地電位單靜直連法帶電處理變電站220kV出線隔離開關發熱

王建偉 王 軍 林 林 馬 軍

（國網冀北電力檢修公司，北京 102488）

冀北電網所轄各變電站內隔離開關由于長期運行以及高污染、大負荷、大電流等因素的作用，其接頭處會出現過熱現象。一旦發生這種情況，必須及時進行停電檢修，避免造成事故。通過對近年來隔離開關的缺陷進行了統計，37.4%集中在出線隔離開關線夾與導線接觸處及隔離開關觸指接觸處。過去發生這種情況時只能停電進行處理，既損失了電量，又對電網的安全穩定運行造成了一定的影響[1]。因此如何在帶電情況下對此類問題進行處理，減少停電時間、減少負荷及電量損失顯得尤為重要和緊迫。采用等電位帶電直連法需在現場組立絕緣人字梯，等電位電工沿人字梯進入電位。但冀北電網220kV設備區較緊湊的間隔結構對開展此類帶電作業的安全性有較大的影響。本文結合冀北電網變電站220kV設備區的實際情況，開展了地電位單靜直連法帶電處理220kV出線隔離開關發熱的研究。

1 地電位單靜直連法工作原理

冀北電網220kV出線隔離開關帶電檢修作業環境如圖2所示。從圖中可以看到，作業空間比較狹小，由于等電位直連時分流線的兩端頭必須同步進行安裝，容易造成單相接地事故，且等電位人員進入電位時安全距離難以控制，采用等電位直連法的安全風險較大。適宜開展地電位作業。采用地電位單靜直連法時，地電位作業人員先清除發熱處接觸面氧化層，再由兩名作業人員同時利用絕緣操作桿將發熱處利用符合要求的分流線進行可靠地短接分流，分流線中間處由另一作業人員持絕緣操作桿可靠支撐，防止一側分流線脫落導致放電。地電位單靜直連法作業效果圖如圖2所示。分流線緊固完成后，不間斷地對發熱處進行溫度監控，比較安裝分流線前后必須對比線夾處溫度的變化，直至降到正常允許溫度范圍內[2]。作業中，必須保證分流線安裝可靠且載流量滿足 1.2倍最大允許負荷電流的要求[3]。同時，地電位人員的安全距離和短接作業條件必須滿足文獻[1]要求。

圖1 冀北電網220kV出線隔離開關帶電檢修典型作業環境圖

圖2 地電位單靜直連法作業效果圖

1.1 分流線選擇

分流線安裝是否可靠是地電位單靜直連法處理隔離開關發熱的前提保障。針對分流線的截面積及材料等技術問題查閱了大量資料并做了相關試驗，分流線選用截面90mm2以上的多股軟銅線，外包絕緣層。分流線與隔離開關導電管、導線的連接線夾采用銅制卡具，通過絕緣操作桿旋轉使其與隔離開關導電管或導線鎖緊。

1.2 作業安全距離

冀北電網220kV典型出線隔離開關結構如圖3示。圖中，支柱瓷瓶長度為2.4m。文獻[1]中要求，進行220kV地電位作業時，人身與帶電體安全距離不小于1.8m，絕緣工具最小有效絕緣長度為2.1m[4]。根據地電位單靜直連法操作特點，地電位作業人員需手持絕緣操作桿將卡具有效連接在隔離開關導電管、導線上，并旋轉使其鎖緊。由于旋轉絕緣操作桿過程中由于方便用力的原因，人手可能握至距離絕緣操作桿頭 2.1m以內，故在距絕緣操作桿桿頭2.1m處設置限位裝置，限制人手的握桿位置，即可使作業安全距離始終滿足文獻[1]要求。

圖3 冀北電網220kV典型出線隔離開關結構圖

1.3 作業注意事項

根據文獻[1]中要求，進行地電位單靜直連法處理隔離開關發熱作業時，必須遵守以下規定[3-4]：①作業前核對相位正確無誤；②作業前申請停用重合閘，并鎖死跳閘機構；③分流線必須支撐好，以防擺動或脫落造成短路。

2 地電位單靜直連法作業工器具

根據地電位單靜直連法先清掃、后短接的作業流程，作業工器具包括帶電清掃裝置、短接卡具、短接分流線、絕緣操作桿四個部分。

2.1 帶電清掃裝置

帶電清掃裝置由清掃頭、絕緣傳動桿和動力裝置組成，如圖4所示。動力裝置由電動扳手改造而成，配備兩BOSHi18V/1.5A·h電池，保證清掃時動力充足；絕緣傳動桿由220kV絕緣操作桿內置傳動連桿組成，經工頻耐壓試驗，絕緣性能滿足要求，絕緣耐壓數據如表1所示[5]。清掃頭與傳動桿端部以齒輪連接，用于短接前清除污垢、氧化層，保證分流效果。

圖4 帶電清掃裝置結構圖

表1 絕緣傳動桿耐壓試驗數據

2.2 短接卡具

短接卡具根據所需緊固位置的不同，制作多種型號型號，采用銅材質制作，電阻較小?？ň呓宇^處可插入絕緣傳動桿頂端凹槽，逆時針旋轉即可將其緊固于隔離開關導電管、導線或接線板上。短接卡具如圖5所示。

圖5 短接卡具結構圖

2.3 短接分流線

采用多股裸銅線外包絕緣層制成，根據冀北電網 220kV出線隔離開關實際負載情況，截面積在90mm2以上。其結構如圖6所示。

圖6 分流線結構圖

2.4 絕緣操作桿

旋轉用絕緣操作桿頂部有T型凹槽，可將短接卡具卡入凹槽中，短接前后通過旋轉至T型凹槽合適位置，沿垂直方向分離短接卡具與絕緣操作桿。支撐用絕緣操作桿頂部為U型結構，對分流線中間進行可靠支撐，防止一側分流線脫落導致放電。其結構如圖7、圖8所示。

圖7 旋轉用絕緣操作桿結構圖

圖8 支撐用絕緣操作桿結構圖

3 實際應用

2013年8月4日，霸州變電站4號主變2204-2刀閘B相主變側靜觸頭發熱89.3℃（A相39.6℃、C相40.7℃，負荷1257A、環境溫度34℃）。紅外測溫如圖9所示。經帶電作業班組帶電處理，通過旋轉用絕緣操作桿將卡具分別緊固卡接在隔離開關導電桿和接線板上，使流過發熱部位的電流通過分流裝置分流。加裝分流裝置如圖10所示，采用分流裝置分流后，發熱部位溫度降至45℃。

圖9 2204-2刀閘B相主變側靜觸頭紅外測溫圖

圖10 短接分流現場作業圖

隨后保持運行，經監測，溫度不再上升，待2204開關計劃停電檢修時拆除分流裝置并進行檢修。

4 結論

地電位單靜直連法采用先清掃、后短接的作業流程，成套工具包括帶電清掃裝置、短接卡具、短接分流線、絕緣操作桿，能夠安全，便捷地處理變電站出線隔離開關觸頭及接線板的發熱問題，對于減少停電時間、減少負荷及電量損失、提供電網設備可用率具有重要意義，可以在檢修工作中廣泛推廣應用。

[1]丁一正, 談克雄. 帶電作業技術基礎[M]. 北京: 中國電力出版社, 1998.

[2]高世偉. 變電載流設備街頭發熱帶電處理措施[J].山西電力, 2011, 4(8): 11-14.

[3]安軍, 王永強. 帶電處理 110kV隔離開關設備線夾發熱[J]. 電網技術, 2006, 30(8): 228-229.

[4]國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）[S].

[5]DL/T 878—2004. 帶電作業用絕緣工具試驗導則[S].