帶電更換220KV低值絕緣子的方法

1、帶電更換220kV低值絕緣子串的方法成都供電局，四川成都(610016)  胡定超  閱讀次數(shù)：184 摘要：據(jù)220kV線路絕緣子老化率較高的情況，分析了線路絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再結(jié)合低值絕緣子串(6/14即14片有6片零值絕緣子)的情況，采取作業(yè)點(diǎn)屏蔽和保護(hù)間隙限壓轉(zhuǎn)移電位的特殊措施，成功地進(jìn)行了低值絕緣子串的帶電更換。關(guān)鍵詞：帶業(yè)作業(yè)；220 kV電壓等級(jí)；低值絕緣子中圖法分類(lèi)號(hào)： TM75文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：10036954(2004)01002703成都電網(wǎng)有一條220kV線路，投入運(yùn)行四年首次檢測(cè)絕緣子，就發(fā)現(xiàn)有絕緣老化損壞，其中有一串絕緣子(

2、14片)就有6片為零(低)值絕緣子，嚴(yán)重地影響著線路的安全運(yùn)行。為了保持線路正常的絕緣水平，研究采取了特殊措施和方法，成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)低絕緣子串(6片零值)的帶電更換，現(xiàn)將更換方法及措施介紹如下。1110220kV線路的正常絕緣要求電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性在很大程度上決定于設(shè)備的絕緣水平及工作狀況。110220 kV線路的絕緣水平一般是按大氣過(guò)電壓來(lái)決定的。1.1110220kV線路的基準(zhǔn)絕緣水平根據(jù)中國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展和電器制造水平，結(jié)合國(guó)內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并參考國(guó)際電工委員會(huì)推薦的絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB31183是規(guī)定各電壓等級(jí)電氣設(shè)備的試驗(yàn)電壓，見(jiàn)表1。 表1110220kV線路基準(zhǔn)絕緣水平(kV) 額定

3、電壓最高工作電壓額定雷電沖擊耐受電壓(峰值)額定短時(shí)工頻耐受電壓(有效值)110126.0450 185 220252.0850/950 360/395 1.2110220 kV線路直線桿絕緣子片數(shù)在一般的非污穢區(qū)和海拔1000m以下的線路上使用X4.5絕緣子的片數(shù)和帶業(yè)作業(yè)時(shí)需要保持良好絕緣子的個(gè)數(shù)，見(jiàn)表2。1.3對(duì)空氣間隙的要求規(guī)定線路的空氣間隙規(guī)定，是按大氣過(guò)電壓的情況來(lái)決定的，見(jiàn)表3。 表2帶電作業(yè)保持良好絕緣子片數(shù) 額定電壓(kV) 按下列情況需要絕緣子片數(shù) 帶電作業(yè)要求良好絕緣子片數(shù)按工作電壓按操作過(guò)電壓按雷電過(guò)電壓110 67 7 7 5 220 1213 1213 13 9 表

4、3空氣間隙規(guī)定 額定電壓 (kV) 配合X-4.5 絕緣子片數(shù)各種作用電壓下的間隙(cm) 規(guī)程規(guī)定 (cm)工作電壓操作過(guò)電壓大氣過(guò)電壓110 7 25 75 100 100 220 13 55 145 190 180 1.4220kV線路上可能出現(xiàn)操作過(guò)電壓幅值及概率操作過(guò)電壓發(fā)生在電網(wǎng)內(nèi)部由于“操作”引起的過(guò)渡過(guò)程中。操作過(guò)電壓在220kV直接接地系統(tǒng)中，最高達(dá)3.3倍的運(yùn)行相電壓。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，可能出現(xiàn)的幅值和概率如表4。 表4不同操作過(guò)電壓倍數(shù)可能出現(xiàn)的幅值和倍率 操作過(guò)電壓倍數(shù) 22.52.8233.34備注過(guò)電壓幅值(kV) 390491555590660出現(xiàn)的概率P(%) 2

5、9.17.120.890.142在220kV線路上帶電作業(yè)安全條件進(jìn)行帶電作業(yè)保證人身安全是最重要的。為此必須滿足以下幾個(gè)條件。1) 天氣晴好，無(wú)雨、霧、凍、冰、雪和雷，風(fēng)力和氣溫符合規(guī)程要求；2) 帶電工具和線路絕緣水平符合規(guī)程要求；3) 安全距離符合規(guī)程要求；4) 作業(yè)人員的技術(shù)水平符合操作規(guī)程的規(guī)定；5) 在作業(yè)時(shí)應(yīng)與調(diào)度聯(lián)系，停用重合閘。3帶電更換低值絕緣子串的技術(shù)措施220kV耐張絕緣子串(2×14片)中有6片零值絕緣子，只有8片完好，實(shí)際上降到110kV線路的絕緣水平，隨時(shí)都可能在操作過(guò)電壓的情況下發(fā)生閃絡(luò)事故。應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，停電更換絕緣子，將造成重大經(jīng)濟(jì)損失，直接損失

6、日電量將達(dá)百萬(wàn)kW·h。帶電進(jìn)行更換，技術(shù)條件不能滿足作業(yè)安全的需要(絕緣子良好個(gè)數(shù)小于9)，為了線路正常運(yùn)行，又要保證帶電作業(yè)人身安全，研究采取了四點(diǎn)技術(shù)措施。1) 在工作相的相鄰塔上(電源側(cè))，裝上便攜式保護(hù)間隙，如圖1所示。2) 在作業(yè)點(diǎn)絕緣子串的兩端部加裝鋁合金板作操作人員的屏蔽保護(hù)，改善兩端的電場(chǎng)均勻程度，提高工作點(diǎn)的放電電壓。3) 在天氣晴好無(wú)雷電的情況下進(jìn)行，并盡量與調(diào)度申請(qǐng)?jiān)谧鳂I(yè)期間系統(tǒng)盡量避免“操作”，以防止引起的過(guò)電壓。4) 采用中間電位法進(jìn)行操作，作業(yè)人員與可能出現(xiàn)的放電點(diǎn)保持一定的距離(0.5m)。同時(shí)在操作期間與調(diào)度配合并停用重合閘。采取以上幾項(xiàng)特殊技術(shù)措施

7、，即可彌襯由于良好絕緣子個(gè)數(shù)不符合安全規(guī)程要求可能造成的不安全現(xiàn)象。保證工作中的人身安全，相對(duì)地提高線路的安全運(yùn)行水平。4更換低值絕緣子串的方法步驟更換絕緣子的方法是采用中間電位限壓移位法。操作步驟如下：1) 首先與調(diào)度聯(lián)系停用重合閘，并要求在此時(shí)間內(nèi)避免系統(tǒng)中的刀閘操作。2) 在工作相上的相鄰塔上掛上保護(hù)間隙，以將可能的放電點(diǎn)從作業(yè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到此處。3) 在作業(yè)點(diǎn)處清掃絕緣子，以提高有限的幾片絕緣子的絕緣水平。4) 在橫擔(dān)端部適當(dāng)位置裝上絕緣平梯和輕型絕緣抱桿式托瓷架，如圖2所示。5) 在絕緣平梯上分別裝上兩端的屏蔽金屬板，以改善電場(chǎng)的分布，提高其放電電壓。6) 相應(yīng)地安裝好前后卡具和緊線拉桿，

8、并固緊。7) 用工具取掉帶電端彈簧銷(xiāo)，將碗頭和絕緣子的球頭分開(kāi)。然后取掉接地端的銷(xiāo)子。8) 利用托瓷架將絕緣子串吊起轉(zhuǎn)向橫擔(dān)處，換下零值絕緣子。9) 將換好的絕緣子串恢復(fù)原位，聯(lián)好金具。10) 依次拆除工具，工作結(jié)束，與調(diào)度聯(lián)系恢復(fù)重合閘，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。5安全注意事項(xiàng)帶電更換低值絕緣子串，從上述分析和所采取的技術(shù)措施是安全可靠的，實(shí)施是簡(jiǎn)單可行的，所獲得的經(jīng)濟(jì)效益是顯著的，但在具體實(shí)施中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1) 要作好技術(shù)準(zhǔn)備，作業(yè)方法要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，并熟練的掌握其操作步驟和技術(shù)，塔上作業(yè)人員安全技術(shù)等級(jí)不得低于5級(jí)。2) 保護(hù)間隙的放電間隙與低值絕緣子串的放電電壓要正確配合，并進(jìn)行絕緣配合

9、放電試驗(yàn)，經(jīng)模擬實(shí)際情況加壓試驗(yàn)(14片絕緣子串中有7片零值和0.7m間隙組合試驗(yàn))加U50%及330 kV(210/4 100S)50次，全部間隙放電。 圖1保護(hù)間隙安全保護(hù)原理圖 圖2低值絕緣子更換示意圖4) 塔上作業(yè)人員要保持可靠作業(yè)位置(與帶電體并旁位置)，保持與可能放電點(diǎn)一定距離。5) 作業(yè)人員應(yīng)穿上有耐弧性能和通流大的屏蔽服，并戴上深色防護(hù)眼鏡。6) 安裝屏蔽金屬板時(shí)，注意短接絕緣子。7) 其它按規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行。6帶電作業(yè)的安全評(píng)價(jià)分析常規(guī)帶電更換絕緣子的方法是等同絕緣法(即帶電工具絕緣水平=線路絕緣水平)，這是安全可靠的。這項(xiàng)更換低值絕緣子串的方法，是在線路低絕緣的情況下進(jìn)行的，用

10、的是差異絕緣限壓移位法(即線路上帶電工具絕緣線路絕緣保護(hù)間隙絕緣水平)，經(jīng)分析試驗(yàn)和實(shí)踐證明是安全可靠的，對(duì)人身安全可以說(shuō)是100%的可靠，對(duì)線路安全運(yùn)行構(gòu)成了一種人為的不安全因素，絕緣水平由3.3倍相電壓降為2.0倍，可能會(huì)增加線路的跳閘率，但由于帶電作業(yè)時(shí)間較短(最多1h左右)，又加上系統(tǒng)此刻操作的可能性很小，所以出現(xiàn)過(guò)電壓的可能性也是極小的。故不會(huì)影響線路的正常運(yùn)行。1) 此項(xiàng)作業(yè)禁止在雷雨情況下(包括作業(yè)區(qū)附近20km內(nèi))進(jìn)行的，可排除出現(xiàn)外部過(guò)電壓(850kV峰值)的威脅。2) 此法規(guī)定在系統(tǒng)無(wú)操作或者無(wú)重大操作(如投切大型空載變壓器或長(zhǎng)距離空載線路)，所以出現(xiàn)最高內(nèi)部過(guò)電壓3.3倍的機(jī)率為零，即使有這樣的操作也只有0.14%的概率出現(xiàn)13.3倍的幅值。一般出現(xiàn)2.0倍的過(guò)電壓概率較高，這也是估計(jì)最壞情況。帶電作業(yè)時(shí)間較短，系統(tǒng)操作的時(shí)間更短，同時(shí)的概率是極小的。所以出現(xiàn)過(guò)電壓的可能性是很小的。3) 操作點(diǎn)處的絕緣水平人為地提高了，相鄰塔處的保護(hù)間隙人為降低了絕緣水平，把假想來(lái)的高電位在操作點(diǎn)加以限制和轉(zhuǎn)移到了保護(hù)間隙處，又減少