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从宁夏银川到山东青岛之间,有一条横跨5省份、长达1333公里的“电力天路”,将来自西部富余的清洁电能,源源不断地化为支撑山东经济平稳较快发展的动力。这一国家“西电东送”的重要通道,就是±660千伏银东直流输电线路。这也是世界上首条±660千伏电压等级输电线路,输电能力位居山东三大“外电入鲁”通道之首。
自2011年2月28日,银东输电工程由单极试运行变为双极正式投运以来,其电能输送能力由200万千瓦提高到400万千瓦,是常规500千伏超高压交流输电线路输送能力的4倍,约占山东全省用电负荷的近十分之一。这大大缓解了山东省电力供应紧张的压力,并且提高了山东电网运行的经济性和可靠性。因此,银东线也被称为“不能停电的线路”。
国家电网山东电力集团公司(以下简称“山东电力”)高度重视该线路的安全运行管理,将其列为“为民服务、创先争优”活动的一项重要内容。在迎峰度夏期间的一次直升机线路巡检中,山东电力发现银东输电线路2012号塔导线线夹螺栓处开口销脱落,必须及时修复。但如果停电更换,需要近一个小时,不仅会造成减少供电1000万千瓦时,而且山东电网将减少400万千瓦外电,将对电网稳定运行和生产、生活产生较大影响。
山东电力决定:必须开展带电作业进行检修。现实的挑战也随之凸显:对应用大量世界领先技术的首条±660千伏电压等级输电线路进行“治疗”,如何肩负起这“世界第一”的重任?
超前攻关±660千伏直流输电线路带电作业技术
随着经济发展和社会进步,人民群众对供电可靠性的要求越来越高,带电作业作为电力生产的一项重要检修、检测手段,对保障电网安全经济运行、提高供电可靠性和社会经济效益具有重要意义。带电作业,顾名思义就是在不停电的情况下检修高压和中低压输电线路。其中,开展超高压输电线路带电作业,作业人员要穿着屏蔽服,爬上几十米高的铁塔,在几万伏的高压线上进行检修。在行业内,这被称做“刀尖上跳舞”。
LU东电力自二十世纪六十年代开始开展带电作业工作,深入研究带电作业的新技术、新工具、新方法,在济宁、泰安建立带电作业培训基地,每年对全省带电作业人员进行轮训,不断提高员工队伍素质和能力,拓展带电作业项目,多次在省级以上带电作业技能竞赛活动中获得好成绩,并获得专利30余项。目前,山东电力共有输电带电班18个,作业人员123名;配电带电班26个,作业人员212名,可从事中低压配电至超高压输电的带电作业。
近几年,围绕加快转变电网发展方式,山东电力相应加大了电网关键技术的研究和攻关力度。但是,由于+660千伏直流输电线路带电作业没有经验可循,对于银东线的带电作业,山东电力仍需要边科研、边实践、边总结、边提高,在实践中不断探索。
山东电力集团公司生产技术部副主任张治取在接受本刊记者采访时介绍,作为银东直流输电工程的受电方,其实早在工程设计阶段,山东电力已经考虑到带电作业项目,成立了由超高压公司、电力研究院等单位技术骨干组成的攻关组。经过数千次理论计算和上百次现场试验,逐步确定了±660千伏直流输电线路带电作业最小安全距离、绝缘工具最小有效绝缘长度、安全防护的标准、进出电场的方式等内容,为实施带电作业打下了基础。
为攻下此次具有“世界第一”分量的带电作业,山东电力高度重视制定完备的技术措施。课题研究组成员查阅了大量技术规范,同时全程跟踪直流施工现场,学习各种新工艺、新技术。经历近两个月加班加点的奋战,一本厚厚的《±660千伏直流输电线路带电作业技术导则》编制完成,并顺利通过国家电网公司验收,为带电作业提供了重要的技术支撑。
在后来的实际操作中,作业人员在电压相当于家用电压3000倍的银东线上进行带电作业,有着两样重要“法宝”:一个是可屏蔽百万伏电压的屏蔽服,其从帽子到手套以及袜子之间都有特殊导线连接,形似“太空服”,能够有效屏蔽直流电场、旁路暂态电流,阻隔离子流;另一个是和屏蔽服相连的电位转移棒,可对作业人员进出电场起到严格保护作用。事实上,因银东线首次采用±660千伏电压等级、1000平方毫米大截面导线等多项新技术,其带电作业的一整套器具必须专门研发、设计,而研制过程也是困难重重。山东电力集团公司生产技术部智能电网中心副处长雍军告诉记者:“研发团队通过一条条验算理论数据,一次次进行现场试验,一点点总结成功经验,经过20多个月的艰苦攻关,才选择出了适用于直流带电作业绝缘工器具的绝缘材料,并针对±660千伏直流输电线路塔型的特点及带电作业操作项目,完成了直流输电线路带电作业工器具的型式设计工作,最终完成工器具的加工及试验、定型工作。”
此外,为有效控制带电作业中的危险点,避免操作不当带来的隐患,山东电力提出了“三明三严一视同”的管理方式,旨在通过一整套安全的作业标准、严格的作业程序、完善的防护手段,保证作业过程中人身、电网和设备安全。
至此,山东电力已初步具备了开展实际±660千伏直流输电线路带电作业的能力。然而,山东电力没有急于进入试验环节,展示研究成果。山东电力集团公司超高压公司总经理卢刚说:“在真正带电试验前,还必须进行多次模拟演练,以确保操作过程万无一失!”
备战“不能停电的线路”带电作业
2011年2月21日,利用银东直流输电系统停电调试的有利时机,山东电力开展了一次带电作业模拟演练。当作业人员通过“吊梯法”进入电场时,由于铁塔太高,控制进电场人员的滑轮组受到绳索自身伸缩特性影响,进电场过程无法满足“平稳、流畅”的带电作业要求,存在安全隐患。作业人员将所有模拟试验录像留存,反复回放,对每一个动作进行分解讨论。在之后的操作验证中,通过不断优化作业方式、改进作业程序,高空与地面人员的配合越来越默契,成功完成了带电作业的全部流程,为顺利开展带电试验奠定了基础。
同年4月14日,在国家电网公司特高压直流试验基地,山东电力成功实施了首次±660千伏直流输电线路等电位带电_作业模拟试验。在离地30多米高的±660千伏直流超高压电线上,身穿屏蔽服的山东电力集团公司超高压公司带电作业班的王进,前后历经近两个小时,成功完成了进出等电位、等电位导线修补、等电位间隔棒更换等操作项目。即便如此,山东电力仍在事后进行了认真总结与分析,对发现的问题进行细致研究。比如,是否可以将作业时间缩至1个小时或者更短?
在实际作业中,即使有屏蔽服的保护,等电位作业人员在高压线上的安全作业空间非常狭小,随意伸一下胳膊就可能超过安全距离受到电击,因此几十米高空作业的人员,注意力必须高度集中。这对作业人员的技术、体能以及心理素质,都有着相当高的要求。同时,由于±660千伏电压等级高、不确定因素多,时间越长,风险也就越大。
为进一步规范作业程序、提高作业人员技能水平、缩短作业时间,山东电力开展了为期两周的模拟操作带电作业强 化训练。带电班成员白天上塔演练操作,晚上研究作业方案,从安全措施到进电场的方式,再到与地面工具传递配合,乃至在导线上行走的步距,都进行了严密计算和详细论证。
魔鬼藏在细节之中,带电作业更是如此。比如,当人体靠近超高压线路的导线时,在人体和导线之间会形成一个电压差,作业人员如不及时让外部电压和导线电压达到一致,就会出现放电,从而危及生命安全。如此一来,即使一个将电位转移棒搭上线路的简单动作,都很有讲究,动作越准确、速度越快越安全。因此,对于每一个细节动作,带电班人员每天都要反复地演练。
同时,为了实现高空与地面的精准配合,带电班的所有成员每天要登4次塔,相当于20层的高楼上下8次,因为高强度的训练,队员们晚上睡觉时肌肉经常会痉挛。但这样的成效也是明显的。“到最后高空和地面的配合就像做手术一样,医生一伸手,剪子、刀子就递到手中了。”王进说。
创新中履责问鼎世界第一
2011年10月17日,山东德州平原县王庙镇楼庄村风和日丽,万里无云。10点30分,有“±660千伏带电第一人”之称的王进身着屏蔽服,在两名登塔电工的配合下,通过软梯登上56米高的输电线路导线,至距离导线O.5米处,他将电位转移棒快速挂住上方滋滋作响的±660千伏超高压导线,进入等电位,带电作业正式开始。之后,王进一直坐在子导线上,检查连接情况,安装开口销,同时还进行了修补导线、更换间隔棒模拟作业。11时22分,王进回到地面,工地上一片欢呼。这也正式宣告:经历稳打稳扎的准备工作,世界首次±660千伏级带电作业圆满成功,一项新的世界纪录诞生。
据了解,比起停电检修,此次带电作业为社会节省电量约1000万千瓦时,创造经济效益540余万元。同时,该项工作填补了我国±660千伏输电线路带电作业的空白。“这项带电作业工作的实施和圆满完成,标志着我们国家在±660千伏以及更高电压等级、直流带电作业方面迈出坚实的一步,为国内外有关工作提供一个参考,提供技术标准。”山东电力集团公司超高压公司副总经理刘洪正说。
全国带电作业标准化技术委员会、全国电力架空线路技术委员会等单位纷纷发来贺信,热烈祝贺这一成绩的取得。同时,世界首次±660千伏输电线路带电作业,正值党的十七届六中全会召开期间,中央电视台、人民日报、新华社、大众日报等中央、省级媒体给予了高度关注和持续报道,在社会上引起了强烈反响。国家电网公司发展特高压电网,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地建设的“一特四大”战略,实现全国范围资源优化配置的发展理念得到广泛传播和深度认可。
在公司总结表彰大会上,山东电力集团公司总经理李同智充分肯定了银东±660千伏直流输电线路世界首次成功带电作业工作的成绩,并特别指出,要“持续强化科技创新,充分发挥科技支撑引领作用;继续发扬创先争优的拼搏进取精神,推动公司各项工作再创佳绩。”
“十二五”期间,发展特高压是电网发展的重中之重,随着社会对供电可靠性要求的同步提升,带电作业将在线路维护中扮演更为重要的角色。此次±660千伏线路带电作业的顺利完成,为将来开展特高压带电作业奠定了坚实基础。同时,其更为直接的贡献是,为全面开展±660千伏线路带电作业提供了技术样本。由于银东线途经宁夏、陕西、山西、河北、山东五省区,张治取告诉记者,目前,山东电力正推动与其他省电力公司共享带电作业经验、成果,共同维护银东线这一“不能停电的线路”。
自2011年2月28日,银东输电工程由单极试运行变为双极正式投运以来,其电能输送能力由200万千瓦提高到400万千瓦,是常规500千伏超高压交流输电线路输送能力的4倍,约占山东全省用电负荷的近十分之一。这大大缓解了山东省电力供应紧张的压力,并且提高了山东电网运行的经济性和可靠性。因此,银东线也被称为“不能停电的线路”。
国家电网山东电力集团公司(以下简称“山东电力”)高度重视该线路的安全运行管理,将其列为“为民服务、创先争优”活动的一项重要内容。在迎峰度夏期间的一次直升机线路巡检中,山东电力发现银东输电线路2012号塔导线线夹螺栓处开口销脱落,必须及时修复。但如果停电更换,需要近一个小时,不仅会造成减少供电1000万千瓦时,而且山东电网将减少400万千瓦外电,将对电网稳定运行和生产、生活产生较大影响。
山东电力决定:必须开展带电作业进行检修。现实的挑战也随之凸显:对应用大量世界领先技术的首条±660千伏电压等级输电线路进行“治疗”,如何肩负起这“世界第一”的重任?
超前攻关±660千伏直流输电线路带电作业技术
随着经济发展和社会进步,人民群众对供电可靠性的要求越来越高,带电作业作为电力生产的一项重要检修、检测手段,对保障电网安全经济运行、提高供电可靠性和社会经济效益具有重要意义。带电作业,顾名思义就是在不停电的情况下检修高压和中低压输电线路。其中,开展超高压输电线路带电作业,作业人员要穿着屏蔽服,爬上几十米高的铁塔,在几万伏的高压线上进行检修。在行业内,这被称做“刀尖上跳舞”。
LU东电力自二十世纪六十年代开始开展带电作业工作,深入研究带电作业的新技术、新工具、新方法,在济宁、泰安建立带电作业培训基地,每年对全省带电作业人员进行轮训,不断提高员工队伍素质和能力,拓展带电作业项目,多次在省级以上带电作业技能竞赛活动中获得好成绩,并获得专利30余项。目前,山东电力共有输电带电班18个,作业人员123名;配电带电班26个,作业人员212名,可从事中低压配电至超高压输电的带电作业。
近几年,围绕加快转变电网发展方式,山东电力相应加大了电网关键技术的研究和攻关力度。但是,由于+660千伏直流输电线路带电作业没有经验可循,对于银东线的带电作业,山东电力仍需要边科研、边实践、边总结、边提高,在实践中不断探索。
山东电力集团公司生产技术部副主任张治取在接受本刊记者采访时介绍,作为银东直流输电工程的受电方,其实早在工程设计阶段,山东电力已经考虑到带电作业项目,成立了由超高压公司、电力研究院等单位技术骨干组成的攻关组。经过数千次理论计算和上百次现场试验,逐步确定了±660千伏直流输电线路带电作业最小安全距离、绝缘工具最小有效绝缘长度、安全防护的标准、进出电场的方式等内容,为实施带电作业打下了基础。
为攻下此次具有“世界第一”分量的带电作业,山东电力高度重视制定完备的技术措施。课题研究组成员查阅了大量技术规范,同时全程跟踪直流施工现场,学习各种新工艺、新技术。经历近两个月加班加点的奋战,一本厚厚的《±660千伏直流输电线路带电作业技术导则》编制完成,并顺利通过国家电网公司验收,为带电作业提供了重要的技术支撑。
在后来的实际操作中,作业人员在电压相当于家用电压3000倍的银东线上进行带电作业,有着两样重要“法宝”:一个是可屏蔽百万伏电压的屏蔽服,其从帽子到手套以及袜子之间都有特殊导线连接,形似“太空服”,能够有效屏蔽直流电场、旁路暂态电流,阻隔离子流;另一个是和屏蔽服相连的电位转移棒,可对作业人员进出电场起到严格保护作用。事实上,因银东线首次采用±660千伏电压等级、1000平方毫米大截面导线等多项新技术,其带电作业的一整套器具必须专门研发、设计,而研制过程也是困难重重。山东电力集团公司生产技术部智能电网中心副处长雍军告诉记者:“研发团队通过一条条验算理论数据,一次次进行现场试验,一点点总结成功经验,经过20多个月的艰苦攻关,才选择出了适用于直流带电作业绝缘工器具的绝缘材料,并针对±660千伏直流输电线路塔型的特点及带电作业操作项目,完成了直流输电线路带电作业工器具的型式设计工作,最终完成工器具的加工及试验、定型工作。”
此外,为有效控制带电作业中的危险点,避免操作不当带来的隐患,山东电力提出了“三明三严一视同”的管理方式,旨在通过一整套安全的作业标准、严格的作业程序、完善的防护手段,保证作业过程中人身、电网和设备安全。
至此,山东电力已初步具备了开展实际±660千伏直流输电线路带电作业的能力。然而,山东电力没有急于进入试验环节,展示研究成果。山东电力集团公司超高压公司总经理卢刚说:“在真正带电试验前,还必须进行多次模拟演练,以确保操作过程万无一失!”
备战“不能停电的线路”带电作业
2011年2月21日,利用银东直流输电系统停电调试的有利时机,山东电力开展了一次带电作业模拟演练。当作业人员通过“吊梯法”进入电场时,由于铁塔太高,控制进电场人员的滑轮组受到绳索自身伸缩特性影响,进电场过程无法满足“平稳、流畅”的带电作业要求,存在安全隐患。作业人员将所有模拟试验录像留存,反复回放,对每一个动作进行分解讨论。在之后的操作验证中,通过不断优化作业方式、改进作业程序,高空与地面人员的配合越来越默契,成功完成了带电作业的全部流程,为顺利开展带电试验奠定了基础。
同年4月14日,在国家电网公司特高压直流试验基地,山东电力成功实施了首次±660千伏直流输电线路等电位带电_作业模拟试验。在离地30多米高的±660千伏直流超高压电线上,身穿屏蔽服的山东电力集团公司超高压公司带电作业班的王进,前后历经近两个小时,成功完成了进出等电位、等电位导线修补、等电位间隔棒更换等操作项目。即便如此,山东电力仍在事后进行了认真总结与分析,对发现的问题进行细致研究。比如,是否可以将作业时间缩至1个小时或者更短?
在实际作业中,即使有屏蔽服的保护,等电位作业人员在高压线上的安全作业空间非常狭小,随意伸一下胳膊就可能超过安全距离受到电击,因此几十米高空作业的人员,注意力必须高度集中。这对作业人员的技术、体能以及心理素质,都有着相当高的要求。同时,由于±660千伏电压等级高、不确定因素多,时间越长,风险也就越大。
为进一步规范作业程序、提高作业人员技能水平、缩短作业时间,山东电力开展了为期两周的模拟操作带电作业强 化训练。带电班成员白天上塔演练操作,晚上研究作业方案,从安全措施到进电场的方式,再到与地面工具传递配合,乃至在导线上行走的步距,都进行了严密计算和详细论证。
魔鬼藏在细节之中,带电作业更是如此。比如,当人体靠近超高压线路的导线时,在人体和导线之间会形成一个电压差,作业人员如不及时让外部电压和导线电压达到一致,就会出现放电,从而危及生命安全。如此一来,即使一个将电位转移棒搭上线路的简单动作,都很有讲究,动作越准确、速度越快越安全。因此,对于每一个细节动作,带电班人员每天都要反复地演练。
同时,为了实现高空与地面的精准配合,带电班的所有成员每天要登4次塔,相当于20层的高楼上下8次,因为高强度的训练,队员们晚上睡觉时肌肉经常会痉挛。但这样的成效也是明显的。“到最后高空和地面的配合就像做手术一样,医生一伸手,剪子、刀子就递到手中了。”王进说。
创新中履责问鼎世界第一
2011年10月17日,山东德州平原县王庙镇楼庄村风和日丽,万里无云。10点30分,有“±660千伏带电第一人”之称的王进身着屏蔽服,在两名登塔电工的配合下,通过软梯登上56米高的输电线路导线,至距离导线O.5米处,他将电位转移棒快速挂住上方滋滋作响的±660千伏超高压导线,进入等电位,带电作业正式开始。之后,王进一直坐在子导线上,检查连接情况,安装开口销,同时还进行了修补导线、更换间隔棒模拟作业。11时22分,王进回到地面,工地上一片欢呼。这也正式宣告:经历稳打稳扎的准备工作,世界首次±660千伏级带电作业圆满成功,一项新的世界纪录诞生。
据了解,比起停电检修,此次带电作业为社会节省电量约1000万千瓦时,创造经济效益540余万元。同时,该项工作填补了我国±660千伏输电线路带电作业的空白。“这项带电作业工作的实施和圆满完成,标志着我们国家在±660千伏以及更高电压等级、直流带电作业方面迈出坚实的一步,为国内外有关工作提供一个参考,提供技术标准。”山东电力集团公司超高压公司副总经理刘洪正说。
全国带电作业标准化技术委员会、全国电力架空线路技术委员会等单位纷纷发来贺信,热烈祝贺这一成绩的取得。同时,世界首次±660千伏输电线路带电作业,正值党的十七届六中全会召开期间,中央电视台、人民日报、新华社、大众日报等中央、省级媒体给予了高度关注和持续报道,在社会上引起了强烈反响。国家电网公司发展特高压电网,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地建设的“一特四大”战略,实现全国范围资源优化配置的发展理念得到广泛传播和深度认可。
在公司总结表彰大会上,山东电力集团公司总经理李同智充分肯定了银东±660千伏直流输电线路世界首次成功带电作业工作的成绩,并特别指出,要“持续强化科技创新,充分发挥科技支撑引领作用;继续发扬创先争优的拼搏进取精神,推动公司各项工作再创佳绩。”
“十二五”期间,发展特高压是电网发展的重中之重,随着社会对供电可靠性要求的同步提升,带电作业将在线路维护中扮演更为重要的角色。此次±660千伏线路带电作业的顺利完成,为将来开展特高压带电作业奠定了坚实基础。同时,其更为直接的贡献是,为全面开展±660千伏线路带电作业提供了技术样本。由于银东线途经宁夏、陕西、山西、河北、山东五省区,张治取告诉记者,目前,山东电力正推动与其他省电力公司共享带电作业经验、成果,共同维护银东线这一“不能停电的线路”。