變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置的研制

唐建輝

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山528000)

變電站高壓設(shè)備的引線接頭是承載負(fù)荷電流的關(guān)鍵部位，引線接頭發(fā)熱是變電站日常運維中常見的設(shè)備缺陷，不及時處理引線接頭發(fā)熱缺陷，直接威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行[1]；由于增容改造、基建擴(kuò)建、檢修試驗等原因，需要對引線接頭進(jìn)行拆接操作。目前因處理發(fā)熱缺陷或工作需要的原因拆接高壓設(shè)備引線接頭的傳統(tǒng)方法都是先采取倒閘操作措施[2]，后停電檢修，這些非計劃停電或運行方式的改變，降低了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的可靠性，倒閘操作又增加了誤操作的可能，有些變電站負(fù)荷重、停電難，不能及時消缺，嚴(yán)重危及變電站的安全穩(wěn)定運行，若要做到不停電又能解決這些問題，則就必須開展帶電作業(yè)[3]。

目前很多110kV 變電站負(fù)荷重、停電難，不能及時消缺，嚴(yán)重危及變電站的安全穩(wěn)定運行，嚴(yán)重危及變電站的安全穩(wěn)定運行，開展帶電檢修就顯得尤為重要和緊迫。目前尚無地電位帶電拆接變電站高壓設(shè)備引線接頭機具，如能廣泛的進(jìn)行地電位帶電拆接引線接頭，達(dá)到變電站局部停電或完全不停電的目的，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 變電站帶電拆除接引線作業(yè)方法的比較

目前國內(nèi)變電站檢修仍然普遍采取傳統(tǒng)的停電方式，申請相應(yīng)間隔設(shè)備或母線停電，檢修人員系安全帶，通過人字梯爬到導(dǎo)線接頭處進(jìn)行高空作業(yè)處理，存在人員跌落風(fēng)險。在變電站帶電作業(yè)方面，國內(nèi)開展項目不多，還處于起步階段，但隨著對變電站帶電作業(yè)技術(shù)的研究力度不斷加大，帶電作業(yè)已成為變電設(shè)備檢修、改造的重要手段。帶電作業(yè)按照作業(yè)時作業(yè)人員所處電位高低，可劃分為等電位作業(yè)、中間電位作業(yè)和地電位作業(yè)。等電位作業(yè)工作時，人體與帶電體處于同一電位，需穿成套屏蔽服，主要應(yīng)用在輸電帶電作業(yè)和變電站更換絕緣子項目。中間電位作業(yè)法，人體的電位介于地電位和帶電設(shè)備之間，需穿絕緣服，廣泛應(yīng)用于配電線路帶電作業(yè)中。地電位帶電作業(yè)法工作時，人體處于地面或構(gòu)架上，通過絕緣工具進(jìn)行帶電作業(yè)，因而又稱絕緣工具法，具有不受空間地形限制、操作靈活等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于輸電、配電線路帶電作業(yè)中[4]。

以更換母線刀閘上引線為例，若在變電站采用等電位作業(yè)法進(jìn)入強電場，使用掛梯或軟梯進(jìn)入等電位時存在以下問題：在管母線上懸掛掛梯時等電位電工和工具設(shè)備的重量可能會使管母線出現(xiàn)機械形變，施加在管母線上的重量有可能對支柱絕緣子造成機械壓迫，使得支柱絕緣子發(fā)生斷裂；使用直立伸縮硬梯進(jìn)入強電場則需要很大的空間固定拉線。由此可見，利用等電位帶電拆接110kV 變電站高壓設(shè)備引線接頭對現(xiàn)場設(shè)備引線的間隔有很高的要求，由于變電站設(shè)備緊湊，很難有空間固定拉線，并且無法保證等電位電工爬梯子時的組合間隙，等電位作業(yè)過程中人員和設(shè)備的安全得不到保證。基于這幾種原因，若采用地電位帶電作業(yè)法，就可以很好的解決上述問題，由于作業(yè)都在地上進(jìn)行，通過絕緣桿操作來實現(xiàn)帶電設(shè)備引線接頭的拆接，作業(yè)過程中只要人體與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，且絕緣桿絕緣性能良好，就可以從根本上保證人身的安全。

2 110kV 變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置的研制

2.1 設(shè)計思路

地電位帶電拆接引線接頭裝置的設(shè)計思路，即將電動扳手裝置固定在絕緣桿頂端并通過絕緣桿支撐，同時通過操作桿開關(guān)控制高空的電動扳手裝置，使作業(yè)人員在地面即可完成操作，并根據(jù)該思路繪制了該工具的設(shè)計圖，如圖1 所示，本套帶電拆接引線接頭裝置主體擬采用環(huán)氧樹脂桿作為主絕緣，并主要包括固定裝置和手持緊固裝置，操作人員在地面通過電動扳手帶動手持緊固裝置前端的扳手套筒高速旋轉(zhuǎn)，完成緊固作業(yè)，為防止緊固點偏差，可采用望遠(yuǎn)鏡對工作點進(jìn)行實時監(jiān)督。同時固定桿用于固定螺桿，防止螺桿旋轉(zhuǎn)，其他固定桿用于支撐固定導(dǎo)線，防止導(dǎo)線擺動，經(jīng)過這些簡單的操作就可實現(xiàn)帶電設(shè)備引線接頭的拆接。

圖1 裝置的設(shè)計圖

2.2 主要部件選型

對涉及的主要絕緣部件絕緣桿進(jìn)行材料選型，本工具的絕緣操作桿為絕緣桿類型，目前的絕緣桿主要由環(huán)氧玻璃鋼制成，環(huán)氧玻璃鋼有三種主要成分組成：玻璃纖維、環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑，對于絕緣操作桿的長度，根據(jù)《DL/ T 966-2005 送電線路帶電作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定，110kV 要求的操作桿最小有效絕緣長度為1.3 米，考慮人操作時手握部分可能會短接一部分長度和變電高壓設(shè)備的高度，本工具決定選擇單節(jié)3 米長的絕緣操作桿，通過兩節(jié)進(jìn)行接駁加長，作業(yè)高度可達(dá)7 米。扳手選用最大旋轉(zhuǎn)功率0.71kW，旋轉(zhuǎn)速度大于800 r/min 的充電式電動扳手，配備多個套筒。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

按照設(shè)計圖將絕緣桿、電動扳手、導(dǎo)線固定裝置、開關(guān)以及傳動部分等部件進(jìn)行組裝，制成電氣設(shè)備引線接頭帶電拆接裝置，并進(jìn)行相關(guān)試驗，試驗結(jié)果表明，該工具的絕緣性能及機械性能良好，可以正常使用。為了驗證該工具的拆接效果，在培訓(xùn)基地對工具進(jìn)行了試點應(yīng)用，使用該工具對退運的某母線刀閘接頭進(jìn)行拆接，如圖2 所示。操作人員戴絕緣手套，穿絕緣靴，按下操作桿開關(guān)后，電動扳手套筒飛速旋轉(zhuǎn)，螺母瞬間便可拆下并留在套筒內(nèi)，安裝母線刀閘引線接頭螺栓操作步驟與上述過程相同，作業(yè)完畢后，通過多角度拍照分析，設(shè)備引線接頭可被可靠完全拆下或擰緊。

圖2 裝置現(xiàn)場應(yīng)用圖

4 結(jié)論

110kV 變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置是一種新穎、實用、便攜、操作簡單的高壓帶電拆接引機具。該裝置的成功應(yīng)用，避免常規(guī)停電檢修繁瑣的倒閘操作步驟，減少停電時間，消除缺陷降低電網(wǎng)運行風(fēng)險，提高了供電可靠性。