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摘要:近年来,500kV交流线路带电作业新方法得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了维护高压线路运行所具有的特点。在探讨500kV交流线路现状及问题的同时,就带电进入强电场新方法展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:500kV交流线路;带电作业;新方法;应用
1前言
随着500kV交流线路带电作业条件的不断变化,对其新方法的应用提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践,并取得理想效果。基于此,本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2维护高压线路运行所具有的特点
2.1本身相关特征
我国高压线路当中,有着下面这些特点:(1)线路结构中有较高的参数,其中绝缘子的片数比较多,串比较长,同时吨位也比较大。(2)线路比较长,而在线路铺设的这一路上地理环境也是较为复杂的。(3)对于安全运行具有的可靠性有着高要求,因为在输电线路中一直都是大容量进行输送,这也就显示出了其重要性,所以对于线路运行的稳定性和可靠性就必须要有所保证。
2.2气候及环境问题带来的影响
(1)被雷击中的可能性大,容易发生绕击;因为高压杆塔的高度很高,线路较多,所以雷电击中线路的可能性很大,所以进行相关防雷的工作是非常有必要的。因为高压交流的輸电线路有比较高的外绝缘的水平,并且因为杆塔的高度是有的,所以比较容易发生绕击。(2)防污问题比较严重;由于长串绝缘子的串长和人工污秽的工频耐受的电压是呈现出一种非线性的趋势,因此高压交流线路中绝缘子串长以及片数将增加,另一方面,大气环境污染使得线路中污秽的问题更严重,这就要求绝缘原件需要更加可靠才行。(3)更高要求下的防风偏;高压电线杆塔的高度较高,所以线路风速高度的系数就很大,然而当输电线路利用防风偏进行放电的时候,往往很少可以重合成功,在很多地区也产生了很多跳闸现象,这也说明了区域的风带有很强劲的风力,如此一来,对于防风偏的要求也就变得更高了。(4)存在着覆冰的情况;因为高压线路的杆塔是有一定的高度的,我们也都知道,高度越高空气中含有的液水也就更多,这就增加了在单位时间里输送给导线的冷却水滴,因此就带来了更严重的覆冰情况。
3现状分析及存在问题
3.1500kV线路电压等级高、输送距离远,常年暴露在荒郊野外,受自然和外力破坏的几率较高,难以避免发生线路缺陷。按照设计要求,500kV线路往往铁塔较高、档距较大。目前,超高压输电线路带电进入导线的方式主要是通过耐张塔自由进入或攀爬绝缘软梯进入强电场后沿着导线行走至工作地点的工作方法,但以上两种进入强电场的方式都寻在一定的弊端:
a.若是通过耐张塔自由进入的方式进入强电场,一方面需要作业点位于耐张塔较近,以减少等电位人员导线上行走距离;另一方面需要在进入前对绝缘进行检测,检测结果须满足自由进入的条件。
b.若是通过攀爬绝缘软梯进入强电场,需要地电位电工携带绝缘工作绳攀爬铁塔,将绝缘工作绳抛挂于作业的相导线,由于超高压线路铁塔高度平均在50米,攀登铁塔势必存在一定的困难与危险;同时,作业点往往并非位于第一个次档距内,因此还需要多名地面电工在地面拉拽绝缘工作绳跨越导线间隔棒至作业点位置,由于间隔棒支臂结构面高出导线,地面拉拽跨越间隔棒过程十分困难。
3.2500kV线路高空带电作业是一项十分危险的工作,现场安全员必须时刻监督好作业人员的安全,在以往作业过程中,现场安全员很多时候只是站在地面指导作业人员开展工作,监督作业人员作业安全,可当遇到作业点距离地面较高的时候,现场安全员就很难清楚地看到作业人员的工作情况了。
4带电进入强电场新方法的研究
4.1无人机携带投掷装置挂接绝缘工作绳方法研究
针对以上情况,积极研究在无人机上加装投掷系统,该投掷系统主要由图传系统、投掷装置、投掷控制器、绝缘牵引绳及钎坠组成。其中,投掷装置由收发器、悬挂控制开关、供电电源三部分构成。在超高压输电线路带电进入导线工作前,将投掷装置安置在无人机安放平台上,將绝缘牵引绳(含铅坠)安放于投掷装置的悬挂控制开关内,操纵无人机飞跃导线上空适当高度后按下投掷控制器按钮,绝缘牵引绳(含铅坠)跨越作业相导线并在另侧坠落到作业点下方地面,地面电工通过绝缘牵引绳将绝缘工作绳悬挂于导线后再通过绝缘工作绳将绝缘软梯传至作业相导线并挂接牢固,等电位人员做好保护后攀爬绝缘软梯进入导线工作点进行等电位工作。
4.2无人机的机型选择
综合无人机的硬件配置、续航能力、适用范围等方面考虑,我们选择大疆公司生产的INSPIRE1四旋翼无人机。本机具有敏捷、稳定、安全的飞行性能,操控简单,可在低空实现稳定飞行和悬停,根据实际需要还可安装各种附件等特点。同时,通过图传系统可以使地面人员近距离观察设备情况及带电作业人员的整个操作过程,满足现场工作需要,适合500kV线路带电作业的应用。
4.3无人机进入强电场安全距离的校验
本机高度为301mm,旋翼的最大直径为345mm,最长机架为450mm。按照设计的要求,500kV线路最小垂直线间距为10m,弧垂的最小允许偏差为+3%,《电力线路安全工作规程》中规定500kV线路等电位作业中最小组合间隙为4.0m。按照上述要求进行计算,当本机穿行500kV线路相导线时最小保留的空气间隙为10-10×3%-0.45=9.25m,满足规程规定的500kV线路等电位作业中最小组合间隙为3.9m的安全距离要求,因此,本机可以用于500kV线路线档间穿行。
4.4采用无人机携带投掷装置挂接绝缘工作绳的优点
(1)超高压线路铁塔高度平均在50米,利用“无人机投掷系统”有效解决了作业人员登塔抛挂绝缘工作绳存在一定的困难与危险。
(2)带电作业工作点往往并非位于线路的第一个次档距内,对于常规登塔抛挂的绝缘工作绳需要多名地面电工在地面拉拽绝缘工作绳跨越导线间隔棒至作业点位置,由于间隔棒支臂结构面高出导线,地面拉拽跨越间隔棒过程十分困难,而利用“无人机投掷系统”能够直接、快捷地将绝缘工作绳悬挂于带电作业工作点位置。
(3)利用“无人机投掷系统”悬挂绝缘工作绳,降低了地面人员的劳动强度,为整个带电作业节省了宝贵的时间。
4.5无人机携带投掷装置挂接绝缘工作绳方法的应用
2015年7月31日,带电更换500kV合南2号线0454号大号侧右线第三个间隔棒、2015年9月15日,带电更换500kV更换永哈乙线0086号大号侧左线第四个间隔棒及2015年11月3日,500kV云方甲线0105号大号侧B相第三子导线断股缺陷带电处理时,地面作业人员采用无人机投掷系统顺利完成了绝缘工作的悬挂,避免了作业人员登塔进行绝缘工作绳,为整个带电作业节省了近50%的时间。
4.6无人机图传系统在带电作业过程中的应用
在带电检修作业中,利用无人机的悬停优势,让无人机充当作业现场的“空中安全员”,工作负责人只需站在地面,通过无人机的图传系统实时传输回来的影像,就能实时对作业人员作业安全进行实时监督,降低了登塔带来人身风险的概率,提高了现场安全监督工作质量。
5结束语
通过对500kV交流线路带电作业新方法的研究,我们可以发现,该项工作理想效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从500kV交流线路带电作业的客观实际需求出发,充分利用自身优势,研究制定最为符合实际的应对实施措施。
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