超高压输电线路带电作业绳索化技术的研发和应用研究论文_张国

超高压输电线路带电作业绳索化技术的研发和应用研究论文_张国

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摘要:为进一步积极推行国家电网公司状态检修策略,有效提高上海电网的供电可靠性与线路设备可用率,在超高压输电线路检修工作中越来越多地采用带电作业方式。在线路检修中,传统的带电更换多联耐张绝缘子串作业方式费时、费力,作业工器具复杂、操作不便。实现“安全、可靠、轻巧、省力”地带电更换多联耐张整串绝缘子是超高压输电线路带电检修工作亟待解决的问题。实际上采用全套“绳索化”工艺与相关的“三合一”操作方法可以更好的开展超高压输电线路带电更换多联绝缘子耐张串。本文则主要阐述带电更换各类耐张绝缘子串作业中绳索化技术的关键部分。

关键词:绳索化;带电更换;超高压输电线路

引言

带电作业是电网检修的主要方式,通过带电作业能够明显减少停电时间,大大提高电力系统的稳定性。在带电检修作业过程中,线路的安全运行和电力检修人员的安全受到多种因素的影响,在实际工作时要综合考虑各个因素带来的影响,选择科学的检修方法,做好安全防护措施,在提高工作效率的同时还要确保电力安全事故发生率的降低。随着科学技术水平和社会经济水平的不断提升,对电力系统稳定性的要求也在逐渐上升,近些年来,由于超高压输电线路带电作业任务量的上升,出现了很多新型的作业工具和先进的技术,对提高带电作业的效率和安全有着积极的意义。

一、超高压输电线路特征

在发电机输出电能以后,利用变压器将其升压再传输,指的就是高压输电,到达目的地后再进行降压以满足社会用电的需求,高压输电的方式能够使电能的损耗得到有效降低。近些年,随着我国经济发展速度的加快,输电线路遍布了国内的很多区域,虽然高压输电方式为社会生活、生产带来了极大的便利,但是不可避免的存在着一些问题。由于有很多分裂导线存在,因此塔杆高度和塔头尺寸较大。绝缘子片数量的增加,也会提高绝缘子串的重量,使输电线路的检修维护工作难度变得更高。

另外,在线路正常运行过程中,由于其电压非常高,线路周围的电场强度比较大,增加了带电作业的危险性。由于超高压线路具有非常大的输送容量,如果在检修时停电,无疑会极大的影响电网的效益和社会生产,因此,带电检修作业是超高压输电线路检修工作的发展方向之一。超高压输电线路通常具有很长的输送距离,地形、气候、水文等因素都会影响输电线路的运行,因此,要根据输电线路的实际情况做好超高压输电线路保护工作。

二、带电作业安全的影响因素

在超高压输电线路输送电力的过程中,存在各种因素会影响输电线路的正常运行,因此要充分调查研究实际情况,将影响因素找出,并做好预防措施。

(一)电场作用

在输电线路正常运行过程中肯定会有工频电场存在,同时电压等级还会对电场的强度产生直接的影响,电压越高电场强度就越大。当导线距离缩短时,人体在强电场中会出现不适应或不舒服的感觉,严重情况下还会导致其他异常的反应。有关研究调查显示,在电场内部人体会发生各种变化,输电线路塔杆上的电力工作人员在工作时会受到电场影响,尤其是在等电位作业位置,由于电场强度明显大于地面,需要采取有效的防护措施。如果电力工作人员有明显不适的感觉存在,无疑会使电力工作的安全威胁大大增加。因此,要根据电场感知水平以及实际测量值明确电场对人体的影响,使带电作业的电力工作人员生命健康安全得到保障。

(二)电流作用

特高压输电线路带电作业过程中,由于稳态或暂态电流的存在,会对作业人员的身体带来了不同程度的伤害,为了避免电流对人体的损害,需要让地电位的作业人员与导体进行接触。在导体上的电荷会有很大的变化存在,一般会发生不规则释放现象,并且导体电荷危害程度和电流通过人体释放电量之间存在正比关系,带电体通过人体释放的电量越大,导体电荷的影响程度就越高。在带电作业时,为了防止危险因素对整体线路造成危害,一定要做好安全作业防护工作。

(三)静电感应

超高压输电线路具有一个显著特征,在进行电力输送时会有工频交流电场产生,由于此电场变化情况非常细微,通常将其认作一个静电场。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在工频电场内部,由于静电感应问题的存在,会有较小的电击产生,对人体造成很小的伤害,虽然带电作业人员可能没有明显感受,但是如果放电量突破限制时,就会极大的影响作业人员身体安全,导致电力安全事故的产生。

三、绳索化作业方法关键技术

“绳索化”作业需开发轻巧、省力的绳索化带电作业系列工器具;作业过程摒弃传统的机械丝杆、紧线引拔棒、绝缘托瓶架等硬质材料作业工具;采用“绳索化”工艺,结合“三合一”操作方法,开展带电更换500KV线路四联耐张整串绝缘子和带电更换双分裂630mm2导线双联耐张绝缘子串。

(一)全套绳索化工艺

全套“绳索化”工艺是用高强度绝缘锚线绳替代玻璃钢绝缘紧线拉杆、用高强度绝缘紧线滑车组替代液压紧线器等组合工具的全套施工工艺。特点是免除了笨重的玻璃钢绝缘托瓶架,可显著减轻整套作业工具的重量。

(二)“三合一”操作方法

“三合一”操作方法是将紧线、锚线和脱离单侧双串绝缘子与导线之间续接金具连接,由原来的3步操作合成为l步操作,可显著减少高空作业的操作强度和时间。

(三)绳索化作业方法优点

第一,控制和减少了收紧导线时的过牵引长度和过牵引力,提高了施工的安全可靠性。采用特殊的绝缘紧线滑车组取代液或机械丝杆夹具,在导线端收紧导线,联板与待换侧绝缘子串联板之间挂板连接螺栓只需略有松动便可拔取,将导线过牵引长度由200mm降低到20mm,无过牵引力,提高了施工的安全可靠性。

第二,开发的轻巧、省力的高强度绳索化工具取代了复杂、笨重、费力的机械丝杆、紧线引拔棒、绝缘托瓶架等传统工器具。采用特殊的绝缘紧线滑车组取代液或机械丝杆夹具,在导线端收紧并脱离(拔除)导线联板与待换侧绝缘子串联板之间的挂板螺栓后,便可放松绝缘紧线滑车组,使待换侧绝缘子串呈垂直倒挂待松吊状态,降低了杆塔上作业人员的劳动强度。

第三,紧线、锚线和脱离绝缘子与导线之间续接金具连接的步骤实现了“三合一”,减轻了工作人员的劳动强度,提高了工作效率。采用“绳索化”的作业工具,改进后的作业工具不仅采用特殊的绝缘紧线滑车组取代液或机械丝杆夹具,而且采用特殊的高强度软质复合绝缘材料组成的锚线杆取代硬质绝缘引拔棒,使高空操作和地面储运均十分方便,提高了工作效率。

结论

500/220KV线路多为大截面分裂导线,多联耐张绝缘子串的张力大、结构复杂,传统带电作业工器具难以适应。为此,充分利用新型的高强度绝缘绳特点,结合以往带电作业经验,提出了“绳索化作业”的理念,研究并开发了轻巧、省力的绳索化带电作业系列工器具,取代了复杂、笨重、费力的机械丝杆、紧线引拔棒、绝缘托瓶架等传统作业工具,并成功应用于“带电更换500KV线路四联耐张整串绝缘子”和“带电更换双分裂630mm2导线双联耐张绝缘子串”等新型带电作业项目,实现了带电作业“安全、省力、轻巧”的目标,取得了显著的经济效益和社会效益。对将来开展特高压线路耐张绝缘子检修和更换工作具有很好的借鉴意义。

参考文献

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论文作者:张国

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/18

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