±800 kV特高压直流输电线路带电作业工器具应用

王彦国

摘  要：带电作业一直都是电力企业电网运行检修工作的最重要任务，它体现了现代电网电力设备运行维护的高技术性。对±800 kV特高压直流输电线路而言，由于它的杆塔结构、绝缘子串组装形式、窗口尺寸、导线分裂数等等在设计层面、安全防护、技术操作和工器具使用上与其它普通超高压输电线路存在差异，所以文章就结合其特点，分析了特高压水平试验的计算过程、带电作业的工艺流程设计、工器具制作以及相关的安全防护技术要点。

关键词：带电作业;特高压直流输电线路;工器具;设计;试验;安全防护

中图分类号：TM726.1   文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）26-0112-02

像±800 kV这样的特高压直流输电线路带电作业一定要做到安全科学实施，要针对输电线路的特高压结构特征与技术参数进行合理有效的绝缘配合，给出严谨的安防策略，且在操作工艺与工器具制作方面做到合理。

1  ±800 kV特高压直流输电线路过电压水平试验   计算

±800 kV特高压向上直流输电工程在带电作业前都需要进行过电压水平模拟计算，以当地示范工程的初设参数来实施试验计算。首先对向上线过电压水平进行模拟计算，在这种计算形式下，出现线路的过电压现象主要是因为直流双极运行线路上发生的故障、主流双极凭横额定负荷运行中存在的故障、金属回路逆变侧出口在接地期间出现的故障引起的。

其中最大过电压故障一般都是直流双极运行线路中点的短路故障。根据故障情况的不同，线路在不同位置所出现的过电压幅值变化范围也不同，通常最高过电压在线路中仅仅集中体现在其中点附近约200 km的长度位置，它的最大过电压倍数一般都能达到1.95 pu左右，与其相比较来说，在该位置上一般要保证其最大电压数值在1.65 pu或者以下。

在模拟计算形式下，因为在接地电阻与放电弧道电阻之间忽视了这种极端现象，因此，要对期间存在的过电压数值进行合理计算，避免不要出现过大偏差即可。

考虑向上线带电作业间隙中存在的放电电压试验形式。在带电工作期间， 因为间隙放电电压在试验过程中产生的模拟对象一般是特高压电流线路在带电工作中形成的一种电位、地电位等形式。例如作业间隙、组合间隙等等，在作业过程中要根据工器具的绝缘长度与绝缘子的有效片数来判定电压试验流程，求得作业绝缘间隙试验下放电电压的关系曲线。

而且，还可以利用海拔高度对放电电压以及输电线路之间的距离进行计算，并阐述两者之间形成的曲线关系，期间，可以根据带电运行情况上产生的绝缘效果以及相关的配合原则对带电作业中的绝缘效果进行优化。对这种带电过程中产生的危险性进行计算期间，如果带电运行情况在危险率10-5以下，期间，向上±800 kV特高压直流的运行方式就会维持在一定的绝缘配置水平上。

如果在海波1 000 m以上的地区进行带电工作，期间不仅要保证带电作业之间形成的小间隙，还要保证组合小间隙与工具的最小绝缘长度。

另外，由于采用了向上线带电作业绝缘配合校核理论，所以在带电作业的绝缘配合部分安全裕度也会相当充裕，它能够确保全程安全带电作业实施。

2  带电作业工艺设计及工器具制作

带电作业在工艺流程设计与工器具制作方面非常复杂多样化，本文主要介绍其中的两种带电作业方法及它们的工器具设计过程。

2.1  带电作业中线路进入电位作业的基本方法设计

±800 kV特高压直流输电线路在对结构进行设计期间，其中的杆塔窗口尺寸与空气间隙水平十分重要的。

与传统的特高压带电作业进行比较，它在实际作业期间不能横担挂软梯垂直并在等电位进入期间形成缺陷，而是利用直线塔配合滑轮组以及吊篮轨迹方法形成的，这些都能确保带电作业顺利进入等电位和直线硬转塔。

在实施带电作业之前，技术人员还会自治专用作业工具，例如以高强度绝缘工具为基础的消弧设备，它就是通过吊篮轨迹方法进入等电位，为电塔选择合理进电位距离，借助电位轨迹绳控滑轮组来牵引吊篮将等电位技术维护人员送到等电位上。

以上就是±800 kV特高压直流输电线路带电作业的基本操作流程。

2.2  杠杆原理微提线带电作业方法及其工器具的相关     设计

由于±800 kV特高压直流输电线路属于直流向上工程设计，所以在线路段大多数时间会大量采用双“L”及双“V”绝缘子串组组装方式。

在带电作业过程中，如果存在绝缘子串零部件问题，就要采用正提线方式来转移绝缘子串的机械荷载，实现对绝缘子串的检修和更换。该作业方式中所采用到的提线工器具具有相对较大的机械荷载，所以一旦检修过程中发现绝缘子串缺陷，就必须通过防止导线横向位移这一方法来避免绝缘子串可能出现的复位困难问题。

在“L”和 “V”串的带电作业中，要对绝缘子串中产生的机械荷载进行转移，主要是根据大刀卡杠杆原理配合微提线作业的方式完成的。

第一，主要利用绝缘子串作为主要的器具在预留施工孔处作为支点，并在期间对杆塔横担专用卡具进行安装，但同时还要使用导线侧二联板工具对线路上的大刀卡有效安装。

第二，促进高强度绝缘拉杆、提线装置、塔上专用卡具之间的连接形式，并将其组装在特高压输电线路上，并使之形成一个绝缘子串机械荷载转移系统。

对于大刀卡的安装，它主要分为操作臂与作用臂，在对其进行操作期间，不仅要缩小线变位设计期间的距离，保证，驱动大刀卡操作臂形成自由转动的形式，还要使带动作用臂作用到绝缘子串上荷载，此时被检修绝缘子串的机械荷载能够被顺利转移到提线系统中，进而实现绝缘子串的检修过程。

在带电作业过程中，需要注意要采用双串并联连接方式，这里要涉及到另一串绝缘子串来实施后备保护，这样做也能大幅度提高带电作业的安全系数。相比于传统工器具材料，在同等带电作业模式下由于工器具本身的体积、尺寸与重量都相对偏大，既不便于携带使用，也不利于高安全系数操作。而绝缘子串大刀卡所采用的是高强度钛合金材料，这使得工器具拥有了极高的强度，同时它们的尺寸与重量也有所降低。

2.3  耐张绝缘子串更换带电作业方法及其工器具的相关     设计

在±800 kV向上直流输电线路中，它的耐张绝缘子串设计一定要遵循水平三联串的组装方式，它的串长标准为18～20 m，单串重量也要达到1.5 t左右，如此设计在进行整串更换或检修时也更加有利于实际技术操作。

以常规带电作业检修为例，一定要根据特高压直流工程三联耐张设计结构，同时采用盘型瓷瓶绝缘子形式，达到单片更换作业目的。

具体操作应该首先将牵引板与平行挂板作为基础支点，在牵引板专用翼型卡上安装钢帽，设置绝缘子闭式卡为前卡，而液压丝杆连接翼型卡与前卡组合形成紧线系统，实现绝缘子闭式卡的前后卡双设置模式。

由于液压丝杆在带电作业时属于紧线系统，所以这里就可以实现将被检修绝缘子转换到机械荷载上，达到对绝缘子更换与检修的简易化目的。在带电作业的紧线过程中，初期阶段后期阶段分别要考虑使用预收丝杆和液压收线工具，而松线过程中上述顺序则相反。该作业过程可以极大程度节省液压缸的体积尺寸，实现对双向液压技术操作，同时也能做到对松线过程精度的有效控制，相对而言操作将更加灵活、安全和便利，对劳动强度要求也不会很高，还能使带电作业安全有序展开[1]。

3  安全防护试验作业的技术要点

从安全防护角度讲，±800 kV带电作业是一定要配备屏蔽服的，它的成衣相关标准要参照国家的GB6568/1-2000与IEC60895-2003标准，在等电位作业过程中要适配整套屏蔽服，并且对其内外部电场强度进行稳定测量。

在安全防护用具使用前，也要模拟人带电作业工况来试验屏蔽服的内场强效果，确保屏蔽服的内场强在0.5～2 kV/m范围内，确保人体主要部位的最大可承受电厂保持在10 kV/m。在完全满足以上标准以后，技术人员才可以在±800 kV级的特高压直流输电线路中带电作业。

依照上述安全防护试验标准，在±800 kV特高压直流输电线路中可以在屏蔽服的保护下安全带电操作。同时也确保了带电作业中与绝缘串的有利配合，特别是对特高压输电线路中所使用工器具的合理配置。只要满足上述条件，就可以在±800 kV特高压直流输电线路中安全进行带电作业[2]。

4  结  语

本文主要研究了在±800 kV特高压直流输电线路下带电作业的操作方法及其工器具的设计应用过程。其中不但涉及到了带电作业的常规化工作内容，也提及了杠杆原理微提升转移绝缘子串荷载与耐张绝缘子串更换的带电作业方法。它们在未来都会成为特高压带电作业应用技术领域的主力发展趋势，为我国的电力事业发展做出巨大贡献。

参考文献：

[1] 胡川，向文祥，沈晓龙，等.±800 kV特高压直流输电线路带电作业工器   具研制及应用[J].湖北电力，2013，34（5）：1-3，9.

[2] 康宇斌，卞玉萍.向家坝-上海±800 kV特高压直流输电线路的检测与   运行维护[J].华东电力，2014，39（1）：114-116.