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[摘 要]针对近年来新疆220kV输电线路的风灾跳闸事故,在不能停电的前提下,提出220kV輸电线路耐张塔带电安装防风拉线方案。本文分析了220kV输电线路耐张塔中相导线带电安装防风拉线作业项目进行分析研究,通过对安全距离计算、可行性分析,确定了带电作业的方法、操作步骤和安全注意事项,解决了带电安装防风拉线的技术难题,实际的应用情况证明其可操作性及有效性,有一定的推广价值。
中图分类号:TH242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0072-01
前言
随着电力企业社会职能的逐步转变,不仅要求电网安全稳定运行,同时还需不断增强电力尤其是主网高压设备供电的可靠性,而输电线路作为电能输送的主要载体,依赖电网停电进行作业的方式已无法适应形势的要求,大量采用带电作业已成为输电线路提高供电可靠性,增加经济效益和树立良好社会影响力的重要途径。220kV耐张塔中相引流距离上下横担的距离较近,如何安全、有效的进行带电作业检修成为输电专业技术革新与提高的焦点。本文针对实际工作中进行的220KV耐张塔带电安装防风拉线作业,经过实际的操作和應用,证明其有效性,值得进行推广和应用。
1、新疆地区输电线路特点
近年来随着新疆电网的快速发展,220千伏输电线路成为新疆地区电网的主干网架。在大风情况下,悬垂串、耐张塔跳线串受到较大的风荷载,有较大幅度的摆动,当风力超过设计风偏裕度时,带电导线距离塔身较近易发生风偏跳闸事故,因此采取有效措施减少风偏对输电线路造成的危害,是保证线路在大风天气下正常运行的必要条件。目前,加装重锤和加装防风拉线在新疆地区针对风偏的主要措施。
2、带电加装防风拉线的背景
2016年5月23日,22kV坪鹿二线发生了线路跳闸事故,重合闸运行一段时间后再次跳闸,时隔不久坪鹿一线跳闸。经过运行人员巡检确定为坪鹿一283号和坪鹿二线295号跳闸,对应设计塔均为耐张塔。从气象部门了解到当时的风速大于30m/s,已超出设计风速28m/s,而设计风速只能在现有铁塔强度的基础上进行整改,即28m/s风区按照35m/s校核。28m/s风区铁塔抵抗极限风速为35m/s,超过35m/s后,铁塔将发生破坏,因此,校核风速大于35m/s是没意义的。
鉴于新疆220千伏坪鹿二线长期停电改造比较困难,铁塔横担改造尚无法实施,建议大风区段的改造方案应本着简单易行、局部试验、持续改进、逐步推广的原则,优先采用带电改造方案,待逐步积累掌握了沿线气象资料时,再实施最终方案。
220千伏输电线路耐张塔引流跳线通常采取加装重锤、跳线支架进行风偏预处理。采取加装重锤或加装防风拉线的单一风偏措施,为减小跳线串及防风拉线的应力,防止持续性大风对金具的磨损。跳线在施工时保证跳线串在5-8°的预偏角范围内,需保持防风拉线自然放松,在施工时及小风速情况下保持不受力的状态。
3、带电安装防风拉线作业的可行性分析
3.1、220kV带电作业的安全距离
(1)塔上电工对带电体的安全距离不小于1.8m,绝缘承力工具、绝缘传递绳有效绝缘长度不小于1.8m;绝缘操作杆的有效长度不小于2.1m。
(2)等电位电工对接地体的安全距离不小于1.8m,等电位电工转移电位时人体裸露部分与带电体不小于0.3m,其组合间隙不小于2.1m,等电位电工与邻相带电导线的安全距离不小于2.5m。
3.2、220kV输电线路带电作业采用的进、出电位的方法
(1)沿绝缘子串进入法
适用于耐张塔绝缘子串和绝缘串较长的作业,本项目为耐张跳线串安装防风拉线,空气间隙较小。
(2)绝缘立(挂)梯进入法
适用于输电线路导线上的带电作业,由于绝缘立(挂)梯长度有限(≤20m),加之所需安装防风拉线的220kV耐张杆塔多位于山区,地形复杂,且梯身较长,重量大,不易安装。
(3)吊篮进入法
适用于500kV直线、耐张塔跳线悬垂串上的作业,由于220kV输电线路多绝缘子长度较短不易操作。
(4)绝缘平梯进入法
适合220kV直线和耐张杆塔绝缘子串的作业。在工作耐张杆塔上安装平梯长L≥6000mm,平梯结构尺寸60×40椭圆环氧管,中心距宽B=350。作业人员通过平梯进入电场,跳线绝缘子串尺寸(2.36m)大于组合间隙安全要求,但安装防风拉线时受个人活动范围会占据绝缘间隙尺寸,不宜采用。
(5)绝缘软梯进方法
适合220kV单回线路(双回仅限下相)直线和耐张杆塔绝缘子串的作业。等电位电工沿绝缘软梯垂直进入电场,跳线绝缘子串尺寸(2.36m)大于组合间隙(2.1m)安全要求,利用绝缘绳套将软梯固定在塔头上,以增加绝缘子跳串的有效空气间隙。作业时作业人员不会占据绝缘间隙尺寸,满足作业安全要求。
因此,带电安装防风拉线进、出电场采用绝缘软梯方法进入电场方式。
3.3 带电安装防风拉线作业实例分析
本次以220kV坪鹿一二线28m/s风区耐张塔铁塔为例。为了保证在跳线串带电安装防风拉线时有足够的安全距离,需要对塔头、下横担的空气间隙进行测量、计算、核实。
3.3.1 人员配置
本作业项目工作人员共计8人。其中工作负责人(监护人)1人,塔上电工2名、等电位电工1名、地面电工4名。
3.3.2 工器具配备
绝缘软梯(220KV)1副,绝缘操作杆(2×2m)1根,绝缘滑车(JH5-1K)2只,绝缘绳套(Ф18)4根;扳手4把,拔销钳2把;安全带(带后备保护绳)3根,安全帽8顶,屏蔽服(Ⅰ型)3套,导电鞋3双;绝缘测试仪(RST2000)1台,测湿风速仪1台,万用表1块,防潮苫布1块,个人工具包4只。 3.3.3 作业程序
(1)辦理工作许可手续,核对线路双重名称和杆号、杆塔检查,现场作业环境测量。
(2)塔上电工携带绝缘传递绳登塔至架空地线小号侧横担位置,挂好绝缘传递绳。
(3)地面电工配合塔上电工将绝缘测高杆传递至下线横担处,塔上电工利用绝缘测高杆测量中相引流跳线对塔头和下线横担具体数值,如满足带电安装防风拉线条件,报告工作负责人满足作业要求安全距离后方可开始继续工作。
(4)塔上電工将绝缘软梯固定在架空地线横担上,并将等电位电工使用的后备保护绳安装好。
(5)地面电工组装好绝缘操作杆并吊上。
(6)工作负责人对等电位电工的屏蔽服和电阻测量检查安全合格后,等电位电工沿绝缘软梯进入强电场至工作位置,先挂接个人短接线,系好安全带后,在引流线夹处安装U型环及球头挂环,期间塔上电工利用绝缘操作杆控制等电位电工与接地体的安全距离。
(7)地面电工将绝缘子吊上,等电位电工安装好绝缘子后,等电位电工沿绝缘软梯退出电场至下线横担。
(8)塔上电工与地面电工配合将绝缘传递绳与绝缘软梯移至架空地线大号侧横担位置并挂好。
(9)塔上电工再次对等电位电工的屏蔽服和电阻测量检查安全合格后,等电位电工沿绝缘软梯进入强电场至导线上工作位置,在引流线夹处安装U型环及球头挂环。
(10)地面电工将另一支绝缘子吊上,等电位电工挂安装好绝缘子后下至绝缘子下端。
(11)地面电工和塔上电工配合将制作好的拉线逐一传递至等电位电工作业位置处进行安装防风拉线上把,塔上电工控制拉线尾部,避免拉线过长对塔身放电。
(12)等电位电工沿绝缘软梯下至下线横担,配合塔上电工制作安装防风拉线下把。
(13)塔上电工检查防风拉线安装情况,清理作业现场,终结工作。
4、取得的效果
2017年03月7日在220kV坪鹿二线283号耐张塔带电安装防风拉线,按照作业方案步骤,严格执行安全措施,用时约3小时。220kV坪鹿二线耐张塔带电加装防风拉线以后,经受住了13级大风考验。220kV坪鹿一线耐张杆塔加装防风拉线以后,经受住了15级大风考验。
220kV耐张塔带电安装防风拉线的研究及成功的应用,开创了阿克苏电网带电安装220kV输电线路耐张塔防风的先例,填补了带电作业项目空白,达到了预期目标,拓宽了带电作业领域,为220kV输电线路其它塔型(直线塔、双回杆塔)实施带电安装防风拉线工作积累经验,打下基础。同时也为今后输电线路带电检修维护工作探索了新的作业方式。
中图分类号:TH242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0072-01
前言
随着电力企业社会职能的逐步转变,不仅要求电网安全稳定运行,同时还需不断增强电力尤其是主网高压设备供电的可靠性,而输电线路作为电能输送的主要载体,依赖电网停电进行作业的方式已无法适应形势的要求,大量采用带电作业已成为输电线路提高供电可靠性,增加经济效益和树立良好社会影响力的重要途径。220kV耐张塔中相引流距离上下横担的距离较近,如何安全、有效的进行带电作业检修成为输电专业技术革新与提高的焦点。本文针对实际工作中进行的220KV耐张塔带电安装防风拉线作业,经过实际的操作和應用,证明其有效性,值得进行推广和应用。
1、新疆地区输电线路特点
近年来随着新疆电网的快速发展,220千伏输电线路成为新疆地区电网的主干网架。在大风情况下,悬垂串、耐张塔跳线串受到较大的风荷载,有较大幅度的摆动,当风力超过设计风偏裕度时,带电导线距离塔身较近易发生风偏跳闸事故,因此采取有效措施减少风偏对输电线路造成的危害,是保证线路在大风天气下正常运行的必要条件。目前,加装重锤和加装防风拉线在新疆地区针对风偏的主要措施。
2、带电加装防风拉线的背景
2016年5月23日,22kV坪鹿二线发生了线路跳闸事故,重合闸运行一段时间后再次跳闸,时隔不久坪鹿一线跳闸。经过运行人员巡检确定为坪鹿一283号和坪鹿二线295号跳闸,对应设计塔均为耐张塔。从气象部门了解到当时的风速大于30m/s,已超出设计风速28m/s,而设计风速只能在现有铁塔强度的基础上进行整改,即28m/s风区按照35m/s校核。28m/s风区铁塔抵抗极限风速为35m/s,超过35m/s后,铁塔将发生破坏,因此,校核风速大于35m/s是没意义的。
鉴于新疆220千伏坪鹿二线长期停电改造比较困难,铁塔横担改造尚无法实施,建议大风区段的改造方案应本着简单易行、局部试验、持续改进、逐步推广的原则,优先采用带电改造方案,待逐步积累掌握了沿线气象资料时,再实施最终方案。
220千伏输电线路耐张塔引流跳线通常采取加装重锤、跳线支架进行风偏预处理。采取加装重锤或加装防风拉线的单一风偏措施,为减小跳线串及防风拉线的应力,防止持续性大风对金具的磨损。跳线在施工时保证跳线串在5-8°的预偏角范围内,需保持防风拉线自然放松,在施工时及小风速情况下保持不受力的状态。
3、带电安装防风拉线作业的可行性分析
3.1、220kV带电作业的安全距离
(1)塔上电工对带电体的安全距离不小于1.8m,绝缘承力工具、绝缘传递绳有效绝缘长度不小于1.8m;绝缘操作杆的有效长度不小于2.1m。
(2)等电位电工对接地体的安全距离不小于1.8m,等电位电工转移电位时人体裸露部分与带电体不小于0.3m,其组合间隙不小于2.1m,等电位电工与邻相带电导线的安全距离不小于2.5m。
3.2、220kV输电线路带电作业采用的进、出电位的方法
(1)沿绝缘子串进入法
适用于耐张塔绝缘子串和绝缘串较长的作业,本项目为耐张跳线串安装防风拉线,空气间隙较小。
(2)绝缘立(挂)梯进入法
适用于输电线路导线上的带电作业,由于绝缘立(挂)梯长度有限(≤20m),加之所需安装防风拉线的220kV耐张杆塔多位于山区,地形复杂,且梯身较长,重量大,不易安装。
(3)吊篮进入法
适用于500kV直线、耐张塔跳线悬垂串上的作业,由于220kV输电线路多绝缘子长度较短不易操作。
(4)绝缘平梯进入法
适合220kV直线和耐张杆塔绝缘子串的作业。在工作耐张杆塔上安装平梯长L≥6000mm,平梯结构尺寸60×40椭圆环氧管,中心距宽B=350。作业人员通过平梯进入电场,跳线绝缘子串尺寸(2.36m)大于组合间隙安全要求,但安装防风拉线时受个人活动范围会占据绝缘间隙尺寸,不宜采用。
(5)绝缘软梯进方法
适合220kV单回线路(双回仅限下相)直线和耐张杆塔绝缘子串的作业。等电位电工沿绝缘软梯垂直进入电场,跳线绝缘子串尺寸(2.36m)大于组合间隙(2.1m)安全要求,利用绝缘绳套将软梯固定在塔头上,以增加绝缘子跳串的有效空气间隙。作业时作业人员不会占据绝缘间隙尺寸,满足作业安全要求。
因此,带电安装防风拉线进、出电场采用绝缘软梯方法进入电场方式。
3.3 带电安装防风拉线作业实例分析
本次以220kV坪鹿一二线28m/s风区耐张塔铁塔为例。为了保证在跳线串带电安装防风拉线时有足够的安全距离,需要对塔头、下横担的空气间隙进行测量、计算、核实。
3.3.1 人员配置
本作业项目工作人员共计8人。其中工作负责人(监护人)1人,塔上电工2名、等电位电工1名、地面电工4名。
3.3.2 工器具配备
绝缘软梯(220KV)1副,绝缘操作杆(2×2m)1根,绝缘滑车(JH5-1K)2只,绝缘绳套(Ф18)4根;扳手4把,拔销钳2把;安全带(带后备保护绳)3根,安全帽8顶,屏蔽服(Ⅰ型)3套,导电鞋3双;绝缘测试仪(RST2000)1台,测湿风速仪1台,万用表1块,防潮苫布1块,个人工具包4只。 3.3.3 作业程序
(1)辦理工作许可手续,核对线路双重名称和杆号、杆塔检查,现场作业环境测量。
(2)塔上电工携带绝缘传递绳登塔至架空地线小号侧横担位置,挂好绝缘传递绳。
(3)地面电工配合塔上电工将绝缘测高杆传递至下线横担处,塔上电工利用绝缘测高杆测量中相引流跳线对塔头和下线横担具体数值,如满足带电安装防风拉线条件,报告工作负责人满足作业要求安全距离后方可开始继续工作。
(4)塔上電工将绝缘软梯固定在架空地线横担上,并将等电位电工使用的后备保护绳安装好。
(5)地面电工组装好绝缘操作杆并吊上。
(6)工作负责人对等电位电工的屏蔽服和电阻测量检查安全合格后,等电位电工沿绝缘软梯进入强电场至工作位置,先挂接个人短接线,系好安全带后,在引流线夹处安装U型环及球头挂环,期间塔上电工利用绝缘操作杆控制等电位电工与接地体的安全距离。
(7)地面电工将绝缘子吊上,等电位电工安装好绝缘子后,等电位电工沿绝缘软梯退出电场至下线横担。
(8)塔上电工与地面电工配合将绝缘传递绳与绝缘软梯移至架空地线大号侧横担位置并挂好。
(9)塔上电工再次对等电位电工的屏蔽服和电阻测量检查安全合格后,等电位电工沿绝缘软梯进入强电场至导线上工作位置,在引流线夹处安装U型环及球头挂环。
(10)地面电工将另一支绝缘子吊上,等电位电工挂安装好绝缘子后下至绝缘子下端。
(11)地面电工和塔上电工配合将制作好的拉线逐一传递至等电位电工作业位置处进行安装防风拉线上把,塔上电工控制拉线尾部,避免拉线过长对塔身放电。
(12)等电位电工沿绝缘软梯下至下线横担,配合塔上电工制作安装防风拉线下把。
(13)塔上电工检查防风拉线安装情况,清理作业现场,终结工作。
4、取得的效果
2017年03月7日在220kV坪鹿二线283号耐张塔带电安装防风拉线,按照作业方案步骤,严格执行安全措施,用时约3小时。220kV坪鹿二线耐张塔带电加装防风拉线以后,经受住了13级大风考验。220kV坪鹿一线耐张杆塔加装防风拉线以后,经受住了15级大风考验。
220kV耐张塔带电安装防风拉线的研究及成功的应用,开创了阿克苏电网带电安装220kV输电线路耐张塔防风的先例,填补了带电作业项目空白,达到了预期目标,拓宽了带电作业领域,为220kV输电线路其它塔型(直线塔、双回杆塔)实施带电安装防风拉线工作积累经验,打下基础。同时也为今后输电线路带电检修维护工作探索了新的作业方式。