750 kV直線塔整串絕緣子帶電更換方法

閆士濤，何宇，石巖龍

（陜西西安輸變電運行公司，陜西西安710004）

750 kV電網在西北地區聯網后，作為大電網的骨干網架，不可能頻繁地停電，否則會增加線損和電能的損耗。頻繁停電也增加了調度部門調整潮流分布的難度，容易產生窩電現象，對西北電力外送帶來不利影響[1]。面對這樣的形勢，對各運行維護單位的運維質量就提出了很高的要求，尤其在處理一些線路缺陷時就應大力開展帶電作業，減少停電時間，提高線路設備的可靠性。

1 國內帶電作業開展情況

帶電作業技術在中國的發展已有50多年的歷史。從20世紀50年代開始就進行了相應的探索和研究，目前國家電網公司系統已經能夠在10～500 kV電壓等級的各類輸、變、配電設備上熟練開展各類帶電作業，并在750 kV、1 000 kV、±660 kV輸電設備上開展了部分帶電作業的探索和研究，但尚未形成成熟系統的帶電作業方法，大量的作業方法仍處于探索階段[2-3]。

通過帶電作業的廣泛開展，已形成了很好的社會和經濟效益。據國家電網公司統計，2010年公司所屬系統共開展220 kV及以上電壓帶電作業14 764次，少損累計電量887 972萬kW·h；其中500 kV線路帶電作業3 381次，少損累計電量518 664.173萬kW·h。

2 超高壓線路（330~500 kV）絕緣子更換的基本方法

2.1 帶電更換300 kV及以上懸垂單串絕緣子（300 kV和500 kV分別采用地電位和等電位方式）

地電位作業更換330 kV懸垂單串作業時，采用卡具、緊線絲杠、絕緣拉板、雙分裂吊線鉤提升導線，利用安裝在操作桿上的取銷器和碗頭扶正器，完成取彈簧銷及裝脫碗頭工作，通過絕緣滑車組完成新舊絕緣子串的傳遞更換。

等電位作業法更換500 kV單串懸垂絕緣子，通常采用地電位與等電位配合的方法進行更換。主要工具有卡具、緊線絲杠、絕緣拉板、直線四鉤卡等。在地電位電工和等電位電工的相互配合下，完成導線提升、絕緣子的傳遞更換。應特別注意等電位電工進入電場方式的確定，對緊湊型鐵塔要演算組合間隙，保證等電位人員的安全距離[2-3]。

2.2 帶電更換330 kV及以上懸垂雙串絕緣子（一般使用等電位作業方法）

330 kV懸垂雙串絕緣子的帶電更換方法，可以采用帶電更換330 kV懸垂單串絕緣子的作業工具，以等電位作業方法進行，只是在更換單掛點的330 kV懸垂雙串絕緣子時，應注意用繩索（或專用工具）固定非更換串側的二聯板掛點，防止二聯板傾斜因絕緣子串自重傾斜，給裝、脫橫擔側絕緣子串造成困難。

500 kV懸垂雙串絕緣子采用大刀卡具等電位作業法進行更換，作業時將吊線工具安裝在待更換的絕緣子串一側，大刀卡具安裝在導線側與絕緣子串相連的二聯板處，緊線絲杠安裝在同一側橫擔的預留孔處，通過絕緣拉板與大刀卡具相連。當收緊絲杠時，通過大刀卡具的杠桿作用，將待更換絕緣子串的荷載轉移到吊線工具上，再對絕緣子進行更換[4]。

3 750 kV帶電更換直線塔整串絕緣子的技術準備

750 kV直線塔絕緣子串主要采用瓷質絕緣子單、雙串；復合絕緣子單、雙串4種形式，導線普遍采用了6分裂導線。線路直線絕緣子串典型組裝如圖1、圖2所示。

根據現場勘查及技術分析，750 kV帶電更換直線塔絕緣子應結合500 kV絕緣子更換的方法采用等電位與地電位相結合的方式進行。

為安全完成更換工作，在檢修前通過多次實驗，設計完成了整套750更換絕緣子用橫擔卡、液壓絲桿、絕緣拉板（如圖3所示）。由于6分裂吊線卡及到導線側卡具尚未研制，檢修人員根據750 kV線路6分裂導線聯板的特點，完成了螺栓式聯板的制作[5-7]。

4 現場更換絕緣子的典型操作方法

4.1 人員配置

圖1 復合雙串絕緣子典型組裝圖Fig.1 Composite insulator string of double the typical assembly drawing

圖2 瓷質雙串絕緣子典型組裝圖Fig.2 Porcelain insulator string of double the typical assembly drawing

工作負責人1人；高空安全監護1人；地電位電工2人（1、3號電工）；等電位電工1人（2號電工）；地面電工6人。

4.2 作業步驟

1）1號、2號、3號電工依次登塔，并掛好絕緣傳遞繩等，做好2號電工進入強電場的準備。

圖3 現場作業用工器具Fig.3 On-site labor appliances

2）在地面電工的配合下，2號電工采用“吊籃法”，進入750 kV等電位（如圖4所示）。當2號電工離導線1 m處時，應勻速進入，2號電工通過電位轉移棒完成等電位過程。（注意：等電位電工進入強電場后，只采用后備保護繩，不使用個人安全帶）[5-7]。

圖4 吊籃法進入750 kV等電位Fig.4 Hanging basket put into law into 750 kV

3）1號、2號電工相互配合，將絕緣子傳遞繩掛在合適的位置處，做好工具起吊前的準備。（注意：上、中、下三相工作時，滑車掛點各有不同，應根據塔形結構及工作安排及時調整懸掛點，如圖5所示，保證工作能夠便捷、安全進行）。

4）地面電工將保護繩、液壓絲杠、絕緣拉板、橫擔卡、聯板卡等依次起吊，由塔上電工配合進行安裝。

5）地電位電工收緊液壓絲杠，待裝置稍稍受力后，立即對各連接點進行受力情況。檢查合格后再次收緊絲杠，使待更換絕緣子松弛，等電位電工拆除碗頭掛板，使絕緣子串與導線脫離。

圖5 典型干字型塔懸掛點示意Fig.5 Typical dry fonts tower for hanging point

6）地電位電工將傳遞繩牢固綁扎在待更換絕緣子上，與地面電工相互配合，提升絕緣子，并及時脫開球頭掛環，與地面配合將絕緣子放至地面（如圖6所示）。

7）地面電工將新絕緣子傳遞至絕緣子懸掛位置，由地電位電工恢復新絕緣子與球頭掛環的連接。

8）地面電工松出絕緣子串傳遞繩，使絕緣子自然垂直，等電位電工重新恢復碗頭掛板與絕緣子的連接（如圖7所示）。

9）地電位電工和等電位電工相互配合拆除吊線工具，并傳遞至地面。

10）等電位電工采用“吊籃法”脫離等電位，作業人員依次下塔。

11）按帶電作業現場標準化流程進行工作終結[7-8]。

5 操作中面臨的問題及改進

5.1 作業過程中懸掛點的選擇

圖6 待更換絕緣子拆除Fig.6 To replace insulator demolished

圖7 新絕緣子安裝完成Fig.7 New insulator installation is complete

根據現場勘查，750 kV同塔雙回輸電線路直線塔進行本類作業，高空人員的滑車懸掛點有2種選擇：一是將橫擔頭塔材作為懸掛點，各類工具到位后，需靠高空人員人力將工具提升一段距離后方能安裝到位，但考慮到750 kV等級的操作工具體型和質量均很大，已超出人力范圍，故不采用。二是將懸掛點選在更換相的上相，就解決了懸掛點低的問題，但由于雙回路為上、中、下三相設計，且中相橫擔較上相和下相橫擔長。所以傳遞繩在起吊過程中不可避免的要從塔材間隙處穿過，起吊難度大，安全風險高。

為解決此類問題，應結合橫擔結構特點，研究制造相應的懸掛點輔助工具，并對現有滑車進行相應的改進，使高空作業更加順利。

5.2 6分裂導線提線方式的改進

750 kV全部采用6分裂導線形式，根據更換絕緣子的工作安排和聯板的結構，本次在聯板與絕緣拉板之間采用了螺栓式連接。

現場發現如需開展其他金具的檢修更換、線夾檢查等工作時，該類連接將不適用，同時結合500 kV線路檢修的成熟經驗，采用6分裂導線提線器將解決以上一系列問題，同時6分裂導線提線器作為檢修中必不可少和非常實用的工具，也應盡快加工、制作。

6 結語

1）本次絕緣子的更換作業是在330 kV及500 kV帶電作業成熟經驗的基礎上，結合750 kV線路的實際特點，通過研制相應等級的帶電作業工器具，并在現場不斷實踐的基礎上組織完成的，標志著750 kV帶電作業水平有了很大的提升。

2）檢修用工器具按照本次工作設計、制造，尚未實現檢修工具的模塊化、通用化。通過本次實踐為同類型工作的工器具研制提供了很好的借鑒。

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