陜西地區(qū)大范圍開展750 kV帶電作業(yè)管理研究

耿波

（陜西電力公司檢修公司，陜西西安 710065）

750 kV電網(wǎng)是陜西地區(qū)電力系統(tǒng)的骨干網(wǎng)架。面對陜西電力交直流混聯(lián)，外送電量快速增加的情況，750 kV系統(tǒng)不可能頻繁停電，否則不僅增加線損和電能損耗，也增加了調度部門調整潮流分布的難度，容易產生窩電現(xiàn)象，對陜西電力外送帶來不利影響。這樣的形勢對各運行維護單位的運維質量提出了很高的要求，尤其在處理一些線路缺陷時，就應大力開展帶電作業(yè)。理論驗證和國家電網(wǎng)公司組織的一系列帶電作業(yè)試驗證明，750 kV電壓等級的帶電作業(yè)已具備全面開展的條件。因此在陜西地區(qū)大力開展帶電作業(yè)就可以有效提高輸變電設備的運維水平，為實現(xiàn)陜西電力“一強三優(yōu)”打好運行基礎。

1 國內帶電作業(yè)開展情況

帶電作業(yè)技術在中國的發(fā)展已有50多年的歷史。目前國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)已經能夠在10~500 kV電壓等級的各類輸、變、配電設備上熟練開展各類帶電作業(yè)，并在750 kV、1000 kV、±660 kV輸電設備上開展了部分帶電作業(yè)的探索和研究，但尚未形成成熟系統(tǒng)的帶電作業(yè)方法，大量的作業(yè)方法仍處于探索階段[1-2]。

2008年以來，關于750 kV電壓等級的帶電作業(yè)理論研究取得了長足進步，模擬人和真人試驗相繼取得成功，并在330 kV、500 kV等級電壓帶電作業(yè)的基礎上形成了750 kV電壓等級的一系列作業(yè)方式。西北五省750 kV線路檢修運維單位相關人員通過專業(yè)培訓相繼取得了該電壓等級的帶電作業(yè)資格，并在原西北公司的組織下完成了部分現(xiàn)場的帶電作業(yè)實訓，均取得了圓滿的成功。

通過帶電作業(yè)的廣泛開展，已形成了很好的社會和經濟效益。據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)計，2010年公司所屬系統(tǒng)共開展220 kV及以上電壓帶電作業(yè)14764次，少損累計電量887972萬kW·h；其中500 kV線路帶電作業(yè)3381次，少損累計電量518664.173萬kW·h。

2 陜西地區(qū)750 kV電網(wǎng)運行現(xiàn)狀

截止2011底，陜西電網(wǎng)750 kV電網(wǎng)已完成750 kV乾縣變電站、寶雞交直流站、渭南東變電站、延安智能變電站、榆橫變電站、750 kV陜甘聯(lián)絡線涼乾線、寶雞至乾縣線路、彬長電廠至乾縣線路、乾縣至渭南線路、渭南至延安線路、延安至榆橫線路等一系列重點工程，打造了橫貫關中、縱貫陜北堅強智能電網(wǎng)，打通了陜西電力南北大通道和東西大通道，形成陜電外送750 kV“高速公路”。

在750 kV運維中，運維單位結合陜西地區(qū)實際，大力開展輸變電設備的狀態(tài)檢修和集中檢修，尤其是在線路帶電作業(yè)方面開展較早，積累了一定經驗。但由于在人員培訓和專用工具的研制方面仍處于起步階段，不具備在全省范圍內大力開展帶電作業(yè)的實力和條件。隨著2012年陜西電力“三集五大”工程的推進，大檢修系統(tǒng)的運行，帶電作業(yè)的大力開展將迎來更大的發(fā)展機遇。

3 國內750 kV帶電作業(yè)的研究現(xiàn)狀

3.1 帶電作業(yè)危險率計算

危險率計算公式：

式中，P0（u）為帶電作業(yè)操作過電壓幅值分布概率密度。Pd（u）為空氣間隙在幅值為U的操作過電壓下放電的概率分布函數(shù)。

式中，Uav為操作過電壓平均值，kV；σ0為操作過電壓標準偏差，kV；U50為空氣間隙的50%放電電壓，kV；σd為空氣間隙放電電壓的標準偏差，kV。

根據(jù)國家電網(wǎng)武漢高壓研究院試驗結果計算表明，750 kV帶電作業(yè)危險率遠小于十萬分之一[3-4]。

3.2 帶電作業(yè)海拔系數(shù)修正

由于750 kV線路途經地區(qū)高山、丘陵、平原均有分布，桿塔海拔在陜西省境內基本處于500~2000m，綜合考慮海拔變化對帶電作業(yè)的影響，在實際作業(yè)中應根據(jù)相應標準進行海拔系數(shù)修正。

海拔校正系數(shù)公式：

式中，H為海拔高度，m；m為操作沖擊放電電壓海拔校正系數(shù)的修正因子，

不同海拔高度的帶電作業(yè)間距校正步驟如下：根據(jù)間隙在標準氣象條件下的操作沖擊放電電壓值，計算得出不同海拔高度下的校正系數(shù)Ka。將各帶電作業(yè)間隙的放電電壓值乘以海拔校正系數(shù)Ka，再求得相應海拔高度下的帶電作業(yè)間隙距離。

3.3 作業(yè)過程中最小安全距離和組合間隙的標準

3.3.1 直線塔最小安全距離

塔上地電位作業(yè)人員距帶電體的最小安全距離和等電位作業(yè)人員距接地構件的最小安全距離應滿足表1的規(guī)定[3]。

3.3.2 直線塔最小組合間隙

作業(yè)人員在進入或脫離高電位的中間電位位置時，與帶電體及接地構件形成的最小組合間隙應滿足表2的規(guī)定[3]。

3.3.3 耐張串最少良好絕緣子片數(shù)和最小組合間隙

等電位作業(yè)人員沿耐張絕緣子串進入高電場時，短接XWP-210或XWP-300絕緣子片數(shù)不得多于4片，短接XWP-400/420絕緣子片數(shù)不得多于3片。耐張絕緣子串中扣除人體占位和不良絕緣子片數(shù)后，最小組合間隙和良好絕緣子片數(shù)應滿足表3規(guī)定[3]。

3.4 750 kV輸電線路帶電作業(yè)人員安全防護措施

3.4.1 帶電作業(yè)相關技術標準

根據(jù)國家電網(wǎng)公司的相關安全規(guī)定，等電位和中間電位作業(yè)人員均須穿戴750 kV帶電作業(yè)專用屏蔽服（包括帽、屏蔽面罩、上衣、褲子、手套、導電襪或導電鞋，下同）。屏蔽服內還應穿阻燃內衣，屏蔽服性能指標應符合GB 6568.1和GB 6568.2的規(guī)定，屏蔽面罩屏蔽效率不得小于20 dB。屏蔽服各部位應連接良好、可靠。

表1 最小安全距離（相－地）Tab.1 Minimum safety distance（phase-the earth）

表2 最小組合間隙Tab.2 Minimum combined gap

表3 耐張串最少良好絕緣子片數(shù)和最小組合間隙Tab.3 The minimum number of good pieces and the minimum combined gap of the tension insulator string

塔上地電位作業(yè)人員應穿全套屏蔽服裝或靜電防護服和導電鞋后才能登塔作業(yè)（嚴禁穿著絕緣鞋進行帶電作業(yè)）。

3.4.2 電位轉移安全措施

在750 kV輸電線路上進行帶電作業(yè)應使用電位轉移棒進行電位轉移，嚴禁用身體裸露部位進行。

750 kV帶電作業(yè)用電位轉移棒長度一般為0.4 m，可由金屬硬質材料制成。電位轉移棒一端應通過軟銅線可靠連接在屏蔽服上。

電位轉移時，作業(yè)人員距帶電體約為0.4 m，面部與帶電體距離不得小于0.5 m。

4 目前陜西公司已開展的750 kV帶電作業(yè)項目

陜西公司各單位線路運維人員始終將開展標準化帶電作業(yè)作為重點，現(xiàn)共有20多人取得了750 kV電壓等級的帶電作業(yè)資格。全部可以安全完成“耐張塔‘跨二短三進入強電場’”；“直線塔‘吊籃擺入法進入強電場’”2種等電位進入方法[4]。

4.1 輸電線路沿耐張絕緣子串“跨二短三”進入等電位

作業(yè)人員沿絕緣子串利用“跨二短三”帶電技術進入帶電體，見圖1。此方法主要用在耐張塔上的帶電作業(yè)。作業(yè)人員沿絕緣子串利用“跨二短三”帶電作業(yè)技術進入帶電體，作業(yè)要點主要是控制好作業(yè)人員的動作，嚴格控制短接絕緣子的數(shù)量和距離，保證在規(guī)定的空間內完成工作。

圖1 “跨二短三”示意圖Fig.1 “Cross two short three”schemes

4.2 輸電線路采用“吊籃擺入”進入等電位

此方法主要應用在直線塔，是一種從橫擔塔身位置利用繩索將人從橫擔轉移至導線的進入方法，如圖2所示。

圖2 直線塔擺入示意圖Fig.2 The sketch map of a tension steel tower swung in

4.3 現(xiàn)具備的帶電作業(yè)技術

在330 kV帶電作業(yè)成熟的經驗技術基礎上，帶電檢修人員結合750 kV線路檢修實際條件，不斷深入探索帶電作業(yè)技術在涼乾線中的應用，經過不斷的嘗試和探索，目前，初步掌握了以下帶電作業(yè)和帶電檢測工作。

1）帶電更換750 kV耐張雙聯(lián)串單片絕緣子。

2）帶電更換懸垂單串合成絕緣子。

3）帶電檢測耐張塔低零值瓷質絕緣子。

4）帶電檢測直線塔低零值瓷質絕緣子。

5 在大力開展帶電作業(yè)過程中需改進和加強的工作

5.1 人員方面

帶電作業(yè)的高空作業(yè)人員分為等電位作業(yè)人員和地電位作業(yè)人員。高空作業(yè)人員除身體素質優(yōu)秀外，對理論知識應有足夠的了解。操作技能應通過大量的實踐予以鍛煉，最終達到作業(yè)人員能夠自己準確判斷工作中的危險因素并嚴格控制作業(yè)過程。實踐表明，高空作業(yè)人員進入強電場，四周所產生的電暈聲音直接影響了作業(yè)現(xiàn)場上下之間的溝通，而工作時間的長短將影響到作業(yè)人員的情緒，超過2 h的等電位工作容易使高空作業(yè)人員產生眩暈的感覺。因此等電位作業(yè)應選用操作簡單的方法，靠等電位人員嫻熟的技術及實用的業(yè)務流程，在最短的時間內完成。

5.2 工器具方面

由于750 kV輸電線路各類金具、絕緣子、間隔棒及導地線等均比330 kV線路使用規(guī)格大很多，體型和質量均較大，而帶電作業(yè)過程中主要靠等電位人員來完成，所以應采用輕型、安全裕度較大的工器具。但750 kV電壓等級帶電作業(yè)剛剛開展，與之相適應的工器具較少，應加強與生產廠家的聯(lián)系，共同進行750 kV線路工器具的研發(fā)和科研攻關，避免因工器具不全導致工作無法開展情況的出現(xiàn)。

5.3 標準化作業(yè)的建立

輸電線路帶電作業(yè)是高安全風險的工作，作業(yè)過程稍有閃失，就會釀成重大事故。要實現(xiàn)作業(yè)過程的萬無一失，就必須建立科學的管理機制和方法，實施精細化管理、標準化作業(yè)。只有將每一個作業(yè)項目的全過程細化、量化、標準化，實施全過程控制，才能將安全生產落到實處，實現(xiàn)“能控、可控、在控”。因此應盡快提煉出最簡化、最實用、最安全的標準化作業(yè)指導書，并在作業(yè)中嚴格執(zhí)行，才能縮短高空作業(yè)時間，進而降低作業(yè)風險，為帶電作業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打好基礎。

6 結語

陜西電力的大發(fā)展促使我們不斷提升電網(wǎng)運維技能和水平，同時帶電作業(yè)的理論研究充分，人員、技術手段也都有了一定的積累，在陜西地區(qū)大力開展帶電作業(yè)的條件已經具備。在以后的工作中應大力開展帶電作業(yè)方法，全面提升陜西電網(wǎng)的安全可靠性。

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