±800kV特高压直流输电线路带电作业电位转移分析

摘要：±800kV特高压直流输电线路具有海拔较高、场强极大、电压极高的特点，为了保证特高压直流输电线路的带电作业的顺利开展，必须对直流输电线路进行相关的带电作业关键技术的分析，通过对其进行试验，采用了合成场强仪来对典型位置的作业人员合成场进行了测量，取得了良好的运行效果。

关键词：特高压；直流输电线路；带电作业；电位转移；合成场强仪 文献标识码：A

中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2016）23-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.068

随着目前我国经济不断的提高，人们对电力的需求也日益增长，而采用±800kV特高压直流输电方式可提高线路走廊的单位面积的输送容量，减少了线路走廊及综合造价的需求。±800kV特高压直流输电线路是一种新型电压等级的输电线路，其导线的布置、绝缘子的配置以及杆塔的结构都是具有比较新型的特点的，而这些新型特点的问题就会给线路的运行维护及带电作业上带来了极大的困难，运维部门需要针对±800kV特高压直流的输电线路相关的塔型及结构特点，对±800kV特高压直流输电线路的带电作业的最小安全距离和带电组合的间隙进行分析，并且为线路杆塔的设计技术提供了相应的参数以及直流输电线路建成以后带电作业的技术方面的相关依据，通过理论分析和现场测量±800kV特高压直流输电线路带电作业的空间离子流、合场及电位转移的脉冲电流，并以此为基础分析建立了±800kV特高压的直流输电线路关于带电作业的安全与防护的措施。

1 带电作业中对过电压的操作

根据电力行业安全工作规程的规定，在雷、雾、雨天是不能进行任何形式的带电作业的，所以直流输电线路的带电作业仅仅需要考虑的是对过电压的操作，在直流的输电线路的带电作业及工作时有可能会发生操作过电压的情况主要是因为直流线路的导线对地发生短路或者是因为由于逆变站的负荷的原因引起的过电压，这其中直流线路的导线对地所产生的线路过电压较为严重，所以对±800kV特高压直流输电线路的带电作业所产生过电压的操作状况，其主要需要考虑的是在单极情况下发生线路接地故障情况后在另一极的线路上所产生的操作过电压。±800kV特高压直流的输电线路的最大的过电压水平实际上主要取决于单极发生线路接地故障时，在另外一个电极上发生的过电压，而直流线路的单极接地在另外一个电极上所感应到产生的短尾操作的关于过电压的沿线分布及大小，和直流线路带电作业的电容量、杆塔的接地电阻、故障的位置都有着密切的联系，计算±800kV特高压直流的输电线路的结果显示，此直流输电线路的最大过电压的基准值只有800kV，最大的过电压发生的地方是在直流输电线路的中性点的位置，若离此位置过电压的水平会有所下降且幅度颇大，为了保证直流输电线路的带电作业可以安全进行，要对±800kV特高压直流输电线路带电作业进行的过电压基准值进行明确的规定。

2 对±800kV特高压直流输电线路带电作业的相关试验布置和工作状况确定

相关部门在对±800kV特高压直流输电线路的带电作业的安全间隙进行研究时，必须要考虑的就是直流工作的电压及内过电压结合在一起的共同作用，而在系统工作的过程中出现对过电压进行操作时，带电作业的间隙电压是直流线路电压以及操作过电压直接的结合体。对于±800kV特高压直流输电线路试验设计的是典型的铁塔结构的特点，其进行了分别选取不同方式进入等同电位的通道及典型的作业位置对安全的距离与直流输电线路组合之间的间隙的试验，对于以上情况必须予以明确确定。

3 直流输电线路的带电作业的安全距离

进行±800kV特高压直流输电线路的带电作业过程中，各种情况下有可能出现的直流输电线路的带电作业的安全距离包含了电位作业的工作人员对上方的横担、侧面的塔身结构及导线侧面的塔身电位的作业人员和处于等电位的带电作业的安全距离，其主要需要考虑的是上方的横担及侧面的塔身这两种最为典型和基本的工况，直流输电线路的带电作业的安全距离的要求对于±800kV特高压直流输电线路的带电作业电位的转移有着巨大的作用，所以相关部门要加强对于带电作业的安全距离的明确和管理。

4 带电作业中的组合间隙

带电作业是指在高压电工设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。电气设备在长期运行中需要经常测试、检查和维修。带电作业是避免检修停电，保证正常供电的有效措施。带电作业的内容可分为带电测试、带电检查和带电维修等方面。带电作业的对象包括发电厂和变电所电气设备、架空输电线路、配电线路和配电设备。带电作业的主要项目有带电更换线路杆塔绝缘子、清扫和更换绝缘子、水冲洗绝缘子、压接修补导线和架空地线、检测不良绝缘子、测试更换隔离开关和避雷器、测试变压器温升及介质损耗值。带电作业根据人体与带电体之间的关系可分为三类：等电位作业、地电位作业和中间电位作业。而作业组合中带电间隙的试验是对于其经过的位置与通道所放的特性来进行试验的，并且经过审查此通道是否安全可以判断工作人员在工作时是否安全。带电作业可以通过许多不同的位置来进行等电位的转移，例如可以在地面、高塔的周围。但是由于±800kV具有很高的电压值，而且杆塔高度较高，所以如果想将其从地面连接转移等电位相对而言是非常困难的，但是可以按照不同的杆塔结构在杆塔周围进行带电作业设置。例如，在杆塔周围可以增添吊篮或者吊椅这样的辅助工具来辅助开展带电作业。而且吊篮或者吊椅在加入到等电位的过程中，它们的运行方式都是基本保持一致的，这样的方法被称作塔上吊篮的方法。此次试验就是对于通过使用塔上吊篮的这个方法进行研究的，通过将其导入到杆塔周围进行转移等电位。对于此次试验的研究院通过研究发现，对于一个不定组合的间隙而言，在工作人员的身体远离具有高电压的导线时，此组合的间隙将会拥有最低的电压放出。

5 带电作业的安全保护

如果想确保±800kV直流输电线路在带电作业时正常运行，前提需要做很多准备，需要针对工作人员要面对的合成场强、空间的离子流动以及转移电位的脉冲电流类似的危险源进行深入的探究，并且确立工作人员在带电作业时所需要的屏蔽服、手套、绝缘鞋等安全防护用具，以此提高工作人员以及设备的安全性，最大程度提高工作效率。

如果想要准确科学地测量工作人员工作场所的场强，这就需要应用合成场强仪来作为测量时的重要工具。合成场强仪是国家电网研究院发明的一种测量合成场的仪器，场强仪顾名思义是测量场强的仪器。场强仪的量值是应用每米微伏来作为单位，它里面有一个长度单位为米。从原理上来说，电平表又被称作电压表，其量度的电压值是在仪表的输入端口，而场强仪所量度的电压也可以被称作为电势，其是天线在空中某一点感应的电压。严格来说，场强仪是由电平表和天线组成。就场强仪来说，它与天线关系非常密切，如果要求一定的测量精度，那么从公式就可知，它直接与天线增益有关，再则是天线的工作频率范围有关，这是最起码的要求，因此不能说随便找一根天线接在电平表上就行了。

故在实践中，这种天线称之为测试天线，它有严格技术指标，如频率范围、天线增益以及阻抗、驻波比、前后比等。为适应它的频率范围，形状大有区别，有鞭壮天线、半波振子天线、对数周期天线、环行天线等。要求高的测试天线，价格也相当高，如日本安立的测试天线大概是主机的四分之一。本次试验是应用了有限元的方法，利用此类方法可以很好地将具有高电压的直线电流计算出来，此次试验所需准备的道具有两个：第一个是模拟的人形；第二个是实际的工作人员。本实验将通过计算模拟的人形以及实际的工作人员在进行转移等电位时所制造出的电流转移，来进行采集数据，本次试验总共测量了八次，七次是测量模拟的人形制造出的电流转移，而对于实际的工作人员测量只有一次。在测量的过程当中，无论是测量模拟的人形还是测量实际的工作人员都是需要应用塔上吊篮的方法将线路进入到等电位当中。这些都需要应用转移电位棒来将转移电位安全的进行。模拟人形在带电作业时对于转移电位的电流测验过程有以下三点：第一，将模拟的人形固定在吊篮的上面，并且将具有测量功能的转移电位棒放在模拟的人形手部并且加以固定；第二，将具有光纤采集的系统放置在吊篮的后方，在地面的工作人员应当缓慢地移动吊篮，让吊篮平缓的接近具有高电压的导线，当吊篮与导线的距离达到半米时，控制模拟的人形，让其手中的转移电位棒逐渐的靠近导线，当转移电位棒接触到高压导线时，地面的工作人员就开始测量模拟人形在逐渐靠近高压导线时所产生的转移电位的电流并且进行有效的记录，而且各个工厂也同时应该确立一个带电作业时安全的保护措施；第三，在带电作业的过程中，地面的电位工作人员的仪表长枪应该要远远小于人体的感知程度，不需要任何防护，在导线进入大地的过程中以及相等电位的场强都已经大于电场的感知程度，所以应当积极地进行保护。

6 结语

对于±800kV特高压直流输电线路带电作业电位的转移需要注意的是特高压直流输电线路带电作业采用直流合成场屏蔽的效率大于60分贝，就会对于离子流产生极好的拦截作用，可以有效地对电位转移时形成的脉冲电流进行有效的防护，可以对带电作业的人员进行有效的保护。这样不仅可以提高带电作业时的工作效率，并且工厂应当确立在带电工作时，地面工作人员的安全防护措施，以便于保证工作人员在±800kV的特高压直流输电线路带电作业时的安全。

参考文献

[1] 肖勇，樊灵孟.云广±800kV特高压直流线路带电作业分析[J].高电压技术，2010，（9）.

[2] 张文亮，于永清，李光范.特高压直流技术研究[J].中国电机工程学报，2010，（22）.

作者简介：王安军（1988-），男，吉林吉林人，南方电网超高压输电公司昆明局助理工程师，研究方向：输电线路。

（责任编辑：小 燕）