500kV超高壓同塔雙回緊湊型輸電線路進(jìn)入等電位方式研究

陳興寶　林朝暉

【摘 要】針對(duì)近年來福建省500kV及其以上電壓等級(jí)超高壓輸電線路中應(yīng)用的單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型兩種緊湊型桿塔及其相應(yīng)的絕緣配置，從緊湊型桿塔的塔頭電氣間隙和組合間隙等方面，對(duì)單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型兩種塔形緊湊型輸電線路帶電作業(yè)進(jìn)入等電位方式進(jìn)行了探討，并結(jié)合實(shí)際帶電作業(yè)操作驗(yàn)證了500kV同桿架設(shè)桿塔中相采用絕緣短梯進(jìn)入等電位的作業(yè)方法，為500kV緊湊型輸電線路進(jìn)入等電位方式提供可行方案。

【關(guān)鍵詞】緊湊型桿塔 帶電作業(yè) 進(jìn)入等電位方式

1 概述

緊湊型輸電技術(shù)是中國近十年來，迅速得到研究、發(fā)展和應(yīng)用的一項(xiàng)重大新技術(shù)。緊湊型輸電技術(shù)是通過對(duì)導(dǎo)線的優(yōu)化排列，縮小相間距離、將三組導(dǎo)線置于同一塔窗內(nèi)，三相導(dǎo)線間無瓶子接地構(gòu)件，增加相分裂根數(shù)，減少波阻抗、增加電容、大幅度提高自然輸送功率，有效壓縮電線走廊的一項(xiàng)新的輸電技術(shù)。

由于大容量輸電的需要及線路走廊用地的限制，目前福建省500kV輸電線路采用緊湊型同塔雙回架設(shè)的桿塔日益增多，在同塔雙回桿塔上進(jìn)行等電位帶電作業(yè)處理缺陷成為500kV線路運(yùn)行維護(hù)及檢修工作常規(guī)手段。500kV輸電線路同塔雙回架設(shè)桿塔窗口間隙相對(duì)于單回路桿塔窗口間隙更加緊湊，導(dǎo)線布置、人在塔上的作業(yè)位置都與單回線路不同，對(duì)等電位帶電作業(yè)時(shí)的安全距離要求更高，為滿足等電位帶電作業(yè)時(shí)保持足夠的安全距離、足夠的組合間隙，達(dá)到帶電作業(yè)時(shí)安全可靠性的要求。

2 500kV緊湊型桿塔絕緣配合

緊湊型線路的絕緣配合原則與常規(guī)線路是一致的，線路絕緣包括絕緣子和空氣間隙。此外，由于相間距離大大縮小，相間空氣間隙、相間絕緣間隔棒的參數(shù)亦需根據(jù)相間操作過電壓水平及保護(hù)裝置特性進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核，以使線路操作過電壓閃絡(luò)概率控制在可以接受的水平之內(nèi)?？紤]到安全可靠，對(duì)于與緊湊型壓縮相間距離關(guān)系不大的一些設(shè)備及參數(shù)的實(shí)際選擇，仍然按常規(guī)線路同樣選取，如絕緣子串長(zhǎng)仍然按常規(guī)28片160 kN絕緣子的長(zhǎng)度4340mm選取，鐵塔窗內(nèi)相對(duì)地間隙長(zhǎng)度仍按常規(guī)的3.7m選取。由于三相導(dǎo)線布置在同一塔窗內(nèi)，使相間絕緣距離比常規(guī)線路減少了5m以上，因此引起了空間電場(chǎng)分布的巨大變化，導(dǎo)致相對(duì)地的絕緣水平和相對(duì)相的絕緣水平之間產(chǎn)生特殊的關(guān)系。通過進(jìn)行大量的操作沖擊電壓試驗(yàn)，得到了一些非常重要的放電規(guī)律。首先，在考慮相間操作沖擊絕緣水平時(shí)，隨著相間總電壓中正、負(fù)極性操作沖擊電壓所占的比例不同，即相應(yīng)的電位系數(shù)a=U一/（U++U一）由0過渡到1，會(huì)出現(xiàn)由正極性單相對(duì)地放電過渡到相間放電，再由相間放電過渡到負(fù)極性相對(duì)地放電。當(dāng)?shù)谌嘟拥貢r(shí)，若a=0.5，放電主要表現(xiàn)為相間放電；當(dāng)a=0.4時(shí)，放電主要表現(xiàn)為相對(duì)地放電。其次，正極性的相對(duì)地操作沖擊絕緣水平，受另外兩相所加的反極性電壓影響會(huì)有所下降，最嚴(yán)重情況約下降10%。目前福建省500kV緊湊型輸電線路使用的桿塔型式有單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型。

3 帶電作業(yè)進(jìn)入等電位方式探討

3.1目前等電位進(jìn)入方式

近年來單回線路上帶電作業(yè)時(shí)進(jìn)入等電位的方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，目前主要使用的方法：絕緣軟梯擺入法、絕緣水平（硬）梯進(jìn)入法、導(dǎo)、地線懸掛軟梯進(jìn)入法等方式。

3.2 桿塔間隙和安全距離調(diào)查

調(diào)查發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)的進(jìn)入等電位方法（包括軟梯擺入法，絕緣水平梯進(jìn)入法，導(dǎo)、地線懸掛軟梯進(jìn)入法等。）僅適用于500kV單回線路或同塔雙回線路的下相導(dǎo)線上。

對(duì)于同塔雙回線路的上、中相導(dǎo)線采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)入等電位時(shí)則不適用（如圖1安全距離≤3.4m，組合間隙≤4.0m）。

同塔雙回上中相導(dǎo)線對(duì)下相導(dǎo)線橫擔(dān)電氣間隙較小，采用常規(guī)進(jìn)入等電位的方法時(shí)，作業(yè)人員身體展開幅度較大，不能滿足安全距離及組合間隙的要求。

必須研究一種新的進(jìn)入等電位的方法：采用新的工具、新的作業(yè)方法縮短作業(yè)人員身體展開幅度；才能滿足同塔雙回桿塔上中相導(dǎo)線帶電作業(yè)時(shí)的安全距離要求。

3.3 進(jìn)入等電位時(shí)安全距離情況調(diào)查

通過對(duì)各種不同塔型的塔窗及作業(yè)方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

4 同塔雙回緊湊型帶電作業(yè)進(jìn)入電位研究

4.1 技術(shù)難點(diǎn)

在使用軟梯擺入法進(jìn)行直線塔中、上相等電位作業(yè)時(shí)，等電位人員從橫擔(dān)沿絕緣軟梯爬行至導(dǎo)線水平位置，人體高度按2米考慮，由于同塔雙回線路中相導(dǎo)線到下橫擔(dān)間距離小于5.5m，這樣就造成安全距離小于《安規(guī)》中“等電位作業(yè)人員在絕緣體上作業(yè)或沿絕緣梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，其與接地體和帶電體兩部分所組成的組合間隙不準(zhǔn)小于4.0米”的規(guī)定。

若使用絕緣硬梯的方法進(jìn)入等電位，因雙回線路三相橫擔(dān)較長(zhǎng)且尺寸不同，塔體與導(dǎo)線間用水平硬梯搭接，存在重量大、撓度大、搭接尺寸長(zhǎng)、且三相作業(yè)時(shí)工具不便通用的缺陷。

采用在導(dǎo)、地線上掛絕緣軟梯的方法進(jìn)入等電位，作業(yè)人員無法保證與鄰相（上、下相）導(dǎo)線保持《安規(guī)》規(guī)定的足夠的安全距離。

4.2 對(duì)策實(shí)施

4.2.1 工具改裝

對(duì)以前使用的絕緣軟梯進(jìn)行改裝，將原來的7米的絕緣軟梯裁剪成1米，保留軟梯頭便于安裝。

4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)過程管控

（1）作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)指定專責(zé)監(jiān)護(hù)人。（2）專責(zé)監(jiān)護(hù)人應(yīng)隨時(shí)提醒作業(yè)人員保持警惕，注意動(dòng)作幅度不宜過大，頭部不超過絕緣子均壓環(huán)，腳部不超過帶電導(dǎo)線的下子導(dǎo)線，進(jìn)入電場(chǎng)的過程中應(yīng)隨時(shí)保持足夠的安全距離：對(duì)地保持3.4m以上，組合間隙4.0米以上，鄰相5m以上。（3）作業(yè)前工作負(fù)責(zé)人應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，詳細(xì)了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工作條件，了解桿塔間隙尺寸。

4.2.3 作業(yè)方法

（1）使用兩個(gè)雙輪絕緣滑車與一根Φ12絕緣繩組成2-2滑車組，將1m絕緣軟梯與滑車組的一端相連接。（2）將一根Φ14絕緣二道防護(hù)繩作為軟梯方位控制繩，根據(jù)絕緣子串長(zhǎng)度量好控制繩長(zhǎng)度，將控制繩一端固定在導(dǎo)線橫擔(dān)掛線點(diǎn)處，另一端固定在軟梯上、控制軟梯在進(jìn)入電場(chǎng)后不低于#1號(hào)子導(dǎo)線的高度，將滑車組的另一端安裝在距導(dǎo)線水平距離大于3m處的導(dǎo)線橫擔(dān)上。（3）作業(yè)人員坐在絕緣軟梯上，盡量縮短作業(yè)人員的空間幅度。身體的最大活動(dòng)幅度應(yīng)不大于1m，松滑車組，將作業(yè)人員慢慢松至帶電導(dǎo)線處，在控制繩的制約下，作業(yè)人員的下肢不超過導(dǎo)線的下子導(dǎo)線。作業(yè)人員應(yīng)盡量使頭部不超過導(dǎo)線絕緣子均壓環(huán)位置。退出電場(chǎng)的方法與進(jìn)入時(shí)作業(yè)程序剛好相反。

4.3 效果校驗(yàn)

2014年2月20日，公司帶電班在500kV笠福Ⅰ路#75塔成功完成500kV同桿架設(shè)桿塔中相采用絕緣短梯進(jìn)入等電位的作業(yè)方法，整個(gè)作業(yè)按照預(yù)定的對(duì)策、措施分為準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段、驗(yàn)收階段實(shí)施，工作持續(xù)45分鐘，人員安全、設(shè)備安全；實(shí)踐效果驗(yàn)證了對(duì)策和制定措施的可行性，證明了500kV同桿架設(shè)桿塔中相采用絕緣短梯2-2滑車組進(jìn)入等電位的作業(yè)的可行性。

5 結(jié)語

本文從塔頭電氣間隙和組合間隙等方面，對(duì)緊湊型輸電線路帶電作業(yè)進(jìn)入等電位方式進(jìn)行了探討。并且通過實(shí)際帶電作業(yè)操作驗(yàn)證了500kV同桿架設(shè)桿塔中相采用絕緣短梯進(jìn)入等電位的作業(yè)方法，為500kV緊湊型輸電線路進(jìn)入等電位方式提供可行方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分.國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 1799.2-2013.

[2]110～500kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.中國國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5092-1999.

[3]董吉諤.電力金具手冊(cè)（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2003.

[4]丁正一.帶電作業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社，1998.

[5]于幼文，金永純.昌房500kV緊湊型輸電中的關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2003.27（7）：75-78.