摘要:经济建设的飞速发展,如何增加供电的经济性以及可靠性,已经变成我国电力企业所需要迫切解决的首要问题,同时也是重要的考核标准。为了能够大幅增加供电的经济性以及可靠性,带电作业已经变成超高压输电线路对设施改造、检修、测试的重要手法,为电力系统提高经济效益以及安全可靠性发挥着不可替代的巨大作用。目前高压、超高压输电线路带电作业较为成熟,但特高压带电作业仍处于发展之中。保障作业过程中的安全,是特高压输电线路带电作业的前提条件,也是当前一项重要课题。因此,本文结合实际工作对特高压输电线路带电作业的安全防护进行分析研究。
关键词:超高压输电线路;带电作业;措施
1导言
不同于普通的输电线路,超高压输电线路有着自身的特殊特点,体现在:高杆塔、绝缘子片数多、电压等级高、线路长等。这些特点都为带电作业带来了困难和挑战,实际的带电作业过程中要想确保安全作业,就要掌握好安全作业距离与组合间隙,加强安全作业防护,掌握作业方法,只有这样才能真正实现安全作业。
2超高压输电线路的特点
高压输电是用变压器将发电机输出的电能升压后经输电线路传输的一种形式,其在降低损耗方面的效果比较明显。近些年来超高压输电线路的应用范围逐渐扩大,给人们提供便利的同时也带来很多问题。由于塔杆自身比较高,塔头尺寸比较大,因此存在的分裂线路越来越多,绝缘子片的数量也不断提升,其吨位也随之增大。其次由于线路运行过程中电压比较高,带电周围的电场强度比较大。而超高压输电线路的输送容量比较大,停电检修对受端电网影响较大,因此超高压输电线路带电检修作业是输电线路检修工作的必然趋势。但由于超高压输电线路比较长,容易受到地理环境、气候环境以及其他因素的影响,这就要求相关工作人员积极对现有的应用方式进行了解,并根据实际情况确定合理保护措施。
3超高压输电线路带电作业要点分析
3.1超高压带电作业安全距离与组合间隙
3.1.1安全距离与组合间隙定义
超高压带电作业安全距离指的是确保作业人员安全作业的范围以及预防作业中电气击穿故障的最小间隙距离。组合间隙则指的是带电作业过程中,当操作者位于50%放电电压处,作业人员同接地体以及带电体之间的距离。
3.1.2确定安全距离与组合间隙的方法
参照以往实验得出的带电作业冲击放电的特征,同时根据高压输电线路的长度、各个电气设备构造特征等来科学算出带电作业过电压水平,进而算出安全距离与组合间隙,不同的杆塔类型通常可以确定不同的安全距离。例如:单回直线塔,交流1000kV线路,海拔<1000m,最小安全距离:6.5m,最小组合间隙:7.2m。交流750kV线路,海拔<2000m,最小安全距离:5.1m,最小组合间隙:5.3m。例如:耐张塔,如果是耐张塔线路,则需要带电作业人员在带电作业过程中,顺着耐张绝缘子串进入高电场,保持绝缘子片数达到合格标准。
3.2带电作业中对过电压的操作
根据电力行业安全工作规程的规定,在雷、雾、雨天是不能进行任何形式的带电作业的,所以直流输电线路的带电作业仅仅需要考虑的是对过电压的操作,在直流的输电线路的带电作业及工作时有可能会发生操作过电压的情况主要是因为直流线路的导线对地发生短路或者是因为由于逆变站的负荷的原因引起的过电压,这其中直流线路的导线对地所产生的线路过电压较为严重,所以对特高压直流输电线路的带电作业所产生过电压的操作状况,其主要需要考虑的是在单极情况下发生线路接地故障情况后在另一极的线路上所产生的操作过电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆特高压直流的输电线路的最大的过电压水平实际上主要取决于单极发生线路接地故障时,在另外一个电极上发生的过电压,而直流线路的单极接地在另外一个电极上所感应到产生的短尾操作的关于过电压的沿线分布及大小,和直流线路带电作业的电容量、杆塔的接地电阻、故障的位置都有着密切的联系,计算特高压直流的输电线路的结果显示,最大的过电压发生的地方是在直流输电线路的中性点的位置,若离此位置过电压的水平会有所下降且幅度颇大,为了保证直流输电线路的带电作业可以安全进行,要对特高压直流输电线路带电作业进行的过电压基准值进行明确的规定。
3.3带电作业工具的安全使用
特高压输电线路带电作业中确保工作人员安全的必不可少的一项措施是使用安全可靠的工具和防护用具。因此,绝缘工具以及安全防护用具的选用是十分重要的,特高压输电线路带电作业绝缘工具以及安全防护用具不但需要具备高电压绝缘强度的特性,还应当具备足够的机械强度耐老化、不易损坏、操作方便以及质量轻和优秀的防潮性,并且根据《安规》的要求经有资质的单位进行电气试验、机械试验合格后方可使用。新研制的工具、设备、材料应制定可靠的安全技术措施和操作手册,试验合格,经本单位总工程师批准后方可使用。
绝缘工具的使用、运输要求:带电作业使用的绝缘工具一般能够分为软质绝缘工具以及硬质绝缘工具两种。绝缘材料的的机械性能以及电气性能直接影响带电作业的安全性。硬质绝缘工具一般都是以绝缘板、绝缘棒、以及绝缘管为主要材料制成的工具。硬质绝缘材料除电弧烧伤、变形以及磕碰而导致绝缘强度以及机械性能出现明显下降之外,还有需要高度重视的问题就是检查硬质绝缘工具是否出现老化现象。硬质绝缘工具的老化可分为部分老化与整体老化两种。整体老化多指长时间的整体材质老化以及长期受潮;部分老化一般是指绝缘工具长时间遭受强电场的作用,由于局部放电、漏电以及滑闪出现部分材料老化的现象,特别是对特高压带电具在相对较强的电场作用下出现部分材料材质老化,导致整体工具的绝缘水平大幅降低,非常容易导致电力事故的发生。因此,绝缘工具必须定期进行电气试验和机械试验,检验其性能是否合格。
对于超高压输电线路,其绝缘子等级也有着特殊要求,绝缘子级别最低不能低于160N,最高也不能高于550kN。应该参照线路参数,来对应算出调整绝缘子卡具的额定荷重。从目前来看,超高压输电线路中,具体要采用哪一种绝缘子卡具应视绝缘子串类型来定,常见的直线绝缘子串类型包括:I型、L型单串等。因为带电作业过程中,势必需要来回搬运、传递作业工具,因此要对工具的结构进行优化设计,优选质地轻的材料,打造出强度高、构造优、安全可靠的作业工具。通常选择钛合金材料作为绝缘子卡具的材质,同时引入液压传动、机械传动二重配合的方式来传输工具,尽量控制柱塞泵大小来从整体上减轻工具的重量,实际的工具加工生产中可以采用线切割技术
3.4带电作业人员的安全防护措施
由于超高压输电线路周围具有较高的电场,带电作业人员进出电场时会导致电场中的电位转移,从而使作业人员体表的电场强度极大的增强。同时,电位转移时容易出现电容放电脉冲电流与电弧,所以超高压、特高压的带电作业有着更高的安全防护要求,以有效保障带电作业人员的安全。目前,针对超高压带电作业人员的安全防护研究主要是采用仿真计算与现场实测相结合的形式,经调查研究发现作业人员体表的电场强度随着距离铁塔越来越近而变得越来越强;作业人员的头顶及指尖等尖端部位的电场强度较高;作业人员体表周围场强达到最大值是在等电位进行作业时。此外,根据国内外实验结果数据显示,交流线路的可感知场强要高于直流线路,交流电流对人体的影响较大,因此,为保障带电作业人员的安全,交流线路的安全防护标准可作为直流线路的参考。
4结论
综上所述,超高压输电线路带电作业是一项非常具有挑战性、高难度的作业项目,掌握科学的作业技术,把握好安全作业距离,掌握合适的组合间隙,并加强作业人员的安全防护,才能从根本上打造出安全的带电作业,维护作业安全。
参考文献:
[1]杜汝辉.超高压输电线路带电作业研究[J].科技与企业,2015,12:178.
[2]张志峰,王永豪.660kV直流输电线路带电作业研究[J].山西电力,2015,03:26-29.
[3]罗日成,唐祥盛,李志前,陈瑶.500/220kV同塔四回输电线路带电作业电场仿真分析[J].高压电器,2015,08:164-170.
[4]邵帅.超高压输电线路带电作业研究[J].中外企业家,2015,35:232+234.
论文作者:林静
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/9
标签:作业论文; 线路论文; 过电压论文; 工具论文; 绝缘子论文; 电场论文; 组合论文; 《电力设备》2016年第16期论文;