王建偉 王 軍 林 林 馬 軍
(國網(wǎng)冀北電力檢修公司,北京 102488)
冀北電網(wǎng)所轄各變電站內(nèi)隔離開關(guān)由于長期運行以及高污染、大負荷、大電流等因素的作用,其接頭處會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。一旦發(fā)生這種情況,必須及時進行停電檢修,避免造成事故。通過對近年來隔離開關(guān)的缺陷進行了統(tǒng)計,37.4%集中在出線隔離開關(guān)線夾與導線接觸處及隔離開關(guān)觸指接觸處。過去發(fā)生這種情況時只能停電進行處理,既損失了電量,又對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了一定的影響[1]。因此如何在帶電情況下對此類問題進行處理,減少停電時間、減少負荷及電量損失顯得尤為重要和緊迫。采用等電位帶電直連法需在現(xiàn)場組立絕緣人字梯,等電位電工沿人字梯進入電位。但冀北電網(wǎng)220kV設(shè)備區(qū)較緊湊的間隔結(jié)構(gòu)對開展此類帶電作業(yè)的安全性有較大的影響。本文結(jié)合冀北電網(wǎng)變電站220kV設(shè)備區(qū)的實際情況,開展了地電位單靜直連法帶電處理220kV出線隔離開關(guān)發(fā)熱的研究。
冀北電網(wǎng)220kV出線隔離開關(guān)帶電檢修作業(yè)環(huán)境如圖2所示。從圖中可以看到,作業(yè)空間比較狹小,由于等電位直連時分流線的兩端頭必須同步進行安裝,容易造成單相接地事故,且等電位人員進入電位時安全距離難以控制,采用等電位直連法的安全風險較大。適宜開展地電位作業(yè)。采用地電位單靜直連法時,地電位作業(yè)人員先清除發(fā)熱處接觸面氧化層,再由兩名作業(yè)人員同時利用絕緣操作桿將發(fā)熱處利用符合要求的分流線進行可靠地短接分流,分流線中間處由另一作業(yè)人員持絕緣操作桿可靠支撐,防止一側(cè)分流線脫落導致放電。地電位單靜直連法作業(yè)效果圖如圖2所示。分流線緊固完成后,不間斷地對發(fā)熱處進行溫度監(jiān)控,比較安裝分流線前后必須對比線夾處溫度的變化,直至降到正常允許溫度范圍內(nèi)[2]。作業(yè)中,必須保證分流線安裝可靠且載流量滿足 1.2倍最大允許負荷電流的要求[3]。同時,地電位人員的安全距離和短接作業(yè)條件必須滿足文獻[1]要求。
圖1 冀北電網(wǎng)220kV出線隔離開關(guān)帶電檢修典型作業(yè)環(huán)境圖
圖2 地電位單靜直連法作業(yè)效果圖
分流線安裝是否可靠是地電位單靜直連法處理隔離開關(guān)發(fā)熱的前提保障。針對分流線的截面積及材料等技術(shù)問題查閱了大量資料并做了相關(guān)試驗,分流線選用截面90mm2以上的多股軟銅線,外包絕緣層。分流線與隔離開關(guān)導電管、導線的連接線夾采用銅制卡具,通過絕緣操作桿旋轉(zhuǎn)使其與隔離開關(guān)導電管或?qū)Ь€鎖緊。
冀北電網(wǎng)220kV典型出線隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖3示。圖中,支柱瓷瓶長度為2.4m。文獻[1]中要求,進行220kV地電位作業(yè)時,人身與帶電體安全距離不小于1.8m,絕緣工具最小有效絕緣長度為2.1m[4]。根據(jù)地電位單靜直連法操作特點,地電位作業(yè)人員需手持絕緣操作桿將卡具有效連接在隔離開關(guān)導電管、導線上,并旋轉(zhuǎn)使其鎖緊。由于旋轉(zhuǎn)絕緣操作桿過程中由于方便用力的原因,人手可能握至距離絕緣操作桿頭 2.1m以內(nèi),故在距絕緣操作桿桿頭2.1m處設(shè)置限位裝置,限制人手的握桿位置,即可使作業(yè)安全距離始終滿足文獻[1]要求。
圖3 冀北電網(wǎng)220kV典型出線隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)文獻[1]中要求,進行地電位單靜直連法處理隔離開關(guān)發(fā)熱作業(yè)時,必須遵守以下規(guī)定[3-4]:①作業(yè)前核對相位正確無誤;②作業(yè)前申請停用重合閘,并鎖死跳閘機構(gòu);③分流線必須支撐好,以防擺動或脫落造成短路。
根據(jù)地電位單靜直連法先清掃、后短接的作業(yè)流程,作業(yè)工器具包括帶電清掃裝置、短接卡具、短接分流線、絕緣操作桿四個部分。
帶電清掃裝置由清掃頭、絕緣傳動桿和動力裝置組成,如圖4所示。動力裝置由電動扳手改造而成,配備兩BOSHi18V/1.5A·h電池,保證清掃時動力充足;絕緣傳動桿由220kV絕緣操作桿內(nèi)置傳動連桿組成,經(jīng)工頻耐壓試驗,絕緣性能滿足要求,絕緣耐壓數(shù)據(jù)如表1所示[5]。清掃頭與傳動桿端部以齒輪連接,用于短接前清除污垢、氧化層,保證分流效果。
圖4 帶電清掃裝置結(jié)構(gòu)圖
表1 絕緣傳動桿耐壓試驗數(shù)據(jù)
短接卡具根據(jù)所需緊固位置的不同,制作多種型號型號,采用銅材質(zhì)制作,電阻較小??ň呓宇^處可插入絕緣傳動桿頂端凹槽,逆時針旋轉(zhuǎn)即可將其緊固于隔離開關(guān)導電管、導線或接線板上。短接卡具如圖5所示。
圖5 短接卡具結(jié)構(gòu)圖
采用多股裸銅線外包絕緣層制成,根據(jù)冀北電網(wǎng) 220kV出線隔離開關(guān)實際負載情況,截面積在90mm2以上。其結(jié)構(gòu)如圖6所示。
圖6 分流線結(jié)構(gòu)圖
旋轉(zhuǎn)用絕緣操作桿頂部有T型凹槽,可將短接卡具卡入凹槽中,短接前后通過旋轉(zhuǎn)至T型凹槽合適位置,沿垂直方向分離短接卡具與絕緣操作桿。支撐用絕緣操作桿頂部為U型結(jié)構(gòu),對分流線中間進行可靠支撐,防止一側(cè)分流線脫落導致放電。其結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示。
圖7 旋轉(zhuǎn)用絕緣操作桿結(jié)構(gòu)圖
圖8 支撐用絕緣操作桿結(jié)構(gòu)圖
2013年8月4日,霸州變電站4號主變2204-2刀閘B相主變側(cè)靜觸頭發(fā)熱89.3℃(A相39.6℃、C相40.7℃,負荷1257A、環(huán)境溫度34℃)。紅外測溫如圖9所示。經(jīng)帶電作業(yè)班組帶電處理,通過旋轉(zhuǎn)用絕緣操作桿將卡具分別緊固卡接在隔離開關(guān)導電桿和接線板上,使流過發(fā)熱部位的電流通過分流裝置分流。加裝分流裝置如圖10所示,采用分流裝置分流后,發(fā)熱部位溫度降至45℃。
圖9 2204-2刀閘B相主變側(cè)靜觸頭紅外測溫圖
圖10 短接分流現(xiàn)場作業(yè)圖
隨后保持運行,經(jīng)監(jiān)測,溫度不再上升,待2204開關(guān)計劃停電檢修時拆除分流裝置并進行檢修。
地電位單靜直連法采用先清掃、后短接的作業(yè)流程,成套工具包括帶電清掃裝置、短接卡具、短接分流線、絕緣操作桿,能夠安全,便捷地處理變電站出線隔離開關(guān)觸頭及接線板的發(fā)熱問題,對于減少停電時間、減少負荷及電量損失、提供電網(wǎng)設(shè)備可用率具有重要意義,可以在檢修工作中廣泛推廣應(yīng)用。
[1]丁一正, 談克雄. 帶電作業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 中國電力出版社, 1998.
[2]高世偉. 變電載流設(shè)備街頭發(fā)熱帶電處理措施[J].山西電力, 2011, 4(8): 11-14.
[3]安軍, 王永強. 帶電處理 110kV隔離開關(guān)設(shè)備線夾發(fā)熱[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2006, 30(8): 228-229.
[4]國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)[S].
[5]DL/T 878—2004. 帶電作業(yè)用絕緣工具試驗導則[S].