±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業工器具應用

王彥國

摘 ?要：帶電作業一直都是電力企業電網運行檢修工作的最重要任務，它體現了現代電網電力設備運行維護的高技術性。對±800 kV特高壓直流輸電線路而言，由于它的桿塔結構、絕緣子串組裝形式、窗口尺寸、導線分裂數等等在設計層面、安全防護、技術操作和工器具使用上與其它普通超高壓輸電線路存在差異，所以文章就結合其特點，分析了特高壓水平試驗的計算過程、帶電作業的工藝流程設計、工器具制作以及相關的安全防護技術要點。

關鍵詞：帶電作業;特高壓直流輸電線路;工器具;設計;試驗;安全防護

中圖分類號：TM726.1 ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0112-02

像±800 kV這樣的特高壓直流輸電線路帶電作業一定要做到安全科學實施，要針對輸電線路的特高壓結構特征與技術參數進行合理有效的絕緣配合，給出嚴謹的安防策略，且在操作工藝與工器具制作方面做到合理。

1 ?±800 kV特高壓直流輸電線路過電壓水平試驗 ? 計算

±800 kV特高壓向上直流輸電工程在帶電作業前都需要進行過電壓水平模擬計算，以當地示范工程的初設參數來實施試驗計算。首先對向上線過電壓水平進行模擬計算，在這種計算形式下，出現線路的過電壓現象主要是因為直流雙極運行線路上發生的故障、主流雙極憑橫額定負荷運行中存在的故障、金屬回路逆變側出口在接地期間出現的故障引起的。

其中最大過電壓故障一般都是直流雙極運行線路中點的短路故障。根據故障情況的不同，線路在不同位置所出現的過電壓幅值變化范圍也不同，通常最高過電壓在線路中僅僅集中體現在其中點附近約200 km的長度位置，它的最大過電壓倍數一般都能達到1.95 pu左右，與其相比較來說，在該位置上一般要保證其最大電壓數值在1.65 pu或者以下。

在模擬計算形式下，因為在接地電阻與放電弧道電阻之間忽視了這種極端現象，因此，要對期間存在的過電壓數值進行合理計算，避免不要出現過大偏差即可。

考慮向上線帶電作業間隙中存在的放電電壓試驗形式。在帶電工作期間， 因為間隙放電電壓在試驗過程中產生的模擬對象一般是特高壓電流線路在帶電工作中形成的一種電位、地電位等形式。例如作業間隙、組合間隙等等，在作業過程中要根據工器具的絕緣長度與絕緣子的有效片數來判定電壓試驗流程，求得作業絕緣間隙試驗下放電電壓的關系曲線。

而且，還可以利用海拔高度對放電電壓以及輸電線路之間的距離進行計算，并闡述兩者之間形成的曲線關系，期間，可以根據帶電運行情況上產生的絕緣效果以及相關的配合原則對帶電作業中的絕緣效果進行優化。對這種帶電過程中產生的危險性進行計算期間，如果帶電運行情況在危險率10-5以下，期間，向上±800 kV特高壓直流的運行方式就會維持在一定的絕緣配置水平上。

如果在海波1 000 m以上的地區進行帶電工作，期間不僅要保證帶電作業之間形成的小間隙，還要保證組合小間隙與工具的最小絕緣長度。

另外，由于采用了向上線帶電作業絕緣配合校核理論，所以在帶電作業的絕緣配合部分安全裕度也會相當充裕，它能夠確保全程安全帶電作業實施。

2 ?帶電作業工藝設計及工器具制作

帶電作業在工藝流程設計與工器具制作方面非常復雜多樣化，本文主要介紹其中的兩種帶電作業方法及它們的工器具設計過程。

2.1 ?帶電作業中線路進入電位作業的基本方法設計

±800 kV特高壓直流輸電線路在對結構進行設計期間，其中的桿塔窗口尺寸與空氣間隙水平十分重要的。

與傳統的特高壓帶電作業進行比較，它在實際作業期間不能橫擔掛軟梯垂直并在等電位進入期間形成缺陷，而是利用直線塔配合滑輪組以及吊籃軌跡方法形成的，這些都能確保帶電作業順利進入等電位和直線硬轉塔。

在實施帶電作業之前，技術人員還會自治專用作業工具，例如以高強度絕緣工具為基礎的消弧設備，它就是通過吊籃軌跡方法進入等電位，為電塔選擇合理進電位距離，借助電位軌跡繩控滑輪組來牽引吊籃將等電位技術維護人員送到等電位上。

以上就是±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業的基本操作流程。

2.2 ?杠桿原理微提線帶電作業方法及其工器具的相關 ? ? 設計

由于±800 kV特高壓直流輸電線路屬于直流向上工程設計，所以在線路段大多數時間會大量采用雙“L”及雙“V”絕緣子串組組裝方式。

在帶電作業過程中，如果存在絕緣子串零部件問題，就要采用正提線方式來轉移絕緣子串的機械荷載，實現對絕緣子串的檢修和更換。該作業方式中所采用到的提線工器具具有相對較大的機械荷載，所以一旦檢修過程中發現絕緣子串缺陷，就必須通過防止導線橫向位移這一方法來避免絕緣子串可能出現的復位困難問題。

在“L”和 “V”串的帶電作業中，要對絕緣子串中產生的機械荷載進行轉移，主要是根據大刀卡杠桿原理配合微提線作業的方式完成的。

第一，主要利用絕緣子串作為主要的器具在預留施工孔處作為支點，并在期間對桿塔橫擔專用卡具進行安裝，但同時還要使用導線側二聯板工具對線路上的大刀卡有效安裝。

第二，促進高強度絕緣拉桿、提線裝置、塔上專用卡具之間的連接形式，并將其組裝在特高壓輸電線路上，并使之形成一個絕緣子串機械荷載轉移系統。

對于大刀卡的安裝，它主要分為操作臂與作用臂，在對其進行操作期間，不僅要縮小線變位設計期間的距離，保證，驅動大刀卡操作臂形成自由轉動的形式，還要使帶動作用臂作用到絕緣子串上荷載，此時被檢修絕緣子串的機械荷載能夠被順利轉移到提線系統中，進而實現絕緣子串的檢修過程。

在帶電作業過程中，需要注意要采用雙串并聯連接方式，這里要涉及到另一串絕緣子串來實施后備保護，這樣做也能大幅度提高帶電作業的安全系數。相比于傳統工器具材料，在同等帶電作業模式下由于工器具本身的體積、尺寸與重量都相對偏大，既不便于攜帶使用，也不利于高安全系數操作。而絕緣子串大刀卡所采用的是高強度鈦合金材料，這使得工器具擁有了極高的強度，同時它們的尺寸與重量也有所降低。

2.3 ?耐張絕緣子串更換帶電作業方法及其工器具的相關 ? ? 設計

在±800 kV向上直流輸電線路中，它的耐張絕緣子串設計一定要遵循水平三聯串的組裝方式，它的串長標準為18～20 m，單串重量也要達到1.5 t左右，如此設計在進行整串更換或檢修時也更加有利于實際技術操作。

以常規帶電作業檢修為例，一定要根據特高壓直流工程三聯耐張設計結構，同時采用盤型瓷瓶絕緣子形式，達到單片更換作業目的。

具體操作應該首先將牽引板與平行掛板作為基礎支點，在牽引板專用翼型卡上安裝鋼帽，設置絕緣子閉式卡為前卡，而液壓絲桿連接翼型卡與前卡組合形成緊線系統，實現絕緣子閉式卡的前后卡雙設置模式。

由于液壓絲桿在帶電作業時屬于緊線系統，所以這里就可以實現將被檢修絕緣子轉換到機械荷載上，達到對絕緣子更換與檢修的簡易化目的。在帶電作業的緊線過程中，初期階段后期階段分別要考慮使用預收絲桿和液壓收線工具，而松線過程中上述順序則相反。該作業過程可以極大程度節省液壓缸的體積尺寸，實現對雙向液壓技術操作，同時也能做到對松線過程精度的有效控制，相對而言操作將更加靈活、安全和便利，對勞動強度要求也不會很高，還能使帶電作業安全有序展開[1]。

3 ?安全防護試驗作業的技術要點

從安全防護角度講，±800 kV帶電作業是一定要配備屏蔽服的，它的成衣相關標準要參照國家的GB6568/1-2000與IEC60895-2003標準，在等電位作業過程中要適配整套屏蔽服，并且對其內外部電場強度進行穩定測量。

在安全防護用具使用前，也要模擬人帶電作業工況來試驗屏蔽服的內場強效果，確保屏蔽服的內場強在0.5～2 kV/m范圍內，確保人體主要部位的最大可承受電廠保持在10 kV/m。在完全滿足以上標準以后，技術人員才可以在±800 kV級的特高壓直流輸電線路中帶電作業。

依照上述安全防護試驗標準，在±800 kV特高壓直流輸電線路中可以在屏蔽服的保護下安全帶電操作。同時也確保了帶電作業中與絕緣串的有利配合，特別是對特高壓輸電線路中所使用工器具的合理配置。只要滿足上述條件，就可以在±800 kV特高壓直流輸電線路中安全進行帶電作業[2]。

4 ?結 ?語

本文主要研究了在±800 kV特高壓直流輸電線路下帶電作業的操作方法及其工器具的設計應用過程。其中不但涉及到了帶電作業的常規化工作內容，也提及了杠桿原理微提升轉移絕緣子串荷載與耐張絕緣子串更換的帶電作業方法。它們在未來都會成為特高壓帶電作業應用技術領域的主力發展趨勢，為我國的電力事業發展做出巨大貢獻。

參考文獻：

[1] 胡川，向文祥，沈曉龍，等.±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業工器 ? 具研制及應用[J].湖北電力，2013，34（5）：1-3，9.

[2] 康宇斌，卞玉萍.向家壩-上海±800 kV特高壓直流輸電線路的檢測與 ? 運行維護[J].華東電力，2014，39（1）：114-116.