(云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000）
摘要：为了提高带电更换500kV交流线路直线塔Ⅰ型绝缘子串零值绝缘子的作业效率并降低作业风险，提出沿直线绝缘子串进入等电位带电更换任意单片绝缘子技术。以ZB63-48型酒杯直线塔塔窗为研究对象，首先依据现有带电作业技术标准分析了具备作业条件的塔窗尺寸、绝缘子串长及型号数量并计算了作业所需的安全距离与组合间隙等关键技术参数；然后研制了作业所需关键装置；在此基础上开展了操作冲击放电试验验证与作业危险率计算；最后，利用研究成果在实际线路上完成了现场应用。理论分析与试验验证和实际应用效果表明：沿500kV交流线路直线塔Ⅰ型绝缘子串进入等电位带电更换单片绝缘子是可行的,突破了现有标准只能沿耐张绝缘子串进入等电位方式的局限，为带电更换500kV直线单片绝缘子提供了新方法和新思路。
关键词：500kV交流线路；酒杯型直线塔；Ⅰ型绝缘子串；带电作业；等电位
500kV AC line along line tower type I insulator string Research on equipotential live working technology
Zhang Yuxiong ; Shi Feng ; Chen Xuanlin;Deng Zhongyuan
(Qujing Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co., Ltd., Qujing 655000)
Abstract: in order to improve the operation efficiency of live replacing zero value insulator line tower type insulators of 500kV AC transmission lines and reduce operating risk, put forward along the line insulator string enter the potential of charged insulator replacement technology of arbitrary single chip. Type ZB63-48 glass straight line tower window as the research object, firstly, on the basis of the existing technical standards for live working analysis of tower window size, with the operating conditions of the insulator string length and number of operations and required safe distance and combination of gap of key technical parameters were calculated; and then developed the operation needed key device; on the basis of developing the operation for impulse discharge experimental verification and risk rate calculation; finally, the research results achieved in the actual field application on line. Results of theoretical analysis and experimental verification and practical application: along the 500kV A C line tower type insulator string into the equipotential live replacing single insulator is feasible, to break the existing standard only along the string into the potential limitation of the method, and provides a new method for replacing the charged 500kV linear single insulator.
Key words: 500kV AC line; goblet type linear tower; type I insulator string; live operation; equipotential
0 引言
当前，500kV交流输电线路已成为南方电网各省区电网和“西电东送”输电通道的重要组成部分[1] 。未来，根据国家“十三五”骨干网架发展重点，为解决“强直弱交”的问题，将会继续加大500kV交流电网建设，促进各电压等级电网协调发展[2]。因此，深入开展500kV交流线路带电作业技术研究对于提高电网安全稳定运行水平具有重要意义。
在500kV交流输电线路的各种故障类型中，绝缘子故障约占总故障类型的一半以上 [3]，严重威胁着电网的安全运行。目前使用的绝缘子主要有普通瓷质类、玻璃类和复合材料类三种，其中前2种为盘形单片结构，实际使用较为广泛。对500kV交流线路设计而言，直线塔绝缘子使用量大大超过耐张绝缘子数量，因此，直线塔绝缘子受损几率较大，更换工作相对较多，而采用带电作业方式及时更换有缺陷的直线绝缘子具有显著的技术优势[4-12]，能有效提高电网的供电可靠性。
现阶段，围绕500kV交流线路直线塔Ⅰ型绝缘子串结构开展带电更换绝缘子的技术和方法已有许多成果，主要有 [13]：地电位法带电更换直线串横担侧单片绝缘子；地电位与等电位配合作业法带电更换直线串导线侧单片绝缘子；地电位与等电位配合紧线杆插板（托瓶架）式作业法带电更换直线串任意单片绝缘子；地电位与等电位配合丝杆紧线杆作业法带电更换直线整串绝缘子等。尽管采用上述作业技术方法可以带电更换任意单片绝缘子，但是在涉及等电位电工进入电场的方式上均没有考虑沿绝缘子串方向进入，且作业中由于等电位电工始终处于导线端，进行绝缘子更换时，均需要塔上电工和地面电工配合把待更换的绝缘子放入到等电位电工的作业位置范围内进行解脱和连接绝缘子操作，导致作业效率不高、作业工具笨重、更换方法科学性不足等问题，容易诱发作业风险。
鉴于此，本文提出沿直线塔Ⅰ型绝缘子串进入等电位带电更换任意单片绝缘子技术研究。分析了具备带电作业技术条件的塔窗结构和绝缘子串型、研制了等电位专用的关键装置、开展了沿直线绝缘子串进入通道中各典型位置的操作冲击放电试验和危险率计算，并运用研究成果实际开展了现场应用验证工作。
1 作业技术条件分析
塔窗结构与绝缘子串型是影响带电作业的2个主要技术条件。根据现行的技术标准，结合实际线路，选择有代表性的直线酒杯塔和由盘形玻璃绝缘子构成的Ⅰ型绝缘子串作为作业技术条件进行分析。
1.1 塔窗和绝缘子串
酒杯塔具有结构简单可靠和用途广泛被大量用于500kV交流输电线路。本文研究的塔型为ZB63-48型酒杯直线塔，外形结构如图1所示。绝缘子连接方式为Ⅰ型双串结构，如图2所示，由图可知，中相绝缘子与边相绝缘子对塔身接地部分呈等距对称分布，最小距离分别为：7250mm、5950 mm。整串绝缘子共30片，由型号210kN单片盘型玻璃绝缘子组成，单片绝缘子结构高度为170mm，总串长为5100mm。
等电位带电更换任意单片绝缘子是可行的，与传统采用的叉板法或托瓶架法[13]带电更换直线单片绝缘子相比，作业人员可减少2人，作业用时可减少1小时以上，且作业过程中劳动强度显著降低，作业风险得以有效控制。
5 结语
本文以ZB63-48型酒杯直线塔塔窗为研究对象，提出沿Ⅰ型直线绝缘子串进入等电位方法带电更换任意单片绝缘子技术。从理论上分析了该方法的可行性，同时，利用研发的限位装置，以试验验证的方式对进入电场的各个典型位置进行了操作冲击放电试验以及带电作业时的危险率计算。结果表明，在本文的研究条件下，当海拔为2000m时，沿直线绝缘子串进入等电位带电更换任意单片绝缘子，在距离导线侧1.7m处出现最低过电压值为1253.2kV，危险率为2.33903×10-6，小于规定的1×10-5，可以开展带电作业。
尽管基于上述研究成果，在一条500kV线路上实际开展了现场应用并取得了预期的效果，证明了本文所提方法的有效性。但是，值得注意的是，采用本文提出的沿直线绝缘子串进入等电位开展带电作业时，需要全面分析实际作业线路的过电压水平、绝缘子串长、单片绝缘子结构高度和良好绝缘子片数，对作业所需的各种安全距离经过详细校核计算并满足规程规定的要求时才能开展作业。
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作者简介：
张宇雄（1978），男，高级技师，大专，从事高压输电线路带电检修；
时峰（1979），男，工程师，本科，从事高压输电线路带电检修工作；
陈宣林(1969)，男，高级技师，大专，从事高压输电线路带电检修；
邓中原(1985)，男，工程师，本科，从事高压输电线路带电检修工作。
论文作者:张宇雄,时峰,陈宣林,邓中原
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：绝缘子论文; 作业论文; 电位论文; 线路论文; 直线论文; 技术论文; 北京论文; 《电力设备》2017年第20期论文;