母線絕緣子不落地?fù)屝薷鼡Q技術(shù)研究

劉東華

摘 要：徐州潘家庵變電站更換母線絕緣子，不同于新建工程，搶修工程現(xiàn)場(chǎng)制約條件多，更換時(shí)間短。文章總結(jié)了潘家庵絕緣子搶修施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，可為其他工程母線絕緣子檢修和更換提供參考。

關(guān)鍵詞：母線；絕緣子；更換；變電站

1 概述

220kV潘家庵變電站于1980年建成并投運(yùn)。目前220kV配電裝置采用雙母線帶旁路接線方式，半高型布置；現(xiàn)有出線4回，主變2臺(tái)，設(shè)專用旁路和專用母聯(lián)。110kV配電裝置采用雙母線接線方式，半高型布置；設(shè)專用母聯(lián)。35kV配電裝置采用雙母線接線方式。

220kV正、副、旁母均采用軟母線，每條母線均由5跨母線組成，最東側(cè)2跨為后期擴(kuò)建部分。本工程更換的為220kV正母線、旁路母線的西側(cè)三跨母線的絕緣子串，共計(jì)36串。絕緣子串為雙串絕緣子串，共折合單串絕緣子串需更換72串，每串絕緣子串由14片XWP2-70的絕緣子組成。本工程更換的雙串絕緣子串與雙母線采用聯(lián)板連接，與鋼梁采取直接連接、雙掛點(diǎn)的方式。110kV正、副母線均采用軟母線，每條母線均由5跨母線組成，最東側(cè)2跨為后期擴(kuò)建部分。本工程更換的為110kV正母線、副母線的西側(cè)三跨母線的絕緣子串，共計(jì)36串。絕緣子串為單串絕緣子串，每串絕緣子串由7片XWP2-70的絕緣子組成。本工程更換的單串絕緣子串與雙母線采用聯(lián)板連接，與鋼梁采取直接連接、單掛點(diǎn)的方式。35kV正、副母線均采用軟母線，每條母線均由6跨母線組成。本工程更換35kV正母線、副母線南北側(cè)六跨母線的絕緣子串，共計(jì)72串。絕緣子串為雙串絕緣子串，每串絕緣子串由3片XWP2-70的絕緣子組成。本工程更換的雙串絕緣子串與雙母線采用聯(lián)板連接，與鋼梁采取聯(lián)板連接、單掛點(diǎn)的方式。

2 絕緣子搶修更換原因

220kV潘家庵變電站懸式絕緣子紅外精確測(cè)溫報(bào)告稱有25%瓷絕緣子以鐵帽為發(fā)熱中心發(fā)熱，其比正常絕緣子溫度高，如圖1圖2。依據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》DL/T664-2008附錄B電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷，故障特征為低值絕緣子發(fā)熱（絕緣電阻在10～300MΩ），為保證變電站安全運(yùn)行，按規(guī)定此批絕緣子必須立即進(jìn)行更換，檢修公司將其列為搶修項(xiàng)目。

3 更換方案研究

3.1 停電計(jì)劃安排

停電計(jì)劃以減少停電次數(shù)、減少停電時(shí)間、作業(yè)安全為原則，即屬于同一條線路的不同類型作業(yè)要盡可能安排在同一時(shí)段內(nèi)進(jìn)行檢修，避免重復(fù)多次停電，提高供電可靠率；為盡可能地減少停電時(shí)間，必須要做好停電前的一切準(zhǔn)備工作，在工作過程中，要嚴(yán)格控制工作節(jié)奏，在保證人員安全及施工質(zhì)量的前提下，確保最佳工程進(jìn)度。由于更換絕緣子多，更換地點(diǎn)多，為便于分析及施工，采用簡(jiǎn)化平面停電計(jì)劃圖方式研究更換絕緣子處和線路關(guān)系，標(biāo)注相應(yīng)停電時(shí)間，110kV間隔如圖3所示，220kV和35kV間隔同樣分析。

按研究結(jié)果采取母線輪停、旁母陪停，更換構(gòu)架處相鄰間隔陪停方式。

3.2 更換方式選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)電壓等級(jí)的不同情況，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，制定不同的方案。

3.2.1 220kV場(chǎng)地絕緣子更換方案

220kV正母構(gòu)架高20米，副母和旁母構(gòu)架高10.5米，距離馬路中心線17米，絕緣子串重量為151.2kg。絕緣子重量大，距離馬路中心線遠(yuǎn)，構(gòu)架又比較高，人員無法高空直接施工，因此采用吊車、升降車組合方式進(jìn)行絕緣子拆裝絕緣子。由于更換地點(diǎn)多，導(dǎo)線牽引工具應(yīng)輕巧、安全，通過比對(duì)選用絞磨對(duì)絕緣子進(jìn)行牽引更換。

3.2.2 110kV場(chǎng)地絕緣子更換方案

110kV正母構(gòu)架高12.5米，副母構(gòu)架高9.5米，旁母已經(jīng)退役，不在本期工作內(nèi)容里，絕緣子串重量為37.8kg，由于絕緣子重較輕，高空可由小抱桿協(xié)助施工人員進(jìn)行絕緣子更換，人員空中采用竹梯行走，小抱桿進(jìn)行絕緣子上下運(yùn)輸，比采用吊車更方便、經(jīng)濟(jì)。

3.2.3 35kV場(chǎng)地絕緣子更換方案

35kV構(gòu)架高5米，旁母已經(jīng)退役，不在本期工作內(nèi)容里，絕緣子串重量為32.4kg，母線絕緣子片數(shù)少，不能進(jìn)行竹梯在絕緣子下行走，因此人員采用4米高移動(dòng)式腳手架上下，絕緣子上下運(yùn)輸采用小抱桿。

3.3 工器具選擇及相關(guān)計(jì)算

3.3.1 吊車、升降車選用及計(jì)算

查吊車參數(shù)表，16噸吊車工作半徑18米時(shí)，起升高度14.5米，起重重量1.55噸，通過參數(shù)比對(duì)，吊車滿足要求。吊裝繩使用3米1t尼龍吊繩，即能滿足吊裝要求，又不會(huì)對(duì)瓷瓶造成損壞。

高空作業(yè)斗車根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可以開進(jìn)間隔內(nèi)，因此，測(cè)算下來最遠(yuǎn)距離7米，最高高度10米，兩人工作，可直接選用臂長(zhǎng)大于14米的升降車，有1米的余度。

3.3.2 母線牽引器具選擇及計(jì)算

設(shè)計(jì)提供的梁受力張力為30kN，由于構(gòu)架風(fēng)化、腐蝕情況暫不清楚，因此嚴(yán)格控制過牽引，絞磨操作應(yīng)平穩(wěn)，應(yīng)一次牽引到位，如一次不到位，應(yīng)適當(dāng)放松鋼絲繩，進(jìn)行位置調(diào)整使過牽距離減少，在導(dǎo)線緊線過程中若發(fā)生過牽引。

（1）設(shè)計(jì)放線張力計(jì)算

依據(jù)設(shè)計(jì)放線張力計(jì)算公式，代用相關(guān)參數(shù)，得到設(shè)計(jì)放線張力，如表1：

（2）設(shè)備引下線拉力產(chǎn)生牽引力計(jì)算

由于是運(yùn)行站更換絕緣子，母線上已經(jīng)安裝設(shè)備連接線，此連接線由于安裝時(shí)間長(zhǎng)，螺栓基本已經(jīng)無法拆除，因此需要帶設(shè)備連接線更換，計(jì)算總張力前，需要算進(jìn)由設(shè)備連接線重力產(chǎn)生的母線張力。每段母線內(nèi)有三根引下線，為計(jì)算方便，將間隔內(nèi)引下線全部歸算到母線中間，按力分解原則，這樣歸算的結(jié)果是計(jì)算牽引力增大，不會(huì)影響機(jī)器安全。如下圖4所示。F1=。代入數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)引下線長(zhǎng)度和單位重量，歸算至F2=104N，得到F1=2183N。

（3）三個(gè)場(chǎng)地總牽引力計(jì)算和1/6增長(zhǎng)量過牽引力計(jì)算

F=設(shè)計(jì)張力+引下線產(chǎn)生張力，代入各場(chǎng)地參數(shù)計(jì)算總張力。水平張力與過牽引增量變化率的平方成反比，過牽引控制在設(shè)計(jì)弧垂下計(jì)算增長(zhǎng)量的1/6，實(shí)際變化率為5/6，過牽引張力=放線張力/（5/6）^2，經(jīng)計(jì)算得下表，經(jīng)對(duì)比滿足張力小于30kN的要求。如表2：

最大牽引力為27.93kN，因此，絞磨選用比較常用的3噸汽油機(jī)式，滑車選用3t單片式，參照電力建設(shè)安全工作規(guī)程中的要求，鋼絲繩安全系數(shù)取4.5，經(jīng)計(jì)算，鋼絲繩破斷拉力為SP=S×N=2479×4.5=11155.5N。選用鋼絲繩（6×19+1）折減系數(shù)Ф為0.85，破斷拉力總和為S0=SP/Ф=11155.5/0.85=13124.1N=13.1241kN。查實(shí)用五金手冊(cè)鋼絲繩參數(shù)表，選擇直徑為11mm（公稱抗拉強(qiáng)度1470MPa）鋼絲繩。

絞磨專人操作，牢引繩在轉(zhuǎn)輪上繞5圈，雙人控制尾繩，在走繩結(jié)束后應(yīng)立即使用3個(gè)夾頭將鋼絲繩固定，防止滑動(dòng)。

4 安全注意事項(xiàng)

（1）施工前應(yīng)檢查每個(gè)間隔下的母線引下線與設(shè)備之間是否有弧垂變化后向上拉伸余度。

（2）牽引繩剛受力時(shí)停下檢查開口滑車是否關(guān)閉良好，固定牢固。

（3）車輛行駛路線：110kV正母線、副母線兩外側(cè)均無馬路，吊車無法行駛；為防止車輛誤入運(yùn)行間隔、誤碰運(yùn)行設(shè)備，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察擬定了車輛行駛路線圖。

（4）人員登高路徑及注意事項(xiàng)：本次停電為部分停電，上下構(gòu)架和鋼梁時(shí)必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置合理的上下通道，確保上下爬梯時(shí)的安全。由于相鄰間隔存在部分帶電現(xiàn)象，所有繩索必須及時(shí)收攏，工器具應(yīng)裝入專用工具袋中，嚴(yán)禁上下拋擲，以免造成地面作業(yè)人員和設(shè)備損傷。

（5）運(yùn)行變電所內(nèi)施工應(yīng)按照工作票的施工范圍進(jìn)行施工，注意與帶電設(shè)備的安全距離。施工中應(yīng)堅(jiān)持每日站班會(huì)，進(jìn)行安全技術(shù)交底的原則，并確保在施工中貫徹執(zhí)行。鄰近帶電設(shè)備區(qū)的吊裝施工作業(yè)應(yīng)設(shè)專人安全監(jiān)護(hù)。

（6）嚴(yán)格執(zhí)行《國(guó)家電網(wǎng)公司電力建設(shè)安全工作規(guī)程（變電站部分）》（Q/GDW665-2011）。工作人員應(yīng)確保與220kV帶電體>3.0米的安全距離，與110kV帶電體>1.5米的安全距離，與35kV帶電體>0.6米的安全距離；起重機(jī)械應(yīng)確保與220kV帶電體>6.0米的安全距離，110kV帶電體垂直方向>5.0米、水平方向>4米的安全距離，與35kV帶電體垂直方向>4.0的安全距離。

（7）工作前應(yīng)認(rèn)清工作范圍和間隔名稱，防止誤入工作范圍以外的或帶電運(yùn)行的間隔。

（8）工作負(fù)責(zé)人不得離開施工現(xiàn)場(chǎng)，施工過程中加強(qiáng)對(duì)施工人員的監(jiān)護(hù)。

（9）起重作業(yè)時(shí)必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)，吊車司機(jī)和起重負(fù)責(zé)人在工作前應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一的工作安排，統(tǒng)一指揮，禁止盲目蠻干；起吊物應(yīng)綁牢，局部著落和吊物未固定時(shí)嚴(yán)禁松鉤。

（10）使用的竹梯應(yīng)牢固并有防滑措施，在運(yùn)行區(qū)域內(nèi)搬運(yùn)竹梯時(shí)，應(yīng)放倒搬運(yùn)，與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離。

（11）不得隨意拆除或挪動(dòng)安全圍欄、接地線、警示牌。

（12）加強(qiáng)文明施工管理，變電所內(nèi)禁止吸游煙。每天清掃工作現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，做到工完料盡場(chǎng)地清。對(duì)廢品、垃圾作集中處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

因地制宜，通過三個(gè)電壓等級(jí)，三種不同的更換方式，解決了運(yùn)行變電站絕緣子搶修更換的技術(shù)問題。從施工過程來看，此種搶修方法在保證安全和質(zhì)量的前提下，高效、圓滿地完成了絕緣子更換的搶修施工，為今后的類似搶修安裝提供了借鑒。

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