賀振江，凌志勇，肖云，劉運(yùn)根，肖運(yùn)軍

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南株洲410082)

基于地電位更換220 kV耐張合成絕緣子方法研究

Tool development and operation method of replacing 220 kV tension synthetic insulator based on ground potential

賀振江，凌志勇，肖云，劉運(yùn)根，肖運(yùn)軍

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南株洲410082)

本文研究了基于地電位更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業(yè)方法，該作業(yè)方法方法不僅能成功的解決更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業(yè)過(guò)程中工作強(qiáng)度大、工序復(fù)雜、安全穩(wěn)定運(yùn)行壓力大等難題，還能提高帶電作業(yè)的安全性和實(shí)用性。

220 kV輸電線路；耐張；合成絕緣子；地電位；帶電作業(yè)

對(duì)于更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子的作業(yè)，迫切需要探索出避開直接進(jìn)入強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境作業(yè)的作業(yè)方式及作業(yè)工具，等電位作業(yè)雖然能夠滿足作業(yè)的一般要求，但其無(wú)法避開人體直接接觸的強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境，因組合間隙難以控制而存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度加快，電力客戶對(duì)電力部門提供優(yōu)質(zhì)、可靠地供電要求越來(lái)越高，所以停電作業(yè)也存在局限性。地電位作業(yè)的方式不僅降低了人體直接接觸的強(qiáng)電磁環(huán)境，同時(shí)能滿足保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一般要求，是值得探索和研究的方向。

地電位更換220 kV耐張合成絕緣子的作業(yè)方法目前在國(guó)內(nèi)還處在摸索階段，還沒有一種專門針對(duì)地電位更換耐張合成絕緣子的新型工具，對(duì)于攻克帶電作業(yè)的難點(diǎn)項(xiàng)目、推進(jìn)帶電作業(yè)事業(yè)的發(fā)展、維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的意義。

1 作業(yè)方法選定

220 kV耐張合成絕緣子更換作業(yè)有停電取除、等電位帶電更換、地電位作業(yè)法更換共3種，有如下特點(diǎn):

1)停電取除:影響輸網(wǎng)供電可靠性，作業(yè)復(fù)雜，變電站操作增加，存在誤操作的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)影響經(jīng)濟(jì)效益。

2)等電位帶電更換:作業(yè)人員進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)組合間隙難以控制，增加了等電位作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)方法復(fù)雜，作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。

3)地電位作業(yè)法更換:可以保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少停電更換帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，還可以降低等電位更換作業(yè)給作業(yè)人員帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度。

經(jīng)過(guò)對(duì)上述3種作業(yè)方法的綜合分析比選，地電位更換耐張合成絕緣子作業(yè)方法較其他2種作業(yè)方法在安全性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性等方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)，是帶電作業(yè)更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業(yè)的理想方法。

2 地電位作業(yè)法技術(shù)難點(diǎn)分析

通過(guò)以往進(jìn)行更換耐張絕緣子的經(jīng)驗(yàn)及綜合對(duì)地電位作業(yè)方法的分析，地電位更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子進(jìn)行作業(yè)時(shí)存在以下幾方面的技術(shù)難點(diǎn):

1)由于作業(yè)人員所處的位置為地電位，即人員處于桿 (塔)橫擔(dān)側(cè)，作業(yè)人員不能像等電位作業(yè)時(shí)那樣人員可直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，此時(shí)，存在導(dǎo)線側(cè)絕緣子脫離及復(fù)位難度大；

2)由于施工不規(guī)范及輸電線路運(yùn)行過(guò)程中電動(dòng)力的作用等導(dǎo)致導(dǎo)線側(cè)碗頭方位不確定，沒有與之配套的耐張絕緣子拔銷裝置導(dǎo)致拔銷難度較大；

3)沒有一種地電位更換220 kV耐張合成絕緣子專用的托瓶架，給絕緣子的脫離及下放造成較大困難。

針對(duì)以上技術(shù)難點(diǎn)，必須設(shè)計(jì)出一套新型卡具、耐張絕緣子拔銷裝置及絕緣子托架，以解決耐張合成絕緣子無(wú)法脫離、下放、復(fù)位及彈簧銷難以拔出、復(fù)位的技術(shù)難題。

3 工器具組成及原理

文中基于地電位更換220 kV耐張合成絕緣子的工具組成及主體結(jié)構(gòu)如圖1，2所示。組裝時(shí)，將后卡4用螺栓固定在橫擔(dān)側(cè)連板5上，然后將圖2所示的絕緣子托架安裝在絕緣拉板2上，然后將緊線絲桿3與絕緣拉板2連接再與前卡1連接分別用螺栓固定，將1—3連接件伸出并卡在導(dǎo)線側(cè)連板6上 (期間操作可借助絕緣操作桿及輔助件完成)，再將1—3連接件固定于后卡4的緊線絲桿臥槽內(nèi)。

對(duì)工具進(jìn)行組裝后，通過(guò)左右搖動(dòng)緊線絲桿棘輪操縱桿，使棘輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)叉形絲桿作向?qū)Ь€側(cè)方向及相反方向作伸縮運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)絕緣拉板將緊固力傳遞至導(dǎo)線側(cè)連板，從而使導(dǎo)線及絕緣子達(dá)到收緊與松弛的目的。

圖1 主體結(jié)構(gòu)組裝圖

圖2 絕緣子托架結(jié)構(gòu)圖

4 作業(yè)方法及流程

帶電更換220 kV雙串耐張合成絕緣子采用地電位作業(yè)方法，作業(yè)時(shí)分別將新制工具的前后卡具卡住絕緣子串兩側(cè)連板，通過(guò)絲桿和絕緣拉板收緊導(dǎo)線，使絕緣子串松弛利用絕緣托架將其脫離進(jìn)行更換〔3〕。作業(yè)步驟:

1)按照帶電作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程完成準(zhǔn)備工作。作業(yè)前培訓(xùn)，站隊(duì) “三交”。

2)1號(hào)電工攜帶傳遞繩、滑車，登桿 (塔)至作業(yè)橫擔(dān)上方位置，系好安全帶，掛好滑車及傳遞繩，2號(hào)電工攜帶后卡登桿 (塔)至作業(yè)橫擔(dān)位置。

3)地面電工將組裝好的前卡、絲桿、絕緣拉板、絕緣托架、絕緣操作桿，按照操作順序逐件傳遞至桿塔上，2號(hào)電工負(fù)責(zé)傳遞給1號(hào)電工。

4)桿上1號(hào)電工先將后卡固定在橫擔(dān)側(cè)三角連板上，然后1號(hào)電工持絕緣拉板后端利用絕緣繩索與地面電工相互配合將組裝好的前卡固定在導(dǎo)線側(cè)的方聯(lián)板上，同時(shí)將絲桿放入后卡相應(yīng)位置。

5)1號(hào)電工收緊緊線絲桿，讓導(dǎo)線受力，使絕緣子松弛。

6)桿上1號(hào)電工使用絕緣繩索將待更換絕緣子后端金屬部分綁扎牢固，使用地電位拔銷鉗將橫擔(dān)側(cè)碗頭內(nèi)彈簧銷拔出，然后桿上1號(hào)電工使用耐張絕緣子拔銷裝置，桿上2號(hào)電工使用操作附件輔助將導(dǎo)線側(cè)碗頭內(nèi)彈簧銷拔出，2號(hào)電工使用絕緣托架將合成絕緣子托住與1號(hào)電工相互配合將待更換合成絕緣子脫離，在地面人員配合下將絕緣子下放至地面。

7)安裝新絕緣子時(shí)，地面配合人員將新裝絕緣子起吊至適當(dāng)位置，2號(hào)電工使用絕緣托架將絕緣子托住，與1號(hào)電工相互配合將合成絕緣子裝入導(dǎo)線側(cè)碗頭內(nèi)，之后1號(hào)電工將合成絕緣子裝入橫擔(dān)側(cè)碗頭內(nèi)同時(shí)將彈簧銷裝上，1號(hào)電工放松緊線絲桿，使導(dǎo)線松弛絕緣子受力，1，2號(hào)電工相互配合依次拆除前卡及拉板、后卡，然后1號(hào)電工將彈簧銷加裝至導(dǎo)線側(cè)碗頭內(nèi)，最后地面電工配合桿上電工將作業(yè)工具依次下放至地面。

5 使用效果

2013年至2014年前后分別應(yīng)用新工具在株洲220 kV葉王Ⅱ線042號(hào)耐張塔、株洲220 kV株葉Ⅰ線001號(hào)耐張塔等現(xiàn)場(chǎng)對(duì)耐張合成絕緣子串進(jìn)行了更換作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)試用表明新型工具完全滿足地電位進(jìn)行220 kV耐張雙串合成絕緣子的更換作業(yè)，不僅操作簡(jiǎn)單、安全可靠，同時(shí)降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少了作業(yè)時(shí)間。

6 結(jié)語(yǔ)

依據(jù)往年檢修計(jì)劃，株洲供電分公司每年需要更換220 kV耐張雙串合成絕緣子60多處，若按照平均每次作業(yè)2 h，即可減少停電時(shí)間120 h，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

帶電消除輸電線路故障，提高了輸電線路的可靠性，同時(shí)也保障了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少了停電時(shí)間，產(chǎn)生了較大的社會(huì)效益。

采用新型研發(fā)的工器具進(jìn)行地電位作業(yè)法更換220 kV耐張雙串合成絕緣子成功解決了輸電線路耐張桿故障合成絕緣子的帶電檢修難題，不僅保障了輸電網(wǎng)的供電可靠性，同時(shí)避免了等電位作業(yè)人員直接進(jìn)入電場(chǎng)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)的安全性。

〔1〕中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T18037—2008帶電作業(yè)工具技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則〔S〕.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

〔2〕中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).DL/T463—2006帶電作業(yè)用絕緣子卡具〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2007.

〔3〕馮振波.輸電線路帶電作業(yè)〔M〕.北京:中國(guó)電力出版社，2010:137-142.

〔4〕成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔M〕.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008 (第5版):1-10，38.

〔5〕李如虎.帶電作業(yè)實(shí)用力學(xué)〔M〕.北京:中國(guó)電力出版社，2011:30-75.

圖5 固定式交流融冰裝置及融冰效果

2013年以來(lái)國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司分別在邵陽(yáng)、郴州、衡陽(yáng)、常德等地區(qū)投入運(yùn)行了8套農(nóng)配網(wǎng)固定式直流融冰裝置，裝置運(yùn)行良好，融冰效率高，在農(nóng)配網(wǎng)抗冰保網(wǎng)中發(fā)揮了重要作用。

5 結(jié)論

農(nóng)配網(wǎng)線路的防冰工作長(zhǎng)期以來(lái)主要采人工除冰的方式，除冰工作效率低、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，使得農(nóng)配網(wǎng)線路抵御雨雪冰凍災(zāi)害的能力較弱，難以保證用戶供電的可靠性。文中通過(guò)比較配網(wǎng)交直流融冰的特點(diǎn)，提出了一種用于配網(wǎng)融冰的固定式交流融冰裝置，極大地減小了配網(wǎng)除冰的工作量，提高了配網(wǎng)應(yīng)對(duì)冰雪災(zāi)害的能力，確保高寒山區(qū)配網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。并通過(guò)試點(diǎn)工程應(yīng)用，證實(shí)了這種方法的實(shí)用性，在高寒山區(qū)配網(wǎng)防冰中進(jìn)行推廣使用，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

〔1〕譚艷軍，陸佳政，方針，等.基于調(diào)壓整流的配網(wǎng)線路直流融冰方法及其裝置研究〔J〕.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39 (10):126-129.

〔2〕楊晴，王駿.國(guó)內(nèi)外抗冰融冰技術(shù)綜述研究〔J〕.云南電力技術(shù)，2008，36(4):35-38.

〔3〕吳光強(qiáng).浙江省配電網(wǎng)防災(zāi)措施技術(shù)研究〔D〕.杭州:浙江大學(xué)，2011.

〔4〕譚艷軍，黃華峰，李波，等.農(nóng)配網(wǎng)直流融冰裝置及其應(yīng)用〔J〕.湖南電力，2013，33(6):20-23.

〔5〕中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).GB/T 6451—2008油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求〔S〕.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

TM755

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1008-0198(2015)06-0053-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.06.014

2014-11-13 改回日期:2015-10-22