變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置的研制

唐建輝

(廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山528000)

變電站高壓設備的引線接頭是承載負荷電流的關鍵部位，引線接頭發熱是變電站日常運維中常見的設備缺陷，不及時處理引線接頭發熱缺陷，直接威脅電力系統的安全穩定運行[1]；由于增容改造、基建擴建、檢修試驗等原因，需要對引線接頭進行拆接操作。目前因處理發熱缺陷或工作需要的原因拆接高壓設備引線接頭的傳統方法都是先采取倒閘操作措施[2]，后停電檢修，這些非計劃停電或運行方式的改變，降低了電力系統安全穩定運行的可靠性，倒閘操作又增加了誤操作的可能，有些變電站負荷重、停電難，不能及時消缺，嚴重危及變電站的安全穩定運行，若要做到不停電又能解決這些問題，則就必須開展帶電作業[3]。

目前很多110kV 變電站負荷重、停電難，不能及時消缺，嚴重危及變電站的安全穩定運行，嚴重危及變電站的安全穩定運行，開展帶電檢修就顯得尤為重要和緊迫。目前尚無地電位帶電拆接變電站高壓設備引線接頭機具，如能廣泛的進行地電位帶電拆接引線接頭，達到變電站局部停電或完全不停電的目的，必將產生巨大的經濟效益。

1 變電站帶電拆除接引線作業方法的比較

目前國內變電站檢修仍然普遍采取傳統的停電方式，申請相應間隔設備或母線停電，檢修人員系安全帶，通過人字梯爬到導線接頭處進行高空作業處理，存在人員跌落風險。在變電站帶電作業方面，國內開展項目不多，還處于起步階段，但隨著對變電站帶電作業技術的研究力度不斷加大，帶電作業已成為變電設備檢修、改造的重要手段。帶電作業按照作業時作業人員所處電位高低，可劃分為等電位作業、中間電位作業和地電位作業。等電位作業工作時，人體與帶電體處于同一電位，需穿成套屏蔽服，主要應用在輸電帶電作業和變電站更換絕緣子項目。中間電位作業法，人體的電位介于地電位和帶電設備之間，需穿絕緣服，廣泛應用于配電線路帶電作業中。地電位帶電作業法工作時，人體處于地面或構架上，通過絕緣工具進行帶電作業，因而又稱絕緣工具法，具有不受空間地形限制、操作靈活等優點，廣泛應用于輸電、配電線路帶電作業中[4]。

以更換母線刀閘上引線為例，若在變電站采用等電位作業法進入強電場，使用掛梯或軟梯進入等電位時存在以下問題：在管母線上懸掛掛梯時等電位電工和工具設備的重量可能會使管母線出現機械形變，施加在管母線上的重量有可能對支柱絕緣子造成機械壓迫，使得支柱絕緣子發生斷裂；使用直立伸縮硬梯進入強電場則需要很大的空間固定拉線。由此可見，利用等電位帶電拆接110kV 變電站高壓設備引線接頭對現場設備引線的間隔有很高的要求，由于變電站設備緊湊，很難有空間固定拉線，并且無法保證等電位電工爬梯子時的組合間隙，等電位作業過程中人員和設備的安全得不到保證。基于這幾種原因，若采用地電位帶電作業法，就可以很好的解決上述問題，由于作業都在地上進行，通過絕緣桿操作來實現帶電設備引線接頭的拆接，作業過程中只要人體與帶電設備保持足夠的安全距離，且絕緣桿絕緣性能良好，就可以從根本上保證人身的安全。

2 110kV 變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置的研制

2.1 設計思路

地電位帶電拆接引線接頭裝置的設計思路，即將電動扳手裝置固定在絕緣桿頂端并通過絕緣桿支撐，同時通過操作桿開關控制高空的電動扳手裝置，使作業人員在地面即可完成操作，并根據該思路繪制了該工具的設計圖，如圖1 所示，本套帶電拆接引線接頭裝置主體擬采用環氧樹脂桿作為主絕緣，并主要包括固定裝置和手持緊固裝置，操作人員在地面通過電動扳手帶動手持緊固裝置前端的扳手套筒高速旋轉，完成緊固作業，為防止緊固點偏差，可采用望遠鏡對工作點進行實時監督。同時固定桿用于固定螺桿，防止螺桿旋轉，其他固定桿用于支撐固定導線，防止導線擺動，經過這些簡單的操作就可實現帶電設備引線接頭的拆接。

圖1 裝置的設計圖

2.2 主要部件選型

對涉及的主要絕緣部件絕緣桿進行材料選型，本工具的絕緣操作桿為絕緣桿類型，目前的絕緣桿主要由環氧玻璃鋼制成，環氧玻璃鋼有三種主要成分組成：玻璃纖維、環氧樹脂和偶聯劑，對于絕緣操作桿的長度，根據《DL/ T 966-2005 送電線路帶電作業技術導則》的規定，110kV 要求的操作桿最小有效絕緣長度為1.3 米，考慮人操作時手握部分可能會短接一部分長度和變電高壓設備的高度，本工具決定選擇單節3 米長的絕緣操作桿，通過兩節進行接駁加長，作業高度可達7 米。扳手選用最大旋轉功率0.71kW，旋轉速度大于800 r/min 的充電式電動扳手，配備多個套筒。

3 現場應用

按照設計圖將絕緣桿、電動扳手、導線固定裝置、開關以及傳動部分等部件進行組裝，制成電氣設備引線接頭帶電拆接裝置，并進行相關試驗，試驗結果表明，該工具的絕緣性能及機械性能良好，可以正常使用。為了驗證該工具的拆接效果，在培訓基地對工具進行了試點應用，使用該工具對退運的某母線刀閘接頭進行拆接，如圖2 所示。操作人員戴絕緣手套，穿絕緣靴，按下操作桿開關后，電動扳手套筒飛速旋轉，螺母瞬間便可拆下并留在套筒內，安裝母線刀閘引線接頭螺栓操作步驟與上述過程相同，作業完畢后，通過多角度拍照分析，設備引線接頭可被可靠完全拆下或擰緊。

圖2 裝置現場應用圖

4 結論

110kV 變電站地電位帶電拆接引線接頭裝置是一種新穎、實用、便攜、操作簡單的高壓帶電拆接引機具。該裝置的成功應用，避免常規停電檢修繁瑣的倒閘操作步驟，減少停電時間，消除缺陷降低電網運行風險，提高了供電可靠性。