±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業(yè)工器具應(yīng)用

王彥國

摘 ?要：帶電作業(yè)一直都是電力企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行檢修工作的最重要任務(wù)，它體現(xiàn)了現(xiàn)代電網(wǎng)電力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的高技術(shù)性。對±800 kV特高壓直流輸電線路而言，由于它的桿塔結(jié)構(gòu)、絕緣子串組裝形式、窗口尺寸、導(dǎo)線分裂數(shù)等等在設(shè)計層面、安全防護(hù)、技術(shù)操作和工器具使用上與其它普通超高壓輸電線路存在差異，所以文章就結(jié)合其特點(diǎn)，分析了特高壓水平試驗(yàn)的計算過程、帶電作業(yè)的工藝流程設(shè)計、工器具制作以及相關(guān)的安全防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：帶電作業(yè);特高壓直流輸電線路;工器具;設(shè)計;試驗(yàn);安全防護(hù)

中圖分類號：TM726.1 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0112-02

像±800 kV這樣的特高壓直流輸電線路帶電作業(yè)一定要做到安全科學(xué)實(shí)施，要針對輸電線路的特高壓結(jié)構(gòu)特征與技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理有效的絕緣配合，給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌卜啦呗裕以诓僮鞴に嚺c工器具制作方面做到合理。

1 ?±800 kV特高壓直流輸電線路過電壓水平試驗(yàn) ? 計算

±800 kV特高壓向上直流輸電工程在帶電作業(yè)前都需要進(jìn)行過電壓水平模擬計算，以當(dāng)?shù)厥痉豆こ痰某踉O(shè)參數(shù)來實(shí)施試驗(yàn)計算。首先對向上線過電壓水平進(jìn)行模擬計算，在這種計算形式下，出現(xiàn)線路的過電壓現(xiàn)象主要是因?yàn)橹绷麟p極運(yùn)行線路上發(fā)生的故障、主流雙極憑橫額定負(fù)荷運(yùn)行中存在的故障、金屬回路逆變側(cè)出口在接地期間出現(xiàn)的故障引起的。

其中最大過電壓故障一般都是直流雙極運(yùn)行線路中點(diǎn)的短路故障。根據(jù)故障情況的不同，線路在不同位置所出現(xiàn)的過電壓幅值變化范圍也不同，通常最高過電壓在線路中僅僅集中體現(xiàn)在其中點(diǎn)附近約200 km的長度位置，它的最大過電壓倍數(shù)一般都能達(dá)到1.95 pu左右，與其相比較來說，在該位置上一般要保證其最大電壓數(shù)值在1.65 pu或者以下。

在模擬計算形式下，因?yàn)樵诮拥仉娮枧c放電弧道電阻之間忽視了這種極端現(xiàn)象，因此，要對期間存在的過電壓數(shù)值進(jìn)行合理計算，避免不要出現(xiàn)過大偏差即可。

考慮向上線帶電作業(yè)間隙中存在的放電電壓試驗(yàn)形式。在帶電工作期間， 因?yàn)殚g隙放電電壓在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的模擬對象一般是特高壓電流線路在帶電工作中形成的一種電位、地電位等形式。例如作業(yè)間隙、組合間隙等等，在作業(yè)過程中要根據(jù)工器具的絕緣長度與絕緣子的有效片數(shù)來判定電壓試驗(yàn)流程，求得作業(yè)絕緣間隙試驗(yàn)下放電電壓的關(guān)系曲線。

而且，還可以利用海拔高度對放電電壓以及輸電線路之間的距離進(jìn)行計算，并闡述兩者之間形成的曲線關(guān)系，期間，可以根據(jù)帶電運(yùn)行情況上產(chǎn)生的絕緣效果以及相關(guān)的配合原則對帶電作業(yè)中的絕緣效果進(jìn)行優(yōu)化。對這種帶電過程中產(chǎn)生的危險性進(jìn)行計算期間，如果帶電運(yùn)行情況在危險率10-5以下，期間，向上±800 kV特高壓直流的運(yùn)行方式就會維持在一定的絕緣配置水平上。

如果在海波1 000 m以上的地區(qū)進(jìn)行帶電工作，期間不僅要保證帶電作業(yè)之間形成的小間隙，還要保證組合小間隙與工具的最小絕緣長度。

另外，由于采用了向上線帶電作業(yè)絕緣配合校核理論，所以在帶電作業(yè)的絕緣配合部分安全裕度也會相當(dāng)充裕，它能夠確保全程安全帶電作業(yè)實(shí)施。

2 ?帶電作業(yè)工藝設(shè)計及工器具制作

帶電作業(yè)在工藝流程設(shè)計與工器具制作方面非常復(fù)雜多樣化，本文主要介紹其中的兩種帶電作業(yè)方法及它們的工器具設(shè)計過程。

2.1 ?帶電作業(yè)中線路進(jìn)入電位作業(yè)的基本方法設(shè)計

±800 kV特高壓直流輸電線路在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計期間，其中的桿塔窗口尺寸與空氣間隙水平十分重要的。

與傳統(tǒng)的特高壓帶電作業(yè)進(jìn)行比較，它在實(shí)際作業(yè)期間不能橫擔(dān)掛軟梯垂直并在等電位進(jìn)入期間形成缺陷，而是利用直線塔配合滑輪組以及吊籃軌跡方法形成的，這些都能確保帶電作業(yè)順利進(jìn)入等電位和直線硬轉(zhuǎn)塔。

在實(shí)施帶電作業(yè)之前，技術(shù)人員還會自治專用作業(yè)工具，例如以高強(qiáng)度絕緣工具為基礎(chǔ)的消弧設(shè)備，它就是通過吊籃軌跡方法進(jìn)入等電位，為電塔選擇合理進(jìn)電位距離，借助電位軌跡繩控滑輪組來牽引吊籃將等電位技術(shù)維護(hù)人員送到等電位上。

以上就是±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業(yè)的基本操作流程。

2.2 ?杠桿原理微提線帶電作業(yè)方法及其工器具的相關(guān) ? ? 設(shè)計

由于±800 kV特高壓直流輸電線路屬于直流向上工程設(shè)計，所以在線路段大多數(shù)時間會大量采用雙“L”及雙“V”絕緣子串組組裝方式。

在帶電作業(yè)過程中，如果存在絕緣子串零部件問題，就要采用正提線方式來轉(zhuǎn)移絕緣子串的機(jī)械荷載，實(shí)現(xiàn)對絕緣子串的檢修和更換。該作業(yè)方式中所采用到的提線工器具具有相對較大的機(jī)械荷載，所以一旦檢修過程中發(fā)現(xiàn)絕緣子串缺陷，就必須通過防止導(dǎo)線橫向位移這一方法來避免絕緣子串可能出現(xiàn)的復(fù)位困難問題。

在“L”和 “V”串的帶電作業(yè)中，要對絕緣子串中產(chǎn)生的機(jī)械荷載進(jìn)行轉(zhuǎn)移，主要是根據(jù)大刀卡杠桿原理配合微提線作業(yè)的方式完成的。

第一，主要利用絕緣子串作為主要的器具在預(yù)留施工孔處作為支點(diǎn)，并在期間對桿塔橫擔(dān)專用卡具進(jìn)行安裝，但同時還要使用導(dǎo)線側(cè)二聯(lián)板工具對線路上的大刀卡有效安裝。

第二，促進(jìn)高強(qiáng)度絕緣拉桿、提線裝置、塔上專用卡具之間的連接形式，并將其組裝在特高壓輸電線路上，并使之形成一個絕緣子串機(jī)械荷載轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。

對于大刀卡的安裝，它主要分為操作臂與作用臂，在對其進(jìn)行操作期間，不僅要縮小線變位設(shè)計期間的距離，保證，驅(qū)動大刀卡操作臂形成自由轉(zhuǎn)動的形式，還要使帶動作用臂作用到絕緣子串上荷載，此時被檢修絕緣子串的機(jī)械荷載能夠被順利轉(zhuǎn)移到提線系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)絕緣子串的檢修過程。

在帶電作業(yè)過程中，需要注意要采用雙串并聯(lián)連接方式，這里要涉及到另一串絕緣子串來實(shí)施后備保護(hù)，這樣做也能大幅度提高帶電作業(yè)的安全系數(shù)。相比于傳統(tǒng)工器具材料，在同等帶電作業(yè)模式下由于工器具本身的體積、尺寸與重量都相對偏大，既不便于攜帶使用，也不利于高安全系數(shù)操作。而絕緣子串大刀卡所采用的是高強(qiáng)度鈦合金材料，這使得工器具擁有了極高的強(qiáng)度，同時它們的尺寸與重量也有所降低。

2.3 ?耐張絕緣子串更換帶電作業(yè)方法及其工器具的相關(guān) ? ? 設(shè)計

在±800 kV向上直流輸電線路中，它的耐張絕緣子串設(shè)計一定要遵循水平三聯(lián)串的組裝方式，它的串長標(biāo)準(zhǔn)為18～20 m，單串重量也要達(dá)到1.5 t左右，如此設(shè)計在進(jìn)行整串更換或檢修時也更加有利于實(shí)際技術(shù)操作。

以常規(guī)帶電作業(yè)檢修為例，一定要根據(jù)特高壓直流工程三聯(lián)耐張設(shè)計結(jié)構(gòu)，同時采用盤型瓷瓶絕緣子形式，達(dá)到單片更換作業(yè)目的。

具體操作應(yīng)該首先將牽引板與平行掛板作為基礎(chǔ)支點(diǎn)，在牽引板專用翼型卡上安裝鋼帽，設(shè)置絕緣子閉式卡為前卡，而液壓絲桿連接翼型卡與前卡組合形成緊線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)絕緣子閉式卡的前后卡雙設(shè)置模式。

由于液壓絲桿在帶電作業(yè)時屬于緊線系統(tǒng)，所以這里就可以實(shí)現(xiàn)將被檢修絕緣子轉(zhuǎn)換到機(jī)械荷載上，達(dá)到對絕緣子更換與檢修的簡易化目的。在帶電作業(yè)的緊線過程中，初期階段后期階段分別要考慮使用預(yù)收絲桿和液壓收線工具，而松線過程中上述順序則相反。該作業(yè)過程可以極大程度節(jié)省液壓缸的體積尺寸，實(shí)現(xiàn)對雙向液壓技術(shù)操作，同時也能做到對松線過程精度的有效控制，相對而言操作將更加靈活、安全和便利，對勞動強(qiáng)度要求也不會很高，還能使帶電作業(yè)安全有序展開[1]。

3 ?安全防護(hù)試驗(yàn)作業(yè)的技術(shù)要點(diǎn)

從安全防護(hù)角度講，±800 kV帶電作業(yè)是一定要配備屏蔽服的，它的成衣相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要參照國家的GB6568/1-2000與IEC60895-2003標(biāo)準(zhǔn)，在等電位作業(yè)過程中要適配整套屏蔽服，并且對其內(nèi)外部電場強(qiáng)度進(jìn)行穩(wěn)定測量。

在安全防護(hù)用具使用前，也要模擬人帶電作業(yè)工況來試驗(yàn)屏蔽服的內(nèi)場強(qiáng)效果，確保屏蔽服的內(nèi)場強(qiáng)在0.5～2 kV/m范圍內(nèi)，確保人體主要部位的最大可承受電廠保持在10 kV/m。在完全滿足以上標(biāo)準(zhǔn)以后，技術(shù)人員才可以在±800 kV級的特高壓直流輸電線路中帶電作業(yè)。

依照上述安全防護(hù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在±800 kV特高壓直流輸電線路中可以在屏蔽服的保護(hù)下安全帶電操作。同時也確保了帶電作業(yè)中與絕緣串的有利配合，特別是對特高壓輸電線路中所使用工器具的合理配置。只要滿足上述條件，就可以在±800 kV特高壓直流輸電線路中安全進(jìn)行帶電作業(yè)[2]。

4 ?結(jié) ?語

本文主要研究了在±800 kV特高壓直流輸電線路下帶電作業(yè)的操作方法及其工器具的設(shè)計應(yīng)用過程。其中不但涉及到了帶電作業(yè)的常規(guī)化工作內(nèi)容，也提及了杠桿原理微提升轉(zhuǎn)移絕緣子串荷載與耐張絕緣子串更換的帶電作業(yè)方法。它們在未來都會成為特高壓帶電作業(yè)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的主力發(fā)展趨勢，為我國的電力事業(yè)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡川，向文祥，沈曉龍，等.±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業(yè)工器 ? 具研制及應(yīng)用[J].湖北電力，2013，34（5）：1-3，9.

[2] 康宇斌，卞玉萍.向家壩-上海±800 kV特高壓直流輸電線路的檢測與 ? 運(yùn)行維護(hù)[J].華東電力，2014，39（1）：114-116.