±1100kV直線塔進(jìn)出等電位方法的研究

吳維國(guó) 晏節(jié)晉 盧鵬飛

安徽送變電工程有限公司 安徽 合肥 230601

0 概述

特高壓電網(wǎng)在整個(gè)國(guó)家電網(wǎng)中處于核心地位，特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行檢修乃是所有運(yùn)維檢修工作的重中之重。由于特高壓電網(wǎng)一旦投入運(yùn)行很難停電進(jìn)行檢修。因此，帶電作業(yè)作為特高壓電網(wǎng)運(yùn)行檢修的技術(shù)手段，對(duì)確保特高壓電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行具有重要意義。

±1100kV吉泉線已經(jīng)投運(yùn)，為做好線路的帶電作業(yè)工作，本文針對(duì)±1100kV直線塔的進(jìn)出電場(chǎng)方式和帶電作業(yè)的具體情況開(kāi)展了相關(guān)研究工作。

1 桿塔基本情況

±1100kV特高壓直流輸電線路工程起于新疆昌吉換流站止于安徽古泉換流站。線路全長(zhǎng)3324km，桿塔總量6079基。根據(jù)該線路在安徽省境內(nèi)路徑及分布情況并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，決定于9159#開(kāi)展帶電作業(yè)及其相關(guān)研究。

±1100kV吉泉線9159#地處六安市舒城縣境內(nèi)。桿塔處于平地，桿塔B、D腿設(shè)置腳釘爬梯，攀爬導(dǎo)軌位于位于D腿，有田間道路通往桿塔，作業(yè)地形條件良好，無(wú)影響作業(yè)的其他因素，桿塔現(xiàn)場(chǎng)情況。

2 安全距離和組合間隙研究

根據(jù)中國(guó)電科院的研究成果，±1100kV 直線塔帶電作業(yè)安全距離如下表所示。

3 ±1100kV直線塔進(jìn)出等電位方式分析

±1100kV吉泉線9159#塔采用雙極導(dǎo)線水平排列，絕緣子串采用雙V串。根據(jù)桿塔的具體情況，進(jìn)出等電位的幾種方式：

第一種由地面向上進(jìn)入等電位的方式，所需的作業(yè)人員以及工器具明顯要多于另外兩種。同時(shí)對(duì)于±1100kV直流輸電線路直線塔，由于導(dǎo)線距地面高度較高，導(dǎo)致等電位作業(yè)人員在上升的過(guò)程中懸空時(shí)間較長(zhǎng)，使得該方式危險(xiǎn)性較大。綜合來(lái)說(shuō)，對(duì)于±1100kV輸電線路直線塔，不推薦利用這種由地面向上的方式進(jìn)入等電位。

第二種從橫擔(dān)垂直降至等電位的方式，所需的作業(yè)人員及工器具明顯要少于另外兩種，同時(shí)操作簡(jiǎn)單，方便易行。但是當(dāng)?shù)入娢蛔鳂I(yè)人員在由橫擔(dān)處降至等電位的過(guò)程中，人體會(huì)將導(dǎo)線至橫擔(dān)的一部分空氣間隙短接，致使導(dǎo)線到橫擔(dān)的有效絕緣長(zhǎng)度減少，這將導(dǎo)致由導(dǎo)線經(jīng)過(guò)下降過(guò)程中的等電位作業(yè)人員向橫擔(dān)放電的幾率大大增加，使得該作業(yè)方式的危險(xiǎn)性大大提高。綜合來(lái)說(shuō)，對(duì)于±1100kV輸電線路直線塔，這種由橫擔(dān)垂直降至等電位的方式危險(xiǎn)性大，在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中不推薦使用。

第三種從塔身橫向擺入等電位的方式，所需作業(yè)人員和工器具數(shù)量適中。雖然等電位作業(yè)人員在擺入等電位的工程中也會(huì)短接導(dǎo)線到塔身之間的一部分空氣間隙，但由于等電位作業(yè)人員在擺入過(guò)程中坐在絕緣吊斗中，使得作業(yè)人員的橫向距離要比豎直距離小很多，因此短接的空氣間隙距離也小很多。同時(shí)這種方式操作簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，推薦使用由塔身橫向擺入導(dǎo)線等電位的方式來(lái)進(jìn)出等電位。

4 進(jìn)出等電位電場(chǎng)方案流程

4.1 工器具準(zhǔn)備

根據(jù)以上分析，±1100kV吉泉線9159#進(jìn)出電場(chǎng)方案示意圖如圖1所示。

圖1 ±1100kV吉泉線9159#塔進(jìn)出電場(chǎng)示意圖

圖中，①是吊繩系統(tǒng)，φ12mm×250m；②是保繩，φ16mm×25m；③是吊籃留繩，φ16mm×25m，配合一根φ16mm×2m V型留繩；④是滑車(chē)組，含上下各一組滑車(chē)，φ12mm×280m；⑤是吊籃；⑥是滑輪組掛點(diǎn)，1×3t×2m絕緣吊帶；⑦是吊繩系統(tǒng)掛點(diǎn)，1×3t×2m絕緣吊帶。

作業(yè)計(jì)劃采用四套繩索，分別為：①吊繩，②后備保護(hù)繩，③吊籃留繩，④滑車(chē)組繩索。吊繩用于傳遞工器具、材料，保繩用于人身保護(hù)，通過(guò)地面人員控制滑車(chē)組收放及塔身地電位作業(yè)人員控制吊籃留繩配合實(shí)現(xiàn)進(jìn)出等電位。

作業(yè)時(shí)，共需人員12人，其中：工作負(fù)責(zé)人1名，地面、塔上監(jiān)護(hù)各1名。等電位電工1名，處于橫擔(dān)以下22.55米塔身位置，進(jìn)出等電位。地電位電工3人，1人處于塔身位置，配合等電位電工出入吊籃；2人處于導(dǎo)線上方橫擔(dān)位置，吊繩、滑輪組吊點(diǎn)布置，保繩控制，輔助等電位電工進(jìn)入等電位等。地面配合人員5名。

本次作業(yè)安全防護(hù)，等電位電工穿戴±1100kV全套屏蔽服（帶面罩），塔上監(jiān)護(hù)人及地電位電工穿戴500kV全套屏蔽服。

等電位人員進(jìn)出等電位瞬間采用電位轉(zhuǎn)移棒轉(zhuǎn)移電位，再進(jìn)行作業(yè)。

4.2 作業(yè)步驟

（1）在CD面鋪設(shè)防潮墊，將作業(yè)所有工器具、材料分類放置其上。

（2）在D腿利用施工孔設(shè)置轉(zhuǎn)向滑車(chē)，3tU型環(huán)+3t×1.5m吊帶+3t絕緣滑車(chē)。

（3）工作負(fù)責(zé)人安排專人對(duì)照工器具、材料清單清點(diǎn)，做好外觀檢查，并完成相關(guān)記錄。

（4）技術(shù)人員使用溫濕度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并記錄。工作負(fù)責(zé)人根據(jù)測(cè)量結(jié)果確定是否具備工作條件，風(fēng)力大于10m/s（5級(jí)）以上，或相對(duì)濕度大于80%，不宜進(jìn)行作業(yè)。

（5）技術(shù)人員使用兆歐表分段檢測(cè)絕緣工器具電阻值，并記錄。每2cm測(cè)量電極間的絕緣電阻值不低于700MΩ。

（6）塔上電工穿戴屏蔽服，連接衣帽、手套、導(dǎo)電鞋的接頭，保證連接可靠。技術(shù)人員使用萬(wàn)用表測(cè)量屏蔽服電阻值，屏蔽服衣褲最遠(yuǎn)端之間的電阻值均不應(yīng)大于20Ω。

（7）地面人員組裝吊籃，組裝好滑輪組系統(tǒng)。

（8）核對(duì)線路名稱無(wú)誤后，檢查攀登自鎖導(dǎo)軌及攀登自鎖器良好。

（9）③電工攜帶3t絕緣滑車(chē)、3t×2m絕緣吊帶登塔，②電工攜帶φ12mm×250m絕緣繩登塔，⑤塔上監(jiān)護(hù)人登塔至橫擔(dān)，選擇視線良好處，做好安全監(jiān)護(hù)。

（10）④電工登塔至第4段橫擔(dān)下23米處選擇合適位置打好安全帶，協(xié)助②電工倒運(yùn)繩索。③電工在橫擔(dān)下平面（導(dǎo)線上方向塔身側(cè)3m處）設(shè)置吊繩系統(tǒng)掛點(diǎn)，將繩索放入滑車(chē)，倒至地面。

（11）地面人員將φ16×25m人身后備保繩、滑車(chē)組、絕緣吊帶、吊籃、電位轉(zhuǎn)移棒等傳遞至橫擔(dān)。②、③地電位電工將等電位電工保繩、吊籃留繩、吊籃及滑車(chē)組連接組裝好，①等電位電工穿戴全套屏蔽服開(kāi)始登塔；

（12）人身保繩，在導(dǎo)線正上方主材使用3t×2m絕緣吊帶設(shè)置人身保繩掛點(diǎn)；

（13）滑車(chē)組，在距離導(dǎo)線正上方向塔身側(cè)1.8-2m處主材使用3t×2m絕緣吊帶安裝滑車(chē)組掛點(diǎn)。

（14）塔身側(cè)地電位電工通過(guò)吊籃留繩將吊籃、電位轉(zhuǎn)移棒等拉至塔身側(cè)橫擔(dān)下方23米處。⑤電工完成各連接點(diǎn)檢查，并做好吊籃檢查。

（15）等電位電工①到達(dá)塔身平臺(tái)處，在電工④協(xié)助下系好絕緣后備保護(hù)繩，對(duì)吊籃進(jìn)行沖擊試驗(yàn)合格后，從塔身進(jìn)入吊籃，電工④緩慢松吊籃留繩，將等電位電工①吊籃松至垂直位置；

（16）地面人員收緊滑輪組控制繩，自下而上將等電位電工拉至與導(dǎo)線平行處，距離導(dǎo)線2m位置時(shí)放慢速度。

（17）①電工調(diào)整姿態(tài)，取出電位轉(zhuǎn)移棒，做好電位轉(zhuǎn)移準(zhǔn)備。①電工申請(qǐng)進(jìn)入等電位，得到工作負(fù)責(zé)人同意后，地面人員將滑車(chē)組控制繩繼續(xù)收緊，待①電工距導(dǎo)線1m時(shí)迅速伸出電位轉(zhuǎn)移棒，將其鉤在最近的子導(dǎo)線上進(jìn)行電位轉(zhuǎn)移。

（18）①電工進(jìn)入等電位，系好安全帶，將吊籃拴在子導(dǎo)線上。

（19）開(kāi)展作業(yè)

（20）完成作業(yè)

（21）塔上②、③、④、⑤電工分別就位，做好準(zhǔn)備。

（22）①電工檢查吊籃、滑輪組系統(tǒng)連接情況良好后，坐入吊籃，拿出電位轉(zhuǎn)移棒，勾住導(dǎo)線。報(bào)告工作負(fù)責(zé)人申請(qǐng)出等電位，經(jīng)工作負(fù)責(zé)人同意后，地面人員松放滑車(chē)組控制繩，使等電位電工勻速遠(yuǎn)離導(dǎo)線，待電位轉(zhuǎn)移棒受力后迅速松出導(dǎo)線。將電位轉(zhuǎn)移棒放回吊籃。

（23）地面人員繼續(xù)松放滑車(chē)組控制繩至吊籃恢復(fù)到塔身原位置，橫擔(dān)側(cè)地電位電工及時(shí)松放人身后備保護(hù)繩。

（24）吊籃回至塔身側(cè)后，④電工穩(wěn)定住吊籃，協(xié)助①電工回到塔身。

（25）拆除工器具

（26）①電工下塔，回至地面。

（27）地面人員配合將滑車(chē)組收緊到行程最小狀態(tài)，②電工將吊繩拴在滑車(chē)組上，②、③電工，依次拆除中橫擔(dān)處保繩、保護(hù)繩、滑車(chē)組各掛點(diǎn)，松放至地面。

（28）②、③、④電工將吊繩倒至單頭，拆除掛點(diǎn)、滑車(chē)，攜帶地面。

（29）下塔次序?yàn)棰?、②、③、④、⑤?/p>

（30）工作結(jié)束

5 結(jié)論

本文通過(guò)引用中國(guó)電科院的±1100kV直線塔帶電作業(yè)安全距離研究成果，結(jié)合安徽地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)際情況，在9159#桿塔現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行±1100kV直線塔帶電作業(yè)進(jìn)出電場(chǎng)方案的研究。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)，確認(rèn)了該進(jìn)出方案的可行性。其進(jìn)出電場(chǎng)方案為：由塔身側(cè)自下而上吊籃橫向擺入法進(jìn)入等電位，出電場(chǎng)的方案為：由導(dǎo)線側(cè)自上而下吊籃橫向擺出法退出等電位。

由于±1100kV吉泉線是目前世界最高電壓等級(jí)輸電線路，在國(guó)際、國(guó)內(nèi)尚無(wú)建設(shè)、運(yùn)行檢修經(jīng)驗(yàn)?？傮w體來(lái)看，該電壓等級(jí)帶電作業(yè)研究還處在空白階段，許多帶電作業(yè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用難題需要進(jìn)一步研究解決。因此，本文針對(duì)該電壓等級(jí)直線塔進(jìn)出電場(chǎng)方案的研究，為相關(guān)單位的運(yùn)維提供了一定的借鑒。