滑板支撐架吊至橫擔，并由2名作業人員一起將其安放在雙串絕緣子上，然后將操作桿吊至橫擔，1號作業人員用操作桿將滑板支撐架推至導線側第3片絕緣子處，然后將操作桿安放在滑板支撐架上。2名作業人員就緒后開始沖洗。

圖3 耐張塔作業

1.7 注意事項

帶電水沖洗作業必須遵循國家電網公司帶電作業相關規程，同時應注意以下事項：

（1）沖洗作業前，必須對水的電阻率進行檢驗，確認其符合要求。

（2）對懸垂絕緣子進行沖洗時，要掌握好操作桿與絕緣子串的距離，以免發生組合絕緣安全距離不夠[6]的情況。

（3）在對水平串絕緣子進行沖洗時，由于操作過程中需不停調整沖洗的角度，操作桿會上下左右轉動，因此要時刻注意噴嘴與絕緣子的距離。

（4）沖洗時應選擇合理站位，橫擔上方吊槍人員應與下方持槍人員密切配合，沖洗前應先測試水柱長度。

（5）確保有良好的沖洗角度和水柱沖擊力，沖洗時避免脫槍。沖洗水柱移動要緩慢，且由導線側向接地側移動。

2 技術措施

水槍噴口直徑、水的電阻率和水槍壓力是關系到帶電水沖洗安全性、可靠性與沖洗效果的重要指標。

2.1 噴口直徑的選擇

圖4是500 kV絕緣子在3 mm，8 mm，10 mm這3種不同水柱噴口直徑時的水柱泄漏電流與水柱長度的關系。從圖4可以明顯看出，水柱的泄漏電流隨著水柱長度的增大而減小，這一規律適用于不同水柱噴口直徑。從圖4可知，3 mm水槍口徑的水柱泄漏電流最小，試驗表明，3 mm水槍口徑的沖洗效果也很好，既能獲得良好的沖洗效果，又能降低耗水量。

圖4 不同水槍口徑下水柱長度和泄漏電流的關系

2．2水槍壓力的選擇

圖5所示是500 kV絕緣子在3 mm，8 mm，10 mm 3種不同水槍直徑下的水柱泄漏電流與水槍壓力的關系，從圖5可以明顯看出，在不同水槍壓力下，水柱的泄漏電流沒有明顯的變化趨勢。因此，在進行帶電水沖洗時，水槍壓力不必考慮，只要滿足沖洗條件和沖洗效果即可。試驗時，采用1.8 MPa，水柱的沖擊力可滿足要求。

圖5 不同槍口直徑下水槍壓力與泄漏電流的關系

2.3 水電阻率的選擇

調整水槍壓力，在500 kV和550 kV電壓等級下，測量水柱的泄漏電流與水電阻率的關系。圖6為500 kV設備和550 kV設備的泄漏電流與水電阻率的關系。從圖6可以看出，550 kV設備的泄漏電流大于500 kV設備，且隨著水的電阻率增加而緩慢減小，但是變化趨勢不明顯，在電阻率達到200 000 Ω/cm之后泄漏電流呈線性下降，有利于試驗數據的采集與分析。因此，在項目中采用200 000 Ω/cm及以上的電阻率作為標準。

圖6 水電阻率與泄漏電流的關系

3 結語

國家電網公司在500 kV帶電水沖洗作業方面尚未出臺相關的導則。本次試驗通過對噴涂不同等級人工污穢的絕緣子進行沖洗，未發生閃絡及泄漏電流過大的情況，從而印證了沖洗方法的科學性和合理性。經過大量的沖洗試驗，總結得出了相關的經驗與數據，并由浙江省電力公司發布了500 kV輸電線路帶電水沖洗作業導則，為下一步國家標準的推行提供了重要依據。

[1]李雙全，伍約任．電氣設備污閃的產生及防止措施[J]．電力建設，2008（4）∶158-159．

[2]丁一正，談克雄．帶電作業技術基礎[M]．北京：中國電力出版社，1998．

[3]中國電力百科全書，輸電與配電[M]．北京：中國電力出版社，2001．

[4]胡毅．帶電作業工具及安全工具試驗方法[M]．北京：中國電力出版社，2003．

[5]易輝．帶電作業工具、裝置和設備預防性試驗規程[M]．北京：中國電力出版社，2006．

[6]中國電力企業聯合會標準化中心．簡明IEC電力技術雙解詞匯[M]．北京：中國電力出版社，2005．

（本文編輯：龔皓）

Process and Implement of Live Water Washing of 500 kV Transmission Lines

NIU Huiwen1，ZHANG Haifeng2，WU Baogui1，SHENTU Boshui1，FANG Kangjian1
（1.State Grid Zhejiang Training Center，Hangzhou 311600，China；2.Shanxi Jinyuan Electric Power Chemical Cleaning Centre Co.，Ltd.，Taiyuan 030000，China）

Pollution flashover of insulators is one of the major reasons that cause trip fault of transmission lines.Live water washing can solve the po11ution flashover of insulators effectively.This paper introduces the specific process and operation practice of live water washing on 500 kV transmission lines,which can provide reference to live water washing on 500 kV transmission lines in future.

500 kV transmission line；insulator string；live water washing；process；implementation

TM732

：B

：1007-1881（2014）12-0065-04

2014-09-30

牛慧文（1983-），男，山西嵐縣人，講師，主要從事輸電線路帶電作業及施工的教學與培訓工作。