国家电网公司带电作业基地建设与发展

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  摘要:随着电网的发展,带电作业在提高供电可靠性,减少停电时间方面起着越来越重要的作用,为了更好、更安全地开展带电作业,电力企业急需大量带电作业人员,如何建设功能完善的带电作业实训基地并培养大量优秀的带电作业专业人才成为急待解决的任务。浙江省电力公司输电线路带电作业实训基地作为国家电网公司带电作业实训基地,在基地建设及发展方面进行了大胆探索与创新,积累了宝贵的经验,文章详细论述了基地教学线路及附属设施建设,在运行维护中发现的不足及采取的改进完善措施,带电作业培训师资队伍建设等内容,以期为带电作业基地建设和发展提供参考,推动带电作业发展,更好地为电力事业服务。
  关键词:输电线路;带电作业;实训基地;培训
  作者简介:周晓虎(1978-),男,黑龙江虎林人,浙江省电力公司培训中心,讲师;马黎任(1954-),男,浙江桐乡人,浙江省电力公司培训中心,高级工程师。(浙江建德311600)
  中图分类号:G726     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)12-0028-03
  带电作业具有提高电网供电可靠性,减少停电时间,提高检修效率等停电作业无法比拟的优势而越来越受到电网运行维护单位的青睐。近年来,随着国家电网公司大力推进坚强智能电网的需要,带电作业蓬勃发展。鉴于输电线路带电作业自身的特殊性,[1]对作业人员的理论知识及技能水平方面要求很高,必须进行专项技术技能培训,因此建设功能完善的带电作业实训基地就变得十分必要。[2]
  在带电作业基地建设与发展方面,大家都是在探索中前进。[3,4]浙江省电力公司输电线路带电作业实训基地从开始规划之初就全盘考虑,基地硬件建设功能完善,并荣获“2009年浙江省电力公司科技进步三等奖”,基地建成后,已有数十家电力生产、培训单位来基地参观、交流,起到很好的辐射作用。在基地运行使用过程中,不断对其培训、科研功能进行改进,在内涵建设方面更是走出一条基地教师、内训师联合培训之路,并且着力打造一支理论水平好,技能水平高的青年教师带电作业队伍,以期最大限度发挥基地的培训功能,[5]提高培训效果。
  一、基地建设
  基地建于浙江省电力公司培训中心,位于浙江省建德市,校园周围环境山清水秀,远离城市喧嚣,非常适合学员学习、生活。如图1所示。
  基地教学设施主要由500kV、220kV、110kV教学线路, 500kV地面实习线路,升压系统等组成。教学线路的杆塔结构、导地线、金具、绝缘子串等集中了国内主要及常用型式。基地500kV教学线路还配有用于教学指导用的铁塔登高旋转楼梯。
  1.500kV教学线路
  架设500kV教学线路一条:南北走向,单回路架设,线路全长734m。500kV教学线路全部采用真型塔设计及施工。[6]塔型式分别为:1号是3基终端钢管锚杆,2号是JTS5型耐张转角塔(见图2),3号是ZMJV1B型直线转角塔(见图3),4號是ZTS2型44m直线塔,5号是ZMV2B型52.8m直线塔,6号是SJTS42型59m同塔双回路耐张转角塔。导线采用4×LGJ -400/35钢芯铝绞线,地线分别采用JLB20A-80铝包钢绞线和LGJ-95/55钢芯铝绞线。
  绝缘子串型式与悬挂方式多样,线路直线塔上分别采用钢化玻璃、瓷质、复合绝缘子串,绝缘子串悬挂方式有直线Ⅰ型单联、Ⅱ型双联和V双联和L双联四种型式。采用的缘子型号有:耐污型钢化玻璃绝缘子,耐污双、三型瓷绝缘子,复合绝缘子等多种规格。耐张塔上分别采用钢化玻璃、瓷长棒形绝缘子串。
  500kV教学线路功能完善,可在其上实现更换耐张、悬垂、V型绝缘子串或单片;导地线、塔材检修更换;金具、间隔棒、防震锤、预绞丝护线条更换、检修;带电拆搭T接引流线;同塔双回线路停、带电检修;新工器具试验等培训、技能竞赛、科研等功能。
  2.500kV地面实训线路
  架设500kV单回地面实训线路一条,线路全长248m,东西走向,由2基JTS5型耐张转角塔和1基ZMSV44B直线塔的塔头部分及1基终端钢管锚杆组成(见图4),并在三相分别实现导线四分裂、六分裂、八分裂架设。可实现带电更换耐张水平双联、三联单片或整串绝缘子;带电检修或更换四分裂、六分裂、八分裂导线金具;带电(等电位)巡线或清理导、地线上的障碍物等功能。
  带电作业资质培训及国家电网输电专业新员工培训证明,500kV地面实训线路具有很高的实用价值及利用率。由于杆塔的呼高较低,给学员尤其是新学员训练及培训教师现场指导带来了很大方便,在其上可开展几乎所有500kV带电作业项目。在培训中,先在地面线路上进行训练(见图5),等学员掌握了技术要领,再去500kV教学线路上实战,通过这种方法,取得了良好的培训效果。同时,可在其上进行部分特高压检修训练项目。
  3.220kV教学线路
  架设单回220kV教学线路一条,全长375m,南北走向。由1号终端钢管锚杆,2号7815型28m直线塔,3号7835型24.5m耐张转角塔,4号22m猫头直线塔,5号7837型24m耐张终端塔组成(见图6)。导线采用LGJX-240/30钢芯铝绞线。绝缘子串悬挂方式有直线Ⅰ型单联、Ⅱ型双联和V双联,耐张水平双联,绝缘子类型有钢化玻璃、瓷质和复合绝缘子等。可在220kV教学线路上实现各种带电、停电检修培训。
  4.110kV教学线路
  架设110kV教学线路一条,线路全长232m,由1基耐张单杆、2基门型直线杆和1基门型耐张终端杆组成(见图7),杆塔为18m水泥杆,导线采用LGJ-240/30钢芯铝绞线,可满足110kV培训需要。
  5.升压系统
  建设500kV单相可调升压站一座。能够为500kV教学线路提供有效值为350kV及以下任意数值的工频电压,通过三相隔离开关操作能满足任意相带电的需要。升压系统主要包括开关柜、调压器、试验变压器、过电压快速保护装置、穿墙套官、室外隔离开关等设备,可实现持续12小时带电,满足带电培训需要。
  建有220kV移动式可调升压站,该升压设备平时放置在升压站内,带电时,将试验变压器、保护电阻、绝缘子支架等移到站外平台,将线路连好即可工作。110kV升压设备配备有升压装置,能满足带电作业的要求。
  6.带电作业工具库房
  根据《带电作业工具库房》标准和《带电作业工具装置和设备使用的一般要求》,基地建有总面积190m2带电作业智能工具库房[7]及配套的过渡库房和金属工具库房,绝缘工具、材料及各类检测仪器仪表存放于绝缘库房内,准备练习使用工器具存于过渡库房内,金属库房则用来存放闭式卡具、丝杠等金属工具。通过信息管理系统规范管理,实现库房温湿度自动调控、温湿度超限报警等功能。
  7.安全设施
  在所有电压等级教学线路杆塔均安装有防坠轨道,在作业人员登塔时,要求其必须佩戴防坠器,从而大大提高作业安全。500kV和220kV教学模拟线路上均装有音视频监控系统,在塔身适当位置安装可移动、变焦的摄像头,培训教师可以通过监控多角度观察和指导指挥学员的行为动作,对不安全动作提出警告,提高培训安全。
  二、基地完善与改进
  带电作业基地自建成以来,分别承担了浙江电网输电线路检修技术技能竞赛、华中、华东、国家电网公司输电线路带电作业技术技能竞赛,并于2010年承担国家电网公司委托的首次大规模的华东片输电线路带电作业资质培训任务,共有556人参加取复证资质培训。通过承担技能竞赛和培训任务,基地经受住了考验,圆满完成了各项任务。在基地的使用中,也发现了一些不足,对此,基地有针对性地提出改进措施,以不断完善培训功能。
  1.全天候实训线路建设
  在国家电网公司统一下发的带电作业资质培训通知文件中,对理论、操作内容做了明确要求。理论培训4天,实训8天。基地地处江南地区,春秋两季时常有持续数天的阴雨天气,这就给带电作业培训教学带来极大的困难。由于送培学员一般都是本单位的生产骨干,对外出培训时间有严格的要求,很难延期。而且,延长培训时间又会给送培单位带来许多额外的费用。因此,如何能在计划时间内完成各项培训任务,成为一道难题。通过科学论证,结合基地现有设备情况并考虑资金情况,设计在500kV地面教学线路2#、3#塔塔头及部分线路搭建玻璃防雨棚,从而建成全天候500kV实训线路,如果遇有阴雨天气500kV操作项目完全可以在地面实训线路上完成,大大提高本实训基地对雨雪等恶劣天气的适应能力。该计划已获批准,正在实施中。
  2.220kV、110kV部分地面实训线路建设
  基地建设之初,考虑到220kV、110kV教学线路呼称高较低,一般在20米左右,因此教学线路采用的是与实际运行线路一致的铁塔、线路设计,未特别建设仅有塔头及线路部分的地面实训线路。在实际培训教学使用中发现,这种设计,仿真性良好,非常受技能水平熟练学员的欢迎。但也有一些不便之处:(1)塔形较高,上下呼应困难,不利于培训教师教授新操作方法及现场指导;(2)不利于学生观摩学习;(3)塔形较高,很难建成风雨实训线路。比如110kV更换耐张绝缘子串操作项目,由于现场使用工具较多,而大刀卡的使用方法又较复杂,在地面上讲解一些新学员根本无法领会,在高空演示,学员又看不清楚。
  根据上述情况,基地研究建设220kV、110kV部分地面实训线路。考虑到资金及场地等情况,并不像500kV地面实训线路一样,建设完整的线路,而是从实用角度出发,不建设铁塔,仅模拟搭建某耐张段两端绝缘子挂点之间部分,包括金具、绝缘子串、导线、防振锤等,中间可考虑加一直线串。主要目的用来操作演示各检修工具的使用,如大刀卡、翼形卡、闭式卡、托瓶架、丝杠等,以及可进行工器具改进试验等。最佳选择建设场地为500kV地面实训线路2#、3#塔之间,在其左右两侧分别建设一段220kV和110kV线路。这样,其玻璃雨棚搭建完成后,即可建成完全意义上的全天候带电作业实训基地,即使在整个培训过程中,雨雪天数较多,仍可以顺利完成培训,并取得良好的教学培训效果。
  3.特高压教学线路建设
  随着电力系统的发展和建设智能电网的需要,近几年国网公司大力推行特高压线路的建设。据相关报道,到2020年,特高压输电线路总长将达4万公里,形成交直流协调发展的坚强电网网架。
  投入运行线路越来越多,从事特高压输电线路运行检修的人员相应急剧增加,急需进行特高压理论技能培训,培训市场巨大与培训基地稀少形成巨大的矛盾,而基地已拥有500kV及以下各电压等级教学培训线路及一支理论知识丰富、技能水平高的培训教师队伍,但特高压教学线路仅有500kV地面实训线路上对750kV、1000kV进行模拟的六分裂、八分裂导线及绝缘子串、金具部分,无法满足未来特高压实训教学的需要,因此,为适应电力发展的需要,计划申请立项建设特高压教学线路。
  由于资金、资源有限,特高压教学线路考虑交流直流同塔架设,建一基直线塔,二基直线转角塔,二基耐张塔,同时与500kV教学线路6号塔相连。交流特高压选1000kV典型设计,[8]直流线路选±800kV电压等级的常用的几种塔型进行建设,[9]交直流同塔设计,塔形需由设计院专门设计。
  金具、导线、绝缘子形式等尽量实现多样性。升压设备投资较大,初步考虑利用现有500kV升压设备对特高压线路带单相电压,进电场时有感觉,有利于特高压带电作业教学、培训的开展。
  三、培训队伍建设
  1.内训师制度
  输电线路带电作业具有高空、高电压、强电场等特点,在培训中有一定的危险性,对操作人员的理论、技能水平有很高的要求,因此,为了提高培训效果,基地在培训教师方面成功走出了一条校企合作的路子,在2009年就通过地区局推荐,基地审核,确定了一批带电作业能手来参加内训师培训,并专门邀请深圳一家咨询公司的资深教授来进行培训方法教学,并参加考核合格后,颁发基地内训师资格证。他们参与到基地培训教学中,非常有利于提高培训效果,同时,通过与本基地专职教师共同合作教学,有利于基地教师提高技能操作水平,增加对现场工作的了解。同时要求他们积极参与基地培训方案编制、带电作业工器具改进、带电作业示范片拍摄等工作,有效推动基地的发展。
  2.基地教师培养
  从基地建设伊始,就非常重视带电作业教师队伍的培养。2007年500kV教学线路开工建设,相关线路专业教师就相应跟进,了解、熟悉教学线路设计理念、设备参数、实现功能等相关知识。2008年,基地承担国网公司输电线路技能竞赛,从4月份开始组织浙江省电力公司500kV、220kV共5支队伍的集训工作,基地教师更是全程参与,担任理论教师,技能实训教练等,对操作流程进行优化,对操作细节进行规范,对工器具进行改进等。通过近5个月的集训教学工作,教师们也从中获益匪浅,尤其是青年教师,对带电作业从了解到有了较深刻的认识,通过同选手们一起练习,技能水平更是有了大幅度提高。
  2009年,参加国网公司输电线路带电作业基地验收,线路专业教师全员动员,参加库房建设与验收,带电作业工器具试验,升压站、库房管理,带电作业验收资料准备等各项工作,在大家共同努力下,基地首家高分通过国网公司验收,编制的《国家电网公司带电作业验收评分标准》被国网公司采用。
  2010年,基地承担国网公司带电作业示范片制作科技项目,线路教师从拍摄方案制定、剧本编写,工器具准备,场地布置到现场拍摄、后期剪辑制作,全程参与,通过参与此科技项目,使大家对带电作业有了更加深刻的了解。第一个示范片已于7月提交国家电网公司审核并得到充分肯定,其他输电线路示范片已进入后期制作阶段,摄制组正在进行变电带电作业5个示范片的现场拍摄。
  3.建立操作队伍
  带电作业是典型的团队作业,只靠一两名培训教师是无法搞好带电作业培训的。因此,基地一直致力于打造一支技术过硬的操作培训队伍,操作手由基地线路类专业青年教师约10名组成,由带电作业经验丰富的资深教师和外聘国网带电作业专家担任顾问和教练,成员们均已取得带电作业资格证。操作队伍计划按照由易到难的训练方式,对现場常用的操作项目逐项进行训练,提高操作能力及团队协作水平,同时提出工器具购置或改进计划,以期使基地配备的工器具可以更好地开展各项带电作业培训。同时,加强同生产单位的交流,了解现场带电作业应用情况,遇到的困难,采取的解决方法,带电作业新方法,新工艺,新技术等,计划通过操作训练,达到对常规带电作业项目可以进行示范演示,操作讲解等要求,大幅提高基地带电作业专项培训的能力,开创带电作业培训新局面。
  四、总结
  近年来,国家电网公司大力推行带电作业。而培养一大批技能、理论水平高的带电作业人员要依靠优秀的带电作业培训基地和带电作业培训师资队伍。浙江省电力公司输电线路带电作业实训基地在基地教学设施建设、改进及完善措施、师资建设等走出了一条成功之路,积累了丰富的经验,供带电作业基地建设和发展参考。
  
  参考文献:
  [1]DL/T 966-2005 送电线路带电作业技术导则[S].
  [2]朱桂华.高起点高标准 打造高技术人才培训基地——广西电网人才培训与评价南宁基地五周年创佳绩综述[J].广西电业,2010,(4).
  [3]陈志卿.关于电力技能培训基地建设的探讨[J].中国电力教育,2009,
  (15).
  [4]柳溪,郭小燕.提高电力培训的针对性和有效性的措施[J].中国电力教育,2009,(7).
  [5]张长营,王晓红.打造坚实企业实训基地[J].中国电力企业管理,
  2010,(5).
  [6]GB 50233-2005 110~500kV架空送电线路施工及验收规范[S].
  [7]DL/T 974-2005 带电作业用工具库房[S].
  [8]Q/GDW 324-2009 1000kV输电线路带电作业技术导则[S].
  [9]Q/GDW 302-2009 ±800kV直流输电线路带电作业技术导则[S].
  (责任编辑:刘丽娜)
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