750 kV直線塔整串絕緣子帶電更換方法

閆士濤，何宇，石巖龍

（陜西西安輸變電運(yùn)行公司，陜西西安710004）

750 kV電網(wǎng)在西北地區(qū)聯(lián)網(wǎng)后，作為大電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架，不可能頻繁地停電，否則會(huì)增加線損和電能的損耗。頻繁停電也增加了調(diào)度部門(mén)調(diào)整潮流分布的難度，容易產(chǎn)生窩電現(xiàn)象，對(duì)西北電力外送帶來(lái)不利影響[1]。面對(duì)這樣的形勢(shì)，對(duì)各運(yùn)行維護(hù)單位的運(yùn)維質(zhì)量就提出了很高的要求，尤其在處理一些線路缺陷時(shí)就應(yīng)大力開(kāi)展帶電作業(yè)，減少停電時(shí)間，提高線路設(shè)備的可靠性。

1 國(guó)內(nèi)帶電作業(yè)開(kāi)展情況

帶電作業(yè)技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展已有50多年的歷史。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始就進(jìn)行了相應(yīng)的探索和研究，目前國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)已經(jīng)能夠在10～500 kV電壓等級(jí)的各類輸、變、配電設(shè)備上熟練開(kāi)展各類帶電作業(yè)，并在750 kV、1 000 kV、±660 kV輸電設(shè)備上開(kāi)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[2-3]。

通過(guò)帶電作業(yè)的廣泛開(kāi)展，已形成了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì)，2010年公司所屬系統(tǒng)共開(kāi)展220 kV及以上電壓帶電作業(yè)14 764次，少損累計(jì)電量887 972萬(wàn)kW·h；其中500 kV線路帶電作業(yè)3 381次，少損累計(jì)電量518 664.173萬(wàn)kW·h。

2 超高壓線路（330~500 kV）絕緣子更換的基本方法

2.1 帶電更換300 kV及以上懸垂單串絕緣子（300 kV和500 kV分別采用地電位和等電位方式）

地電位作業(yè)更換330 kV懸垂單串作業(yè)時(shí)，采用卡具、緊線絲杠、絕緣拉板、雙分裂吊線鉤提升導(dǎo)線，利用安裝在操作桿上的取銷器和碗頭扶正器，完成取彈簧銷及裝脫碗頭工作，通過(guò)絕緣滑車組完成新舊絕緣子串的傳遞更換。

等電位作業(yè)法更換500 kV單串懸垂絕緣子，通常采用地電位與等電位配合的方法進(jìn)行更換。主要工具有卡具、緊線絲杠、絕緣拉板、直線四鉤卡等。在地電位電工和等電位電工的相互配合下，完成導(dǎo)線提升、絕緣子的傳遞更換。應(yīng)特別注意等電位電工進(jìn)入電場(chǎng)方式的確定，對(duì)緊湊型鐵塔要演算組合間隙，保證等電位人員的安全距離[2-3]。

2.2 帶電更換330 kV及以上懸垂雙串絕緣子（一般使用等電位作業(yè)方法）

330 kV懸垂雙串絕緣子的帶電更換方法，可以采用帶電更換330 kV懸垂單串絕緣子的作業(yè)工具，以等電位作業(yè)方法進(jìn)行，只是在更換單掛點(diǎn)的330 kV懸垂雙串絕緣子時(shí)，應(yīng)注意用繩索（或?qū)Ｓ霉ぞ撸┕潭ǚ歉鼡Q串側(cè)的二聯(lián)板掛點(diǎn)，防止二聯(lián)板傾斜因絕緣子串自重傾斜，給裝、脫橫擔(dān)側(cè)絕緣子串造成困難。

500 kV懸垂雙串絕緣子采用大刀卡具等電位作業(yè)法進(jìn)行更換，作業(yè)時(shí)將吊線工具安裝在待更換的絕緣子串一側(cè)，大刀卡具安裝在導(dǎo)線側(cè)與絕緣子串相連的二聯(lián)板處，緊線絲杠安裝在同一側(cè)橫擔(dān)的預(yù)留孔處，通過(guò)絕緣拉板與大刀卡具相連。當(dāng)收緊絲杠時(shí)，通過(guò)大刀卡具的杠桿作用，將待更換絕緣子串的荷載轉(zhuǎn)移到吊線工具上，再對(duì)絕緣子進(jìn)行更換[4]。

3 750 kV帶電更換直線塔整串絕緣子的技術(shù)準(zhǔn)備

750 kV直線塔絕緣子串主要采用瓷質(zhì)絕緣子單、雙串；復(fù)合絕緣子單、雙串4種形式，導(dǎo)線普遍采用了6分裂導(dǎo)線。線路直線絕緣子串典型組裝如圖1、圖2所示。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查及技術(shù)分析，750 kV帶電更換直線塔絕緣子應(yīng)結(jié)合500 kV絕緣子更換的方法采用等電位與地電位相結(jié)合的方式進(jìn)行。

為安全完成更換工作，在檢修前通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)完成了整套750更換絕緣子用橫擔(dān)卡、液壓絲桿、絕緣拉板（如圖3所示）。由于6分裂吊線卡及到導(dǎo)線側(cè)卡具尚未研制，檢修人員根據(jù)750 kV線路6分裂導(dǎo)線聯(lián)板的特點(diǎn)，完成了螺栓式聯(lián)板的制作[5-7]。

4 現(xiàn)場(chǎng)更換絕緣子的典型操作方法

4.1 人員配置

圖1 復(fù)合雙串絕緣子典型組裝圖Fig.1 Composite insulator string of double the typical assembly drawing

圖2 瓷質(zhì)雙串絕緣子典型組裝圖Fig.2 Porcelain insulator string of double the typical assembly drawing

工作負(fù)責(zé)人1人；高空安全監(jiān)護(hù)1人；地電位電工2人（1、3號(hào)電工）；等電位電工1人（2號(hào)電工）；地面電工6人。

4.2 作業(yè)步驟

1）1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)電工依次登塔，并掛好絕緣傳遞繩等，做好2號(hào)電工進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的準(zhǔn)備。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)用工器具Fig.3 On-site labor appliances

2）在地面電工的配合下，2號(hào)電工采用“吊籃法”，進(jìn)入750 kV等電位（如圖4所示）。當(dāng)2號(hào)電工離導(dǎo)線1 m處時(shí)，應(yīng)勻速進(jìn)入，2號(hào)電工通過(guò)電位轉(zhuǎn)移棒完成等電位過(guò)程。（注意：等電位電工進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)后，只采用后備保護(hù)繩，不使用個(gè)人安全帶）[5-7]。

圖4 吊籃法進(jìn)入750 kV等電位Fig.4 Hanging basket put into law into 750 kV

3）1號(hào)、2號(hào)電工相互配合，將絕緣子傳遞繩掛在合適的位置處，做好工具起吊前的準(zhǔn)備。（注意：上、中、下三相工作時(shí)，滑車掛點(diǎn)各有不同，應(yīng)根據(jù)塔形結(jié)構(gòu)及工作安排及時(shí)調(diào)整懸掛點(diǎn)，如圖5所示，保證工作能夠便捷、安全進(jìn)行）。

4）地面電工將保護(hù)繩、液壓絲杠、絕緣拉板、橫擔(dān)卡、聯(lián)板卡等依次起吊，由塔上電工配合進(jìn)行安裝。

5）地電位電工收緊液壓絲杠，待裝置稍稍受力后，立即對(duì)各連接點(diǎn)進(jìn)行受力情況。檢查合格后再次收緊絲杠，使待更換絕緣子松弛，等電位電工拆除碗頭掛板，使絕緣子串與導(dǎo)線脫離。

圖5 典型干字型塔懸掛點(diǎn)示意Fig.5 Typical dry fonts tower for hanging point

6）地電位電工將傳遞繩牢固綁扎在待更換絕緣子上，與地面電工相互配合，提升絕緣子，并及時(shí)脫開(kāi)球頭掛環(huán)，與地面配合將絕緣子放至地面（如圖6所示）。

7）地面電工將新絕緣子傳遞至絕緣子懸掛位置，由地電位電工恢復(fù)新絕緣子與球頭掛環(huán)的連接。

8）地面電工松出絕緣子串傳遞繩，使絕緣子自然垂直，等電位電工重新恢復(fù)碗頭掛板與絕緣子的連接（如圖7所示）。

9）地電位電工和等電位電工相互配合拆除吊線工具，并傳遞至地面。

10）等電位電工采用“吊籃法”脫離等電位，作業(yè)人員依次下塔。

11）按帶電作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行工作終結(jié)[7-8]。

5 操作中面臨的問(wèn)題及改進(jìn)

5.1 作業(yè)過(guò)程中懸掛點(diǎn)的選擇

圖6 待更換絕緣子拆除Fig.6 To replace insulator demolished

圖7 新絕緣子安裝完成Fig.7 New insulator installation is complete

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，750 kV同塔雙回輸電線路直線塔進(jìn)行本類作業(yè)，高空人員的滑車懸掛點(diǎn)有2種選擇：一是將橫擔(dān)頭塔材作為懸掛點(diǎn)，各類工具到位后，需靠高空人員人力將工具提升一段距離后方能安裝到位，但考慮到750 kV等級(jí)的操作工具體型和質(zhì)量均很大，已超出人力范圍，故不采用。二是將懸掛點(diǎn)選在更換相的上相，就解決了懸掛點(diǎn)低的問(wèn)題，但由于雙回路為上、中、下三相設(shè)計(jì)，且中相橫擔(dān)較上相和下相橫擔(dān)長(zhǎng)。所以傳遞繩在起吊過(guò)程中不可避免的要從塔材間隙處穿過(guò)，起吊難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

為解決此類問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合橫擔(dān)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究制造相應(yīng)的懸掛點(diǎn)輔助工具，并對(duì)現(xiàn)有滑車進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，使高空作業(yè)更加順利。

5.2 6分裂導(dǎo)線提線方式的改進(jìn)

750 kV全部采用6分裂導(dǎo)線形式，根據(jù)更換絕緣子的工作安排和聯(lián)板的結(jié)構(gòu)，本次在聯(lián)板與絕緣拉板之間采用了螺栓式連接。

現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)如需開(kāi)展其他金具的檢修更換、線夾檢查等工作時(shí)，該類連接將不適用，同時(shí)結(jié)合500 kV線路檢修的成熟經(jīng)驗(yàn)，采用6分裂導(dǎo)線提線器將解決以上一系列問(wèn)題，同時(shí)6分裂導(dǎo)線提線器作為檢修中必不可少和非常實(shí)用的工具，也應(yīng)盡快加工、制作。

6 結(jié)語(yǔ)

1）本次絕緣子的更換作業(yè)是在330 kV及500 kV帶電作業(yè)成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合750 kV線路的實(shí)際特點(diǎn)，通過(guò)研制相應(yīng)等級(jí)的帶電作業(yè)工器具，并在現(xiàn)場(chǎng)不斷實(shí)踐的基礎(chǔ)上組織完成的，標(biāo)志著750 kV帶電作業(yè)水平有了很大的提升。

2）檢修用工器具按照本次工作設(shè)計(jì)、制造，尚未實(shí)現(xiàn)檢修工具的模塊化、通用化。通過(guò)本次實(shí)踐為同類型工作的工器具研制提供了很好的借鑒。

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