陜西地區大范圍開展750 kV帶電作業管理研究

耿波

（陜西電力公司檢修公司，陜西西安 710065）

750 kV電網是陜西地區電力系統的骨干網架。面對陜西電力交直流混聯，外送電量快速增加的情況，750 kV系統不可能頻繁停電，否則不僅增加線損和電能損耗，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，對陜西電力外送帶來不利影響。這樣的形勢對各運行維護單位的運維質量提出了很高的要求，尤其在處理一些線路缺陷時，就應大力開展帶電作業。理論驗證和國家電網公司組織的一系列帶電作業試驗證明，750 kV電壓等級的帶電作業已具備全面開展的條件。因此在陜西地區大力開展帶電作業就可以有效提高輸變電設備的運維水平，為實現陜西電力“一強三優”打好運行基礎。

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。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、1000 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[1-2]。

2008年以來，關于750 kV電壓等級的帶電作業理論研究取得了長足進步，模擬人和真人試驗相繼取得成功，并在330 kV、500 kV等級電壓帶電作業的基礎上形成了750 kV電壓等級的一系列作業方式。西北五省750 kV線路檢修運維單位相關人員通過專業培訓相繼取得了該電壓等級的帶電作業資格，并在原西北公司的組織下完成了部分現場的帶電作業實訓，均取得了圓滿的成功。

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14764次，少損累計電量887972萬kW·h；其中500 kV線路帶電作業3381次，少損累計電量518664.173萬kW·h。

2 陜西地區750 kV電網運行現狀

截止2011底，陜西電網750 kV電網已完成750 kV乾縣變電站、寶雞交直流站、渭南東變電站、延安智能變電站、榆橫變電站、750 kV陜甘聯絡線涼乾線、寶雞至乾縣線路、彬長電廠至乾縣線路、乾縣至渭南線路、渭南至延安線路、延安至榆橫線路等一系列重點工程，打造了橫貫關中、縱貫陜北堅強智能電網，打通了陜西電力南北大通道和東西大通道，形成陜電外送750 kV“高速公路”。

在750 kV運維中，運維單位結合陜西地區實際，大力開展輸變電設備的狀態檢修和集中檢修，尤其是在線路帶電作業方面開展較早，積累了一定經驗。但由于在人員培訓和專用工具的研制方面仍處于起步階段，不具備在全省范圍內大力開展帶電作業的實力和條件。隨著2012年陜西電力“三集五大”工程的推進，大檢修系統的運行，帶電作業的大力開展將迎來更大的發展機遇。

3 國內750 kV帶電作業的研究現狀

3.1 帶電作業危險率計算

危險率計算公式：

式中，P0（u）為帶電作業操作過電壓幅值分布概率密度。Pd（u）為空氣間隙在幅值為U的操作過電壓下放電的概率分布函數。

式中，Uav為操作過電壓平均值，kV；σ0為操作過電壓標準偏差，kV；U50為空氣間隙的50%放電電壓，kV；σd為空氣間隙放電電壓的標準偏差，kV。

根據國家電網武漢高壓研究院試驗結果計算表明，750 kV帶電作業危險率遠小于十萬分之一[3-4]。

3.2 帶電作業海拔系數修正

由于750 kV線路途經地區高山、丘陵、平原均有分布，桿塔海拔在陜西省境內基本處于500~2000m，綜合考慮海拔變化對帶電作業的影響，在實際作業中應根據相應標準進行海拔系數修正。

海拔校正系數公式：

式中，H為海拔高度，m；m為操作沖擊放電電壓海拔校正系數的修正因子，

不同海拔高度的帶電作業間距校正步驟如下：根據間隙在標準氣象條件下的操作沖擊放電電壓值，計算得出不同海拔高度下的校正系數Ka。將各帶電作業間隙的放電電壓值乘以海拔校正系數Ka，再求得相應海拔高度下的帶電作業間隙距離。

3.3 作業過程中最小安全距離和組合間隙的標準

3.3.1 直線塔最小安全距離

塔上地電位作業人員距帶電體的最小安全距離和等電位作業人員距接地構件的最小安全距離應滿足表1的規定[3]。

3.3.2 直線塔最小組合間隙

作業人員在進入或脫離高電位的中間電位位置時，與帶電體及接地構件形成的最小組合間隙應滿足表2的規定[3]。

3.3.3 耐張串最少良好絕緣子片數和最小組合間隙

等電位作業人員沿耐張絕緣子串進入高電場時，短接XWP-210或XWP-300絕緣子片數不得多于4片，短接XWP-400/420絕緣子片數不得多于3片。耐張絕緣子串中扣除人體占位和不良絕緣子片數后，最小組合間隙和良好絕緣子片數應滿足表3規定[3]。

3.4 750 kV輸電線路帶電作業人員安全防護措施

3.4.1 帶電作業相關技術標準

根據國家電網公司的相關安全規定，等電位和中間電位作業人員均須穿戴750 kV帶電作業專用屏蔽服（包括帽、屏蔽面罩、上衣、褲子、手套、導電襪或導電鞋，下同）。屏蔽服內還應穿阻燃內衣，屏蔽服性能指標應符合GB 6568.1和GB 6568.2的規定，屏蔽面罩屏蔽效率不得小于20 dB。屏蔽服各部位應連接良好、可靠。

表1 最小安全距離（相－地）Tab.1 Minimum safety distance（phase-the earth）

表2 最小組合間隙Tab.2 Minimum combined gap

表3 耐張串最少良好絕緣子片數和最小組合間隙Tab.3 The minimum number of good pieces and the minimum combined gap of the tension insulator string

塔上地電位作業人員應穿全套屏蔽服裝或靜電防護服和導電鞋后才能登塔作業（嚴禁穿著絕緣鞋進行帶電作業）。

3.4.2 電位轉移安全措施

在750 kV輸電線路上進行帶電作業應使用電位轉移棒進行電位轉移，嚴禁用身體裸露部位進行。

750 kV帶電作業用電位轉移棒長度一般為0.4 m，可由金屬硬質材料制成。電位轉移棒一端應通過軟銅線可靠連接在屏蔽服上。

電位轉移時，作業人員距帶電體約為0.4 m，面部與帶電體距離不得小于0.5 m。

4 目前陜西公司已開展的750 kV帶電作業項目

陜西公司各單位線路運維人員始終將開展標準化帶電作業作為重點，現共有20多人取得了750 kV電壓等級的帶電作業資格。全部可以安全完成“耐張塔‘跨二短三進入強電場’”；“直線塔‘吊籃擺入法進入強電場’”2種等電位進入方法[4]。

4.1 輸電線路沿耐張絕緣子串“跨二短三”進入等電位

作業人員沿絕緣子串利用“跨二短三”帶電技術進入帶電體，見圖1。此方法主要用在耐張塔上的帶電作業。作業人員沿絕緣子串利用“跨二短三”帶電作業技術進入帶電體，作業要點主要是控制好作業人員的動作，嚴格控制短接絕緣子的數量和距離，保證在規定的空間內完成工作。

圖1 “跨二短三”示意圖Fig.1 “Cross two short three”schemes

4.2 輸電線路采用“吊籃擺入”進入等電位

此方法主要應用在直線塔，是一種從橫擔塔身位置利用繩索將人從橫擔轉移至導線的進入方法，如圖2所示。

圖2 直線塔擺入示意圖Fig.2 The sketch map of a tension steel tower swung in

4.3 現具備的帶電作業技術

在330 kV帶電作業成熟的經驗技術基礎上，帶電檢修人員結合750 kV線路檢修實際條件，不斷深入探索帶電作業技術在涼乾線中的應用，經過不斷的嘗試和探索，目前，初步掌握了以下帶電作業和帶電檢測工作。

1）帶電更換750 kV耐張雙聯串單片絕緣子。

2）帶電更換懸垂單串合成絕緣子。

3）帶電檢測耐張塔低零值瓷質絕緣子。

4）帶電檢測直線塔低零值瓷質絕緣子。

5 在大力開展帶電作業過程中需改進和加強的工作

5.1 人員方面

帶電作業的高空作業人員分為等電位作業人員和地電位作業人員。高空作業人員除身體素質優秀外，對理論知識應有足夠的了解。操作技能應通過大量的實踐予以鍛煉，最終達到作業人員能夠自己準確判斷工作中的危險因素并嚴格控制作業過程。實踐表明，高空作業人員進入強電場，四周所產生的電暈聲音直接影響了作業現場上下之間的溝通，而工作時間的長短將影響到作業人員的情緒，超過2 h的等電位工作容易使高空作業人員產生眩暈的感覺。因此等電位作業應選用操作簡單的方法，靠等電位人員嫻熟的技術及實用的業務流程，在最短的時間內完成。

5.2 工器具方面

由于750 kV輸電線路各類金具、絕緣子、間隔棒及導地線等均比330 kV線路使用規格大很多，體型和質量均較大，而帶電作業過程中主要靠等電位人員來完成，所以應采用輕型、安全裕度較大的工器具。但750 kV電壓等級帶電作業剛剛開展，與之相適應的工器具較少，應加強與生產廠家的聯系，共同進行750 kV線路工器具的研發和科研攻關，避免因工器具不全導致工作無法開展情況的出現。

5.3 標準化作業的建立

輸電線路帶電作業是高安全風險的工作，作業過程稍有閃失，就會釀成重大事故。要實現作業過程的萬無一失，就必須建立科學的管理機制和方法，實施精細化管理、標準化作業。只有將每一個作業項目的全過程細化、量化、標準化，實施全過程控制，才能將安全生產落到實處，實現“能控、可控、在控”。因此應盡快提煉出最簡化、最實用、最安全的標準化作業指導書，并在作業中嚴格執行，才能縮短高空作業時間，進而降低作業風險，為帶電作業的可持續發展打好基礎。

6 結語

陜西電力的大發展促使我們不斷提升電網運維技能和水平，同時帶電作業的理論研究充分，人員、技術手段也都有了一定的積累，在陜西地區大力開展帶電作業的條件已經具備。在以后的工作中應大力開展帶電作業方法，全面提升陜西電網的安全可靠性。

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