±1100kV特高壓帶電更換導(dǎo)線耐張串工具的研制

尹飛 陶留海 孫超 樊建軍 陳雷

摘 要：本文對±1100kV特高壓直流線路帶電更換導(dǎo)線四聯(lián)耐張串工器具進行介紹，讓大家了解直流線路四聯(lián)耐張串工器具的設(shè)計方案和現(xiàn)場使用情況，供電力行業(yè)同行借鑒。

關(guān)鍵詞：±1100kV直流線路；帶電更換；導(dǎo)線四聯(lián)耐張串；工器具

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求高速增長。我國發(fā)電能源和用電負荷分布極不均衡的特點決定了建設(shè)智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網(wǎng)是其堅實基礎(chǔ)和核心環(huán)節(jié)?！?100kV特高壓直流輸電技術(shù)具有經(jīng)濟輸電距離長、單回線路輸送能力強、輸電損耗低、大范圍配置資源能力強、對電工裝備業(yè)的帶動作用顯著等優(yōu)點。

同樣是由于特高壓電網(wǎng)的重要地位，一旦投入運行很難停電進行檢修。因此，帶電作業(yè)作為特高壓電網(wǎng)運行檢修的重要技術(shù)手段，對確保特高壓電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行具有重要意義。重點解決適用于實際工程的具有針對性及差異化帶電作業(yè)技術(shù)參數(shù)、工器具裝備研制、典型作業(yè)項目作業(yè)方式研究以及現(xiàn)場安全作業(yè)規(guī)程等方面問題，最終能形成直接指導(dǎo)現(xiàn)場實際的帶電作業(yè)方法及研制開發(fā)大噸位帶電作業(yè)工器具，對在國網(wǎng)公司范圍內(nèi)全面推廣±1100kV特高壓直流輸電線路帶電作業(yè)實際應(yīng)用，保障線路安全穩(wěn)定運行具有重要意義，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 1100kV直流線路耐張絕緣子串的組裝型式

耐張串絕緣子采用550kN三傘型盤式絕緣子，采用四聯(lián)每聯(lián)92片絕緣子。

1100kV昌吉-古泉架空線路耐張桿塔采用的是U550BP/240T（XZSP-550）型瓷絕緣子，每串92片絕緣子，絕緣子結(jié)構(gòu)高度240mm，盤徑360mm。

2 耐張絕緣子更換工器具設(shè)計及計算

2.1 設(shè)計方案

緊線工具額定荷重按導(dǎo)線機械特性曲線確定，一般情況下，可不再考慮過牽引引起的附加荷重。線路的代表檔距為600m。工具額定設(shè)計荷重P按式計算并取為整數(shù)：

P=1.1nSσd

式中：

S為導(dǎo)線的全截面積。

n為作用于工具上的導(dǎo)線根數(shù)。

σd為帶電作業(yè)中最大導(dǎo)線應(yīng)力。

根據(jù)線路參數(shù)，計算可得更換耐張絕緣子工具的額定設(shè)計荷重為92.98kN。

根據(jù)桿塔結(jié)構(gòu)特點，本專利主張主要由橫擔側(cè)翻板卡具、絕緣子閉式卡具和兩根12t液壓絲杠等部件組成，橫擔側(cè)翻板卡具、絕緣子閉式卡具額定工作負荷為215kN，試驗負荷322.5kN，安全系數(shù)2.5倍。從以上主要技術(shù)指標看，目前位居我國同類帶電作業(yè)工器具首位。

±1100kV古泉線特高壓直流輸電線路是世界上最高電壓等級的首條直流特高壓輸電線路，目前尚無帶電作業(yè)方法及工器具相關(guān)研究，本主張主要創(chuàng)新點有：

（1）一端利用橫擔側(cè)連扳為橫擔側(cè)翻板卡具的錨固點，另一端利用絕緣子鋼帽為絕緣子端的錨固點，收緊液壓絲杠后，將絕緣子的水平荷載轉(zhuǎn)移到本裝置上，此時進行可拆除和更換單片絕緣子作業(yè)。使用本裝置后，大大降低了高空帶電更換單片絕緣子的勞動強度，縮短作業(yè)時間，提高工作效率。

（2）橫擔側(cè)翻板卡具、絕緣子閉式卡具均采用鈦合金制造，在縮減了工具自身的體積的同時提高了工具的機械強度，減輕了工具的重量，降低了作業(yè)風(fēng)險，提高工作的安全性。

2.2 機械校核

本卡具用于更換耐張四聯(lián)絕緣子串中的單片絕緣子?？ň呷鐖D1所示，額定負荷P=215kN，材料選擇鋁合金LC4，CS.HB≥140，「σs 」=420MPa，「σb」=530MPa。安全系數(shù)2.5倍。最后對加工好的耐張絕緣子更換工具進行了動負荷和靜負荷試驗，試驗結(jié)果表明工具符合DL/T 463《帶電作業(yè)用絕緣子卡具》的要求。

3 耐張塔帶電作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用

2018年3月，國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司在±1100kV特高壓直流線路上進行了應(yīng)用，塔身作業(yè)人員攜帶工器具攀爬至耐張塔橫擔處，等電位電工沿絕緣子串進入等電位，并在地面電工配合下安裝耐張絕緣子更換工具。開展了耐張絕緣子檢修作業(yè)，如圖2所示。

結(jié)論

本卡具設(shè)計理念獨特，構(gòu)思新穎，具有專用部件少，容易組合、方便攜帶、使用簡單、重量輕等優(yōu)點，使用安全系數(shù)高，填補了國內(nèi)±1100kV特高壓直流線路帶電作業(yè)領(lǐng)域四聯(lián)耐張橫擔側(cè)單片絕緣子更換工器具的空白?，F(xiàn)場試用效果良好，對特高壓直流線路的安全可靠運行具有非常重要的意義，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

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