基于地電位更換220 kV耐張合成絕緣子方法研究

賀振江，凌志勇，肖云，劉運根，肖運軍

(國網湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南株洲410082)

基于地電位更換220 kV耐張合成絕緣子方法研究

Tool development and operation method of replacing 220 kV tension synthetic insulator based on ground potential

賀振江，凌志勇，肖云，劉運根，肖運軍

(國網湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南株洲410082)

本文研究了基于地電位更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業方法，該作業方法方法不僅能成功的解決更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業過程中工作強度大、工序復雜、安全穩定運行壓力大等難題，還能提高帶電作業的安全性和實用性。

220 kV輸電線路；耐張；合成絕緣子；地電位；帶電作業

對于更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子的作業，迫切需要探索出避開直接進入強電磁場環境作業的作業方式及作業工具，等電位作業雖然能夠滿足作業的一般要求，但其無法避開人體直接接觸的強電磁場環境，因組合間隙難以控制而存在較大的安全風險。隨著社會進步、經濟建設速度加快，電力客戶對電力部門提供優質、可靠地供電要求越來越高，所以停電作業也存在局限性。地電位作業的方式不僅降低了人體直接接觸的強電磁環境，同時能滿足保證電網安全穩定運行的一般要求，是值得探索和研究的方向。

地電位更換220 kV耐張合成絕緣子的作業方法目前在國內還處在摸索階段，還沒有一種專門針對地電位更換耐張合成絕緣子的新型工具，對于攻克帶電作業的難點項目、推進帶電作業事業的發展、維護電網的安全穩定運行有著重要的意義。

1 作業方法選定

220 kV耐張合成絕緣子更換作業有停電取除、等電位帶電更換、地電位作業法更換共3種，有如下特點:

1)停電取除:影響輸網供電可靠性，作業復雜，變電站操作增加，存在誤操作的風險，同時影響經濟效益。

2)等電位帶電更換:作業人員進入電場時組合間隙難以控制，增加了等電位作業人員的安全風險，作業方法復雜，作業人員勞動強度大。

3)地電位作業法更換:可以保障電網的安全穩定運行，減少停電更換帶來的經濟損失和社會影響，還可以降低等電位更換作業給作業人員帶來的安全風險和勞動強度。

經過對上述3種作業方法的綜合分析比選，地電位更換耐張合成絕緣子作業方法較其他2種作業方法在安全性、經濟性和實用性等方面都有著明顯的優勢，是帶電作業更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子作業的理想方法。

2 地電位作業法技術難點分析

通過以往進行更換耐張絕緣子的經驗及綜合對地電位作業方法的分析，地電位更換220 kV輸電線路耐張合成絕緣子進行作業時存在以下幾方面的技術難點:

1)由于作業人員所處的位置為地電位，即人員處于桿 (塔)橫擔側，作業人員不能像等電位作業時那樣人員可直接對設備進行操作，此時，存在導線側絕緣子脫離及復位難度大；

2)由于施工不規范及輸電線路運行過程中電動力的作用等導致導線側碗頭方位不確定，沒有與之配套的耐張絕緣子拔銷裝置導致拔銷難度較大；

3)沒有一種地電位更換220 kV耐張合成絕緣子專用的托瓶架，給絕緣子的脫離及下放造成較大困難。

針對以上技術難點，必須設計出一套新型卡具、耐張絕緣子拔銷裝置及絕緣子托架，以解決耐張合成絕緣子無法脫離、下放、復位及彈簧銷難以拔出、復位的技術難題。

3 工器具組成及原理

文中基于地電位更換220 kV耐張合成絕緣子的工具組成及主體結構如圖1，2所示。組裝時，將后卡4用螺栓固定在橫擔側連板5上，然后將圖2所示的絕緣子托架安裝在絕緣拉板2上，然后將緊線絲桿3與絕緣拉板2連接再與前卡1連接分別用螺栓固定，將1—3連接件伸出并卡在導線側連板6上 (期間操作可借助絕緣操作桿及輔助件完成)，再將1—3連接件固定于后卡4的緊線絲桿臥槽內。

對工具進行組裝后，通過左右搖動緊線絲桿棘輪操縱桿，使棘輪旋轉帶動叉形絲桿作向導線側方向及相反方向作伸縮運動，再通過絕緣拉板將緊固力傳遞至導線側連板，從而使導線及絕緣子達到收緊與松弛的目的。

圖1 主體結構組裝圖

圖2 絕緣子托架結構圖

4 作業方法及流程

帶電更換220 kV雙串耐張合成絕緣子采用地電位作業方法，作業時分別將新制工具的前后卡具卡住絕緣子串兩側連板，通過絲桿和絕緣拉板收緊導線，使絕緣子串松弛利用絕緣托架將其脫離進行更換〔3〕。作業步驟:

1)按照帶電作業標準化作業流程完成準備工作。作業前培訓，站隊 “三交”。

2)1號電工攜帶傳遞繩、滑車，登桿 (塔)至作業橫擔上方位置，系好安全帶，掛好滑車及傳遞繩，2號電工攜帶后卡登桿 (塔)至作業橫擔位置。

3)地面電工將組裝好的前卡、絲桿、絕緣拉板、絕緣托架、絕緣操作桿，按照操作順序逐件傳遞至桿塔上，2號電工負責傳遞給1號電工。

4)桿上1號電工先將后卡固定在橫擔側三角連板上，然后1號電工持絕緣拉板后端利用絕緣繩索與地面電工相互配合將組裝好的前卡固定在導線側的方聯板上，同時將絲桿放入后卡相應位置。

5)1號電工收緊緊線絲桿，讓導線受力，使絕緣子松弛。

6)桿上1號電工使用絕緣繩索將待更換絕緣子后端金屬部分綁扎牢固，使用地電位拔銷鉗將橫擔側碗頭內彈簧銷拔出，然后桿上1號電工使用耐張絕緣子拔銷裝置，桿上2號電工使用操作附件輔助將導線側碗頭內彈簧銷拔出，2號電工使用絕緣托架將合成絕緣子托住與1號電工相互配合將待更換合成絕緣子脫離，在地面人員配合下將絕緣子下放至地面。

7)安裝新絕緣子時，地面配合人員將新裝絕緣子起吊至適當位置，2號電工使用絕緣托架將絕緣子托住，與1號電工相互配合將合成絕緣子裝入導線側碗頭內，之后1號電工將合成絕緣子裝入橫擔側碗頭內同時將彈簧銷裝上，1號電工放松緊線絲桿，使導線松弛絕緣子受力，1，2號電工相互配合依次拆除前卡及拉板、后卡，然后1號電工將彈簧銷加裝至導線側碗頭內，最后地面電工配合桿上電工將作業工具依次下放至地面。

5 使用效果

2013年至2014年前后分別應用新工具在株洲220 kV葉王Ⅱ線042號耐張塔、株洲220 kV株葉Ⅰ線001號耐張塔等現場對耐張合成絕緣子串進行了更換作業，現場試用表明新型工具完全滿足地電位進行220 kV耐張雙串合成絕緣子的更換作業，不僅操作簡單、安全可靠，同時降低了作業人員的勞動強度、減少了作業時間。

6 結語

依據往年檢修計劃，株洲供電分公司每年需要更換220 kV耐張雙串合成絕緣子60多處，若按照平均每次作業2 h，即可減少停電時間120 h，經濟效益明顯。

帶電消除輸電線路故障，提高了輸電線路的可靠性，同時也保障了系統的安全穩定運行，減少了停電時間，產生了較大的社會效益。

采用新型研發的工器具進行地電位作業法更換220 kV耐張雙串合成絕緣子成功解決了輸電線路耐張桿故障合成絕緣子的帶電檢修難題，不僅保障了輸電網的供電可靠性，同時避免了等電位作業人員直接進入電場，減輕了勞動強度，提高了作業的安全性。

〔1〕中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T18037—2008帶電作業工具技術要求與設計導則〔S〕.北京:中國標準出版社，2008.

〔2〕中華人民共和國國家發展和改革委員會.DL/T463—2006帶電作業用絕緣子卡具〔S〕.北京:中國電力出版社，2007.

〔3〕馮振波.輸電線路帶電作業〔M〕.北京:中國電力出版社，2010:137-142.

〔4〕成大先.機械設計手冊〔M〕.北京:化學工業出版社，2008 (第5版):1-10，38.

〔5〕李如虎.帶電作業實用力學〔M〕.北京:中國電力出版社，2011:30-75.

圖5 固定式交流融冰裝置及融冰效果

2013年以來國網湖南省電力公司分別在邵陽、郴州、衡陽、常德等地區投入運行了8套農配網固定式直流融冰裝置，裝置運行良好，融冰效率高，在農配網抗冰保網中發揮了重要作用。

5 結論

農配網線路的防冰工作長期以來主要采人工除冰的方式，除冰工作效率低、人員勞動強度大，使得農配網線路抵御雨雪冰凍災害的能力較弱，難以保證用戶供電的可靠性。文中通過比較配網交直流融冰的特點，提出了一種用于配網融冰的固定式交流融冰裝置，極大地減小了配網除冰的工作量，提高了配網應對冰雪災害的能力，確保高寒山區配網安全穩定運行。并通過試點工程應用，證實了這種方法的實用性，在高寒山區配網防冰中進行推廣使用，具有重要的工程應用價值。

參 考 文 獻

〔1〕譚艷軍，陸佳政，方針，等.基于調壓整流的配網線路直流融冰方法及其裝置研究〔J〕.電力系統保護與控制，2011，39 (10):126-129.

〔2〕楊晴，王駿.國內外抗冰融冰技術綜述研究〔J〕.云南電力技術，2008，36(4):35-38.

〔3〕吳光強.浙江省配電網防災措施技術研究〔D〕.杭州:浙江大學，2011.

〔4〕譚艷軍，黃華峰，李波，等.農配網直流融冰裝置及其應用〔J〕.湖南電力，2013，33(6):20-23.

〔5〕中國國家標準化委員會.GB/T 6451—2008油浸式電力變壓器技術參數和要求〔S〕.北京:中國標準出版社，2008.

TM755

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1008-0198(2015)06-0053-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.06.014

2014-11-13 改回日期:2015-10-22