汪一帆+何海清+陶云春+何建+鐘央
近年來,隨著國民經濟的發(fā)展,客戶對電力企業(yè)供電質量要求的越來越高,供電可靠性擺在了電網企業(yè)最為重要的位置。作為供電靠性管理領域技術手段之一的帶電作業(yè)其優(yōu)勢及帶來的經濟和社會效益越來越受到各方的重視。本文主要針對山區(qū)多雨季節(jié)35kV~220kV輸電網直線桿塔帶電作業(yè)過程中,新型防雨導線絕緣防脫繩的研制與應用進行分析說明,為帶電作業(yè)工器具的應用進行了有益的嘗試和合理的指導。
電力系統(tǒng)帶電作業(yè)基本分類
電力系統(tǒng)帶電作業(yè)一般分為等電位帶電作業(yè)、地電位帶電作業(yè)和中間電位帶電作業(yè)。
等電位帶電作業(yè)
作業(yè)人員穿全套合格屏蔽服直接接觸帶電體,與帶電體取得同一電位,并與地保持絕緣的帶電作業(yè)方式。
地電位帶電作業(yè)
人體處于接地的桿塔和構架上,通過絕緣工器具保持與帶電體絕緣,通過絕緣工器具對帶電設備進行作業(yè)的方式。
中間電位帶電作業(yè)
通過絕緣棒等工器具進入高壓電場中的某一區(qū)域,但還未直接接觸高壓帶電體,保持與地絕緣、保持與帶電體絕緣的作業(yè)方式,是前兩種作業(yè)的中間狀態(tài)。
問題的提出
根據某供電局統(tǒng)計,2016年電網220kV發(fā)生雷擊4次;110kV發(fā)生雷擊15次、35kV發(fā)生雷擊91次,是引起線路跳閘的最主要原因。
根據雷擊情況,筆者統(tǒng)計了2016年全年該供電局帶電作業(yè)次數(shù)、時間及桿塔、作業(yè)方法及天氣突變情況。
2016年,帶電作業(yè)班更換串絕緣子的作業(yè)次數(shù)為21次,其中更換直線桿塔的數(shù)目為14次,占到50%以上,據統(tǒng)計,作業(yè)過程中天氣突變影響作業(yè)的次數(shù)盡占到了70%。
2017年8月,220kV線路帶電作業(yè)過程中,天氣突變,作業(yè)人員需緊急撤離桿塔恢復設備原狀,由于時間緊急,塔上設備來不能及時拆除,最后在確保安全的情況下,塔上電工只有直接從塔上扔繩索下塔,避免了由于作業(yè)設備受潮導致線路跳閘,人員觸電的事故,但違反了相關作業(yè)規(guī)程;2017年9月,220kV線路帶電作業(yè)過程中,天氣突變,人員必須緊急下塔,拆除完作業(yè)工具后,天降大雨,雖然確保了線路安全,但造成部分作業(yè)工具受潮,再次作業(yè)的安全系數(shù)降低;2017年11月,試驗研究所受潮過的導線后備保護繩試驗合格率25%(試驗總數(shù)為4條),絕緣保護繩絕緣性能降低,影響了作業(yè)安全性。
通過現(xiàn)場的實際操作發(fā)現(xiàn),遇到天氣突變的情況下,作業(yè)停止流程中恢復絕緣子的用時最長,這也是遇到天氣突變時,撤離桿塔較慢的一個最主要原因。撤離過程中恢復絕緣子,目的就是為了拆除導線后備保護繩,防止人身觸電和導線脫落,降低風險。故分析的重點轉到了導線后備保護繩。從實際的操作來看,如果能采用防潮而且絕緣的后備保護措施,那么恢復絕緣子的過程就可以省略。人員和設備撤離桿塔的時間將快很多,風險也將降到最低。
35kV~220kV輸電網直線桿塔帶電作業(yè)重點關注的安全因素
臨滄電網亞熱帶低緯度山地季風氣候,垂直變化突出。作業(yè)前天氣良好,作業(yè)過程中天氣突變的情況特別突出。從每年的統(tǒng)計表中可以看出,帶電作業(yè)時間較為集中在6至9月份,也就是線路雷擊跳閘集中發(fā)生的時間。根據帶電作業(yè)規(guī)程的相關規(guī)定:如遇雷、雨、霧及風力大于10.7m/s時應暫停工作,工作負責人應及時將塔上工作人員及工器具撤離,確保安全。
雷擊絕緣子
絕緣子是輸電線路重要的組成部分,起到支撐固定導線,使導線與桿塔絕緣,防止電流回地的重要作用。雷擊后,絕緣子串絕緣性能降低,如不及時更換,線路運行風險將急劇增加,再次發(fā)生雷擊跳閘的幾率將會劇增,線路使用和運行壽命嚴重縮短。
蠶絲導線后備保護繩
帶電作業(yè)專用工器具,主要用于單吊線裝置帶電更換直線串絕緣子過程中,絕緣子解脫時,防止導線意外脫落的后備保護措施。如果天氣變化保護繩絕緣性能受到影響,將嚴重影響設備和作業(yè)人員安全性。
分析
在帶電更換直線串絕緣子過程中,導線后備保護繩為絕緣繩,一旦作業(yè)進行中,突然遇到天氣變化將帶來嚴重后果;1)更換的絕緣子難以在很短的時間安裝到位,無法及時拆除承力工器具,造成線路接地,將發(fā)生嚴重的設備安全事故;2)拆除導線保護繩不及時,保護繩將受潮失去絕緣性,電流可通過保護繩放電,將引起線路接地跳閘,如人員在下塔的過程中發(fā)生放電,將發(fā)生重大的安全事故;3)如人員及時撤離,導線后備保護繩將受潮,再次作業(yè)時也容易發(fā)生觸電事故。做好天氣突變的保護工作,顯得尤為重要。在此基礎上,認真分析,一致認為降低直線串作業(yè)安全風險,研制一種新型導線后備保護裝置勢在必行。
方案的分析及最優(yōu)方案確定
方案的提出
1)在系統(tǒng)內調查了解,基本沒有單位對此進行專門的研究,所以沒有可參考性。
2)經過分析,針對研制什么類型的導線保護裝置提出了以下2種方案。方案1:用絕緣拉板代替后備保護繩;方案2:用合成絕緣子代替后備保護繩。
方案的可行性分析
對上述2種方案逐一進行了討論分析,制作模具,論證其利弊。表1為可行性分析表。
1)制作方法。方案1:根據鐵塔型號,選用長度合適精加工的絕緣拉板,上端和下端固定分別固定在鐵塔和導線,起到保護作用。方案2:根據鐵塔型號,選用長度合適精加工的合成絕緣子,上端和下端固定分別固定在鐵塔和導線,起到保護作用,和方案1的區(qū)別僅僅只是在材料的選用上及前端的固定方式。
2)使用方法。方案1:step1:作業(yè)人員登桿后,將金屬絲桿及絕緣拉板固定在鐵塔及導線,起到保護作用;step2:在更換雷擊絕緣子過程中,天氣突變,需要及時恢復絕緣子,然后再拆除組合滑輪裝置及塔上的主吊繩,人員下塔,其作用與絕緣繩類似,起不到防潮,防電流回擊的作用。方案2:step1:作業(yè)人員登桿后,組裝好后備保護裝置,按照要求將其前端固定在鐵塔,后端用金屬鉤鉤緊導線,起到保護作用;step2:在更換雷擊絕緣子過程中,天氣突變,直接拆除組合滑輪裝置及塔上的主吊繩,人員即可下塔,不必恢復絕緣子,也不必拆除后備保護繩,時間及安全性得到極大提高。endprint
經過2種方案的對比,通過討論分析,確定了方案2為導線后備保護最佳方案。
3)材料選擇分析。方案1:為原裝的合成絕緣子,但其傘裙,為大傘裙、小傘裙均勻分布,大傘裙在作業(yè)時由于其占據空間較大,會影響塔上1號電工操作。方案2:為加工過的合成絕緣子,傘裙全為小傘裙,分布均勻,其占據空間較小,不影響塔上1號電工操作,故采用方案2。
傘裙大小合適,符合圖紙要求,不影響塔上電工操作。
各部件制作規(guī)范,連接緊密,頂端、底端裝接牢固,操作方便。
4)外觀檢查。各部件連接緊密、牢固,使用方便靈活易于操控,能滿足緊急情況下的保護作用,制作工藝合格。
5)試驗檢查。對類合成絕緣子合成工具進行了拉力試驗、沖擊性能試驗符合作業(yè)要求。并通過模擬實驗驗證,作業(yè)時間大大縮短,降低了重大作業(yè)風險。
35kV~220kV帶防雨功能的直線桿塔導線絕緣防脫繩的運用
經過公關對象的確定、工器具的研發(fā)、技術改進、實際模擬運用的環(huán)節(jié)的驗證,35kV~220kV帶防雨功能的直線桿塔導線絕緣防脫繩已經被證明有很好的發(fā)展前景和運用空間,具備了很強的實用性能。2016年6月29日QC成果在110kV耿雙線#48、#50塔進行了實際應用,帶電更換了#48、#50雷擊絕緣子,本次作業(yè)總計用時53分鐘,其中#50塔作業(yè)過程中,突遇天氣變化,全體人員撤離桿塔時間12分鐘。在天氣突變的情況下,人體觸電及撤離的風險接近于“零”,撤離的時候顯得輕便、高效、安全。
結論
35kV~220kV帶防雨功能的直線桿塔導線絕緣防脫繩的研制與運用立足于安全為本的帶電作業(yè)管理理念,認真分析了天氣突變情況下,35kV~220kV直線桿塔帶電作業(yè)面臨的主要安全風險、作業(yè)難點及撤離時間較長的主要矛盾,立足實際用創(chuàng)新為生產服務,驗證了35kV~220kV帶防雨功能的直線桿塔導線絕緣防脫繩的安全性、經濟型和高效性,展現(xiàn)了35kV~220kV帶防雨功能的直線桿塔導線絕緣防脫繩的優(yōu)越性和便捷性。
(作者簡介:汪一帆,何海清,陶云春,何建,鐘央,云南電網有限責任公司臨滄供電局帶電作業(yè)中心。)endprint